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连通性是L-拓扑空间中的重要性质,基于不同的隔离集合,在L-拓扑空间中有不同的连通性[1-3].
在模糊拓扑的发展中,算子方法起着重要作用.学者们在L-拓扑空间中建立了多种算子,如闭包算子[4-5]、δ-闭包算子[6-7]、N-闭包算子[8]、SR-闭包算子[9]等.这些算子的一个共同性质是具有保序性,基于此特点,文献[10]提出了一种统一的保序ω-算子的概念并建立了Lω-拓扑空间,进一步推广了L-拓扑空间.文献[11-13]在Lω-空间中讨论了多种拓扑性质,丰富了Lω-空间理论.借助于L-拓扑空间中β-开集[14-15]等概念,文献[16]在Lω-空间中建立了ωβ-连通的概念.
在一般拓扑学[17]中,樊畿定理是刻画连通性的重要工具.本文的目的是在文献[16]的基础上,将樊畿定理进一步推广到Lω-空间中,丰富ωβ-连通的拓扑理论.本文借助于ωβ-远域的概念,建立了ωβ-连通性的樊畿定理,从正面给出了ωβ-连通的几何直观性的刻画,应用樊畿定理,简化了文献[16]中ωβ-连通一个拓扑性质的证明.
在本文中,L为Fuzzy格,M和Mi分别表示L和Li(i=1,2)中所有分子(即非零并既约元)所成之集合. LX表示定义在非空集合X上,取值于L的所有L-Fuzzy集合构成的集族,1和0分别表示LX中最大元和最小元,M*(LX)表示LX中所有分子所成的集合.其它相关概念可参考文献[4-5].
定义1 设(LX,Ω)为Lω-空间,A∈LX,
(a) 如果A≤ω cl(ωint(ωcl(A))),称A为ωβ-开集;
(b) 如果A≥ω int(ωcl(ωint(A))),称A为ωβ-闭集.
以ωβO(LX)和ωβC(LX)分别表示ωβ-开集和ωβ-闭集的全体.显然,A∈ωβO(LX)当且仅当A′∈ωβC(LX).
定义2 设(LX,Ω)为Lω-空间,A,B∈LX.记ωβint(A)=∨{B∈LX:B≤A,B∈ωβO(LX)},ωβcl(A)=∧{B∈LX:A≤B,B∈ωβC(LX)}.分别称ωβint(A)和ωβcl(A)为A的ωβ-内部和ωβ-闭包.
定义3 设(LX,Ω)为Lω-空间,xλ∈M*(LX),Q∈LX,P∈ωβC(LX).如果xλ
P,称P为xλ的ωβ-闭远域,xλ的所有ωβ-闭远域之集记为ωβη-(xλ).如果存在xλ的ωβ-闭远域P,使得Q≤P,称Q为xλ的ωβ-远域,xλ的所有ωβ-远域之集记为ωβη(xλ).定义4 设(LX,Ω)为Lω-空间,A,B∈LX.如果ωβcl(A)∧B=B∧ωβcl(A)=0,称A,B是ωβ-隔离集.
定义5 设(LX,Ω)为Lω-空间,A∈LX.如果不存在非零ωβ-隔离集C,D,使得A=C∨D,称A为ωβ-连通集.如果1是ωβ-连通的,称(LX,Ω)为ωβ-连通空间.
