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2012年文献[1]在完备的度量空间中引进了α-φ-压缩映射,并证明了该压缩映象不动点的存在性与唯一性.随后文献[2]在拟-偏度量空间中研究了该压缩映象不动点的存在性. 2015年文献[3]定义了拟-偏b-度量空间,我们在此空间中引入更广泛的α-φ-压缩映象,并证明了该压缩映象下存在不动点.
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定义1[3] 设X为非空集合,q:X×X→
$ \mathbb{R}_+$ ,实数s≥1.若∀x,y∈X有(GP1) q(x,x)=q(x,y)=q(y,y),则x=y;
(GP2) q(x,x)≤q(x,y);
(GP3) q(x,x)≤q(y,x);
(GP4) q(x,z)≤s[q(x,y)+q(y,z)]-q(y,y).
成立,则称(X,q)是拟-偏b-度量空间.其中q是X上的拟-偏b-度量,s是(X,q)的系数.
注1[3] 对于拟-偏b-度量空间(X,q),函数db:X×X→
$ \mathbb{R}_+$ ,db(x,y)=q(x,y)+q(y,x)-q(x,x)-q(y,y),则db(x,y)是X上的b-度量.注2[5] 对于拟-偏度量空间(X,q),函数dq:X×X→
$ \mathbb{R}_+$ ,$ {{\mathit{d}}_{\mathit{q}}}\left( \mathit{x}, \mathit{y} \right)=\frac{\mathit{q}\left( \mathit{x}, \mathit{y} \right)+\mathit{q}\left( \mathit{y}, \mathit{x} \right)}{2}-\rm{min}$ {q(x,x),q(y,y)},则dq(x,y)是X上的度量.引理1[3] 设(X,q)是拟-偏b-度量空间,则有下列条件成立
(Q1)若q(x,y)=0,则x=y.
(Q2)若x≠y,则q(x,y)>0且q(y,x)>0.
定义2[3] 设(X,q)是拟-偏b-度量空间,{xn}为X中的任一序列,x∈X.
(T1) {xn}收敛到点x⇔q(x,x)=
$ \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {\mkern 1mu} \mathit{q}\left( \mathit{x}, {{\mathit{x}}_{\mathit{n}}} \right)=\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {\mkern 1mu} \mathit{q}\left( {{\mathit{x}}_{\mathit{n}}}, \mathit{x} \right)$ ,记为$ \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {\mkern 1mu} {{\mathit{x}}_{\mathit{n}}}\mathit{=x}$ .(T2) {xn}为柯西列⇔
$\mathop {\lim }\limits_{n,m \to \infty } {\mkern 1mu} \mathit{q}\left( {{\mathit{x}}_{\mathit{m}}}, {{\mathit{x}}_{\mathit{n}}} \right)$ 及$ \mathop {\lim }\limits_{n,m \to \infty } {\mkern 1mu} \mathit{q}\left( {{\mathit{x}}_{\mathit{n}}}, {{\mathit{x}}_{\mathit{m}}} \right)$ 存在(且有限).(T3) (X,q)完备,指X中每个柯西列都收敛于点x,即
(T4) f:X→X在x0连续,即∀ε>0,∃δ>0有f(B(x0,δ))⊂B(f(x0,ε)).
引理2[3] 设(X,q)是拟-偏b-度量空间,(X,db)是对应的b-度量空间.若(X,q)完备,则(X,db)完备.
定义3[2] 设映射T:X→X,函数α:X×X→[0,+∞],若对x,y,z∈X满足以下条件,
(ⅰ) α(x,y)≥1⇒α(Tx,Ty)≥1;
(ⅱ) α(x,y)≥1且α(y,z)≥1⇒α(x,z)≥1;
则称T为三角形α-轨道相容.
定义4[2] 设(X,db)是b-度量空间,{xn}为X中任一序列.若∀n∈
$ \mathbb{N}$ ,α(xn,xn+1)≥1,{xn}收敛到点x,都存在子列{xn(k)}使得α(xn(k),x)≥1,则X为α-正则.定义5[2] 用Ψ表示所有φ的集合,φ:[0,+∞)→[0,+∞)且满足以下条件
(R1) φ非减;
(R2) ∀t>0,
$ \sum\limits_{\mathit{n}=0}^{+\infty }{{{\mathit{\varphi }}^{\mathit{n}}}\left( \mathit{t} \right)}$ 收敛;则称φ是(C)-比较函数.若φ是(C)-比较函数,则∀t>0有φ(t)<t.
