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拟偏b度量空间中α-φ-压缩映象不动点的存在性

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黄链, 邓磊. 拟偏b度量空间中α-φ-压缩映象不动点的存在性[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2018, 40(3): 115-120. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2018.03.017
引用本文: 黄链, 邓磊. 拟偏b度量空间中α-φ-压缩映象不动点的存在性[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2018, 40(3): 115-120. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2018.03.017
Lian HUANG, Lei DENG. α-φ-Contractive Mappings on Quasi-Partial b-Metric Spaces[J]. Journal of Southwest University Natural Science Edition, 2018, 40(3): 115-120. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2018.03.017
Citation: Lian HUANG, Lei DENG. α-φ-Contractive Mappings on Quasi-Partial b-Metric Spaces[J]. Journal of Southwest University Natural Science Edition, 2018, 40(3): 115-120. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2018.03.017

拟偏b度量空间中α-φ-压缩映象不动点的存在性

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(11226228)
详细信息
    作者简介:

    黄链(1988-),女,四川泸州人,硕士研究生,主要从事非线性泛函分析研究 .

    通讯作者: 邓磊, 教授
  • 中图分类号: O177.91

α-φ-Contractive Mappings on Quasi-Partial b-Metric Spaces

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-05
  • 刊出日期:  2018-03-20

拟偏b度量空间中α-φ-压缩映象不动点的存在性

    通讯作者: 邓磊, 教授
    作者简介: 黄链(1988-),女,四川泸州人,硕士研究生,主要从事非线性泛函分析研究
  • 西南大学 数学与统计学院,重庆 400715
基金项目:  国家自然科学基金项目(11226228)

摘要: 在拟-偏b-度量空间中引入改进后的α-φ-压缩映象,并证明了该压缩映象存在不动点,此结果推广了已有的相关结论.

English Abstract

  • 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.

  • 定义1[3]  设X为非空集合,qX×X$ \mathbb{R}_+$,实数s≥1.若∀xyX

    (GP1) q(xx)=q(xy)=q(yy),则x=y

    (GP2) q(xx)≤q(xy);

    (GP3) q(xx)≤q(yx);

    (GP4) q(xz)≤s[q(xy)+q(yz)]-q(yy).

    成立,则称(Xq)是拟-偏b-度量空间.其中qX上的拟-偏b-度量,s是(Xq)的系数.

    注1[3]  对于拟-偏b-度量空间(Xq),函数dbX×X$ \mathbb{R}_+$db(xy)=q(xy)+q(yx)-q(xx)-q(yy),则db(xy)是X上的b-度量.

    注2[5]  对于拟-偏度量空间(Xq),函数dqX×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(xx),q(yy)},则dq(xy)是X上的度量.

    引理1[3]  设(Xq)是拟-偏b-度量空间,则有下列条件成立

    (Q1)若q(xy)=0,则x=y.

    (Q2)若xy,则q(xy)>0且q(yx)>0.

    定义2[3]  设(Xq)是拟-偏b-度量空间,{xn}为X中的任一序列,xX.

    (T1) {xn}收敛到点xq(xx)= $ \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)$$ \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) (Xq)完备,指X中每个柯西列都收敛于点x,即

    (T4) fXXx0连续,即∀ε>0,∃δ>0有f(B(x0δ))⊂B(f(x0ε)).

    引理2[3]  设(Xq)是拟-偏b-度量空间,(Xdb)是对应的b-度量空间.若(Xq)完备,则(Xdb)完备.

    定义3[2]  设映射TXX,函数αX×X→[0,+∞],若对xyzX满足以下条件,

    (ⅰ) α(xy)≥1⇒α(TxTy)≥1;

    (ⅱ) α(xy)≥1且α(yz)≥1⇒α(xz)≥1;

    则称T为三角形α-轨道相容.

    定义4[2]  设(Xdb)是b-度量空间,{xn}为X中任一序列.若∀n$ \mathbb{N}$α(xnxn+1)≥1,{xn}收敛到点x,都存在子列{xn(k)}使得α(xn(k)x)≥1,则Xα-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(Xq)是拟-偏度量空间,TXX. ∃αX×X→[0,+∞),φΨ及常数L>0,∀xyX

    其中

    Tα-φ-压缩映象.

    定义7  设(Xq)是拟-偏b-度量空间,系数为s. TXX. ∃αX×X→[0,+∞),φΨ及常数L>0,∀xyX

    其中

    则称T为广义的α-φ-压缩映象.

  • 定理1  设(Xq)是完备的拟-偏b-度量空间,TXX为广义的α-φ-压缩映象. ∃x0使得q(x0Tx0)<$ \frac{1}{\mathit{s}}$,若满足以下条件

    (ⅰ) T为三角形α-轨道相容;

    (ⅱ)∃x0X,使得α(x0Tx0)≥1且α(Tx0x0)≥1;

    (ⅲ) T连续或Xα-正则.

    T存在不动点u,且q(uu)=0.

      对∀nN,由xn+1=Txn构造序列{xn}∈X

    若∃n0≥0有q(xn0xn0+1)=0,即xn0=xn0+1=Txn0,则xn0T的不动点.不妨设∀n$ \mathbb{N}$q(xn0xn0+1)>0,由条件(ⅰ)及(ⅱ)有

    递推可得,∀n$ \mathbb{N}$

    由(1)式有

    其中

    因此整理(2)式有

    其中

    又由(GP4)有

    假设

    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

    又由φ非减,由此整理(3)式有

    递推有

    mn时,由φ(t)<tq(x0Tx0)<$ \frac{1}{\mathit{s}}$

    又由∀t>0,$ \sum\limits_{\mathit{n}=0}^{+\infty }{{{\mathit{\varphi }}^{\mathit{i}}}\left( \mathit{t} \right)}$收敛有

    类似可证

    因此{xn}是(Xq)上的柯西列.又由(Xq)完备,设{xn}收敛到点u,则有

    下证uT的不动点.若T连续则有

    uT的不动点.若Xα-正则,即存在{xn}的子序列{xn(k)},使得

    假设q(uTu)>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:uT的不动点且q(uu)=0.

    推论1  设(Xq)是完备的拟-偏度量空间,TXX.若∃αX×X→[0,+∞),φΨ及常数L>0,∀xyX

    其中

    若满足以下条件

    (ⅰ) T是三角形α-轨道相容;

    (ⅱ) ∃x0X,使得α(x0Tx0)≥1且α(Tx0x0)≥1;

    (ⅲ) T连续或Xα-正则;

    T有不动点u,且q(uu)=0.

    注3  该推论是对文献[2]中定理2. 2的推广.

    推论2  设(Xq)是完备的拟-偏b-度量空间,TXX.若存在φΨq(x0Tx0)<$ \frac{1}{\mathit{s}}$使得∀xyX

    其中

    T有不动点u,且q(uu)=0.

      令定理1中L=0,α(xy)=1即可证得.

    推论3  设(Xp)是完备的偏b-度量空间,TXX.若∃αX×X→[0,+∞),φΨp(x0Tx0)<$ \frac{1}{\mathit{s}}$,使得∀xyX

    其中

    若满足以下条件

    (ⅰ) T是三角形α-轨道相容;

    (ⅱ) ∃x0X,使得α(x0Tx0)≥1;

    (ⅲ) T连续或Xα-正则;

    (ⅳ) ∀xyF(T),有α(xy)≥1,其中F(T)是由T的不动点构成的集合;

    T有唯一不动点.

      不动点的存在性类似定理1可证,下证唯一性.设∃uvF(T),假设uv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.

参考文献 (6)

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