定理1(樊畿定理) 设(LX,Ω)为Lω-空间,A∈LX. A是ωβ-连通的当且仅当对任意的ωβ-闭远域,映射P:M*(A)
$\to $ ∪{ωβη(e):e∈M*(A)}(P(e)∈ωβη(e),e∈M*(A))以及A的任意分子a,b,存在A中有限多个分子e1=a,e2,…,en=b,使得A P(ei)∨P(ei+1)(i=1,2,…,n-1).证 充分性 假设A不是ωβ-连通集.则存在两个非零ωβ-隔离L-集合B,C,使得A=B∨C.定义映射P:M*(A)
$\to $ ∪{ωβη(e):e∈M*(A)}为由于ωβcl(B)∧C=B∧ωβcl(C)=0,则e
P(e).而P(e)是ωβ-闭的L-集合,对任意e∈M*(A),均有P(e)∈ωβη(e).任取分子a,b∈M*(A),使得a≤B,b≤C.由条件,对任意有限个点e1=a,e2,…,en=b,或者ei≤B,或者ei≤C成立.于是P(ei)=ωβcl(B),或P(ei)=ωβcl(C).又因P(e1)=ωβcl(C)且P(en)=ωβcl(B),于是存在j(j=1,2,…,n-1),满足P(ej)=ωβcl(C)且P(ej+1)=ωβcl(B).则A=B∨C≤P(ej)∨P(ej+1),与假设矛盾.必要性 假设结论不真,即存在分子点a,b∈M*(A)以及ωβ-闭远域,映射P:M*(A) ∪{ωβη(e):e∈M*(A)},使得对任意有限个点e1,…,en∈M*(A),A
P(ei)∨P(ei+1)(i=1,2,…,n-1)均不成立.为方便,定义分子a与b是ωβ-连接的,即存在有限个点e1=a,e2,…,en=b∈M*(A),使得A P(ei)∨P(ei+1)(i=1,2,…,n-1).否则,称a与b不是ωβ-连接的.令:
显然,由于a
P(a)蕴含A P(a),则a与a是ωβ-连接的.从而,a∈Φ,a≤B.由假设,a与b不是ωβ-连接的,则b∈Ψ且b≤C.于是,B≠0且C≠0.由于对任意的分子e∈M*(A),e∈Φ或者e∈Ψ,则A=B∨C.下面证明ωβcl(B)∧C=B∧ωβcl(C)=0,从而A不是ωβ-连通集,矛盾.实际上,假设ωβcl(B)∧C≠0.任取点d≤ωβcl(B)∧C.由d≤ωβcl(B),得到d
P(d)且B P(d).于是,存在点e∈Φ使得e P(d).从而e P(d)∨P(e)且e≤B≤A,即A P(d)∨P(e).又因e与a是ωβ-连接的,则a与d是ωβ-连接的.另一方面,由d≤C,得到C P(d).存在λ∈Ψ使得λ P(d).从而λ P(d)∨P(λ)且λ≤C≤A,则A P(d)∨P(λ).由于d与a是ωβ-连通的,则a与λ是ωβ-连接的,这与λ∈Ψ矛盾.从而ωβcl(B)∧C=0.相应地,能证明B∧ωβcl(C)=0.应用ωβ-连通性的樊畿定理,可得到以下结论:
定理2 设(LX,Ω)为Lω-空间,A∈LX是ωβ-连通子集. B∈LX满足A≤B≤ωβcl(A),则B是ωβ-连通子集.
证 当A=0时,由A≤B≤ωβcl(A)知B=0是ωβ-连通子集.
当A≠0时,任取B的分子a,b以及映射P:M*(B) ∪{ωβη(e):e∈M*(A)}.由a≤ωβcl(A)知A
P(a),故存在c∈M*(A)使得c P(a).于是P(a)∈ωβη(c).由b≤ωβcl(A)知A P(b),故存在d∈M*(A)使得d P(b),于是P(b)∈ωβη(d).作映射P′:M*(A) ∪{ωβη(x):x∈M*(A)}为:当x≠c,x≠d时,P′(x)=P(x);当x=c时,P′(x)=P(a);当x=d时,P′(x)=P(b).因A是ωβ-连通集,故存在A中有限多个分子x0=c,x1,…,xn=d,使得A P(xi)∨P(xi+1)(i=0,1,…,n-1).因此,在B中有分子x0=a,x1,…,xn=b,使得A P(xi)∨P(xi+1)(i=0,1,…,n-1).由定理1,B是ωβ-连通子集.
K Fan's Theorem of ωβ-connectedness in Lω-Spaces
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摘要: 讨论了Lω-空间ωβ-连通性的刻画问题.利用ωβ-远域的概念,给出了Lω-空间中ωβ-连通性的樊畿定理,建立了ωβ-连通的几何直观性的刻画.应用樊畿定理,讨论了ωβ-连通性的一个基本性质.Abstract: In this paper, the characterizations of ωβ-connectedness in Lω-space have been discussed. K Fan's theorem of ωβ-connectedness in Lω-spaces is given by means of ωβ-remote neighborhoods, and one basic property of ωβ-connectedness is discussedas application of K Fan's theorem of ωβ-connectedness.
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Key words:
- Lω-space /
- K Fan's theorem /
- ωβ-connectedness /
- ωβ-remote neighborhood .
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