定义6[2] 设(X,q)是拟-偏度量空间,T:X→X. ∃α:X×X→[0,+∞),φ∈Ψ及常数L>0,∀x,y∈X有
其中
称T为α-φ-压缩映象.
定义7 设(X,q)是拟-偏b-度量空间,系数为s. T:X→X. ∃α:X×X→[0,+∞),φ∈Ψ及常数L>0,∀x,y∈X有
其中
则称T为广义的α-φ-压缩映象.
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定理1 设(X,q)是完备的拟-偏b-度量空间,T:X→X为广义的α-φ-压缩映象. ∃x0使得q(x0,Tx0)<
$ \frac{1}{\mathit{s}}$ ,若满足以下条件(ⅰ) T为三角形α-轨道相容;
(ⅱ)∃x0∈X,使得α(x0,Tx0)≥1且α(Tx0,x0)≥1;
(ⅲ) T连续或X是α-正则.
则T存在不动点u,且q(u,u)=0.
证 对∀n∈N,由xn+1=Txn构造序列{xn}∈X;
若∃n0≥0有q(xn0,xn0+1)=0,即xn0=xn0+1=Txn0,则xn0为T的不动点.不妨设∀n∈
$ \mathbb{N}$ 有q(xn0,xn0+1)>0,由条件(ⅰ)及(ⅱ)有递推可得,∀n∈
$ \mathbb{N}$ 有由(1)式有
其中
因此整理(2)式有
其中
又由(GP4)有
则
假设
则
又由φ非减,由此整理(3)式有
这与∀t>0,φ(t)<t矛盾,假设不成立.因此
则
又由φ非减,由此整理(3)式有
递推有
当m>n时,由φ(t)<t及q(x0,Tx0)<
$ \frac{1}{\mathit{s}}$ 有又由∀t>0,
$ \sum\limits_{\mathit{n}=0}^{+\infty }{{{\mathit{\varphi }}^{\mathit{i}}}\left( \mathit{t} \right)}$ 收敛有则
类似可证
因此{xn}是(X,q)上的柯西列.又由(X,q)完备,设{xn}收敛到点u,则有
下证u为T的不动点.若T连续则有
即u为T的不动点.若X是α-正则,即存在{xn}的子序列{xn(k)},使得
假设q(u,Tu)>0,
其中
令上式两边k→∞取极限有
由此令(5)式两边k→∞取极限有
这与∀t>0,φ(t)<t矛盾.因此假设不成立,即
综上证得:u为T的不动点且q(u,u)=0.
推论1 设(X,q)是完备的拟-偏度量空间,T:X→X.若∃α:X×X→[0,+∞),φ∈Ψ及常数L>0,∀x,y∈X有
其中
若满足以下条件
(ⅰ) T是三角形α-轨道相容;
(ⅱ) ∃x0∈X,使得α(x0,Tx0)≥1且α(Tx0,x0)≥1;
(ⅲ) T连续或X是α-正则;
则T有不动点u,且q(u,u)=0.
注3 该推论是对文献[2]中定理2. 2的推广.
推论2 设(X,q)是完备的拟-偏b-度量空间,T:X→X.若存在φ∈Ψ及q(x0,Tx0)<
$ \frac{1}{\mathit{s}}$ 使得∀x,y∈X有其中
则T有不动点u,且q(u,u)=0.
证 令定理1中L=0,α(x,y)=1即可证得.
推论3 设(X,p)是完备的偏b-度量空间,T:X→X.若∃α:X×X→[0,+∞),φ∈Ψ及p(x0,Tx0)<
$ \frac{1}{\mathit{s}}$ ,使得∀x,y∈X有其中
若满足以下条件
(ⅰ) T是三角形α-轨道相容;
(ⅱ) ∃x0∈X,使得α(x0,Tx0)≥1;
(ⅲ) T连续或X是α-正则;
(ⅳ) ∀x,y∈F(T),有α(x,y)≥1,其中F(T)是由T的不动点构成的集合;
则T有唯一不动点.
证 不动点的存在性类似定理1可证,下证唯一性.设∃u,v∈F(T),假设u≠v且由(ⅳ)有
其中
又由∀t>0,φ(t)<t,整理(6)式有
显然不成立,故u=v,即唯一性得证.
综上可得T有唯一不动点.
注4 该推论是对文献[4]中定理2.17的推广.