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几个新的不动点定理α-度量空间中的Geraghty压缩型映射

摘要

我们推广了Cho中的结果等。(不动点理论应用2013:3292013),并给出其他条件来证明不动点的存在唯一性α-完全度量空间中的Geraghty收缩型映射。

1简介和前言

巴拿赫收缩原理[1]是不动点理论中最早也是最重要的结果之一。由于它在化学、物理、生物、计算机科学和数学的许多分支等学科中的应用,许多作者对非线性分析中的这一经典结果进行了改进、推广和推广;请参见,例如, [210]以及其中的参考文献。

Geraghty给出了一个有趣的结果[6]通过考虑辅助函数来设置完备度量空间。后来,阿米尼·哈兰迪和艾米[]刻画了Geraghty在部分序完备度量空间中的结果,以及Caballero等。[11]讨论了Geraghty收缩最佳邻近点的存在性。古尔吉等。[12]定义了ψ-Geraghty型收缩,据推测改善并扩展了Amini-Harandi和Emami的结果[]. 最近,Cho、Bae和Karap nar[13]定义了α-度量空间中的Geraghty压缩型映射,并证明了在完备度量空间中此类映射不动点的存在唯一性。最近,卡拉普纳尔和萨米特[14]证明了Gordji的结果等。[12]以及所有受Gordji论文启发的结果等。[12]与文献中已有的结果相当。有关Geraghty收缩的其他结果,请参见[1323].

在本文中,我们推广了在[13]并给出了证明不动点存在唯一性的其他条件α-完全度量空间中的Geraghty收缩型映射。现在,我们回顾一下文献中关于这个主题的一些基本定义和显著结果。

定义1[24]

T型:X(X)X(X)是一张地图α:X(X)×X(X)是一个函数。然后T型据说是α-允许,如果α(x个,)1暗示α(T型x个,T型)1.

定义2[16]

一张地图T型:X(X)X(X)据说是三角形的α-在下列情况下可接受:

(T1)T型α-可接受的,

(T2)α(x个,z(z))1α(z(z),)1意味着α(x个,)1.

成为所有功能的家族β:[0,)[0,1)满足条件的

n个 β( t吨 n个 )=1暗示 n个 t吨 n个 =0.

通过使用这些地图,杰拉蒂[6]证明了以下结果。

定理1 (X(X),d日) 是一个完备的度量空间,并让 T型 是上的映射 X(X).假设存在 βF类 这样所有人 x个,X(X),

d日(T型x个,T型)β ( d日 ( x个 , ) ) d日(x个,).

然后 T型 具有唯一的固定点 x个 X(X) { T型 n个 x个} 收敛到 x个 对于每个 x个X(X).

Amini-Harandi和Emami[]在偏序度量空间的框架中重新考虑了定理1。

定理2 (X(X),,d日) 是偏序完备度量空间. (f):X(X)X(X) 是一个不断增加的映射,以便存在一个元素 x个 0 X(X) 具有 x个 0 (f) x个 0 .如果存在 αF类 这样的话

d日((f)x个,(f))α ( d日 ( x个 , ) ) d日(x个,),

对于每个 x个,X(X) 具有 x个,然后 (f) 有一个固定点,前提是 (f) 是连续的或 X(X) 是这样的,如果一个递增序列 { x个 n个 }x个,然后 x个 n个 x个 为所有人 n个.除此之外,如果每个 x个,X(X) 存在 z(z)X(X) 这与 x个 ,然后 (f) 具有唯一的固定点.

定义3[24]

(X(X),d日)是一个度量空间,并且α:X(X)×X(X)是一个函数。一张地图T型:X(X)X(X)称为广义α-Geraghty收缩类型图(如果存在)βF类这样所有人x个,X(X),

α(x个,)d日(T型x个,T型)β ( M(M) ( x个 , ) ) M(M)(x个,),

哪里M(M)(x个,)=最大值{d日(x个,),d日(x个,T型x个),d日(,T型)}.

等。[13]证明了以下有趣的结果。

定理3 (X(X),d日) 是一个完备的度量空间,α:X(X)×X(X) 成为一个函数,然后让 T型:X(X)X(X) 是一张地图.假设满足以下条件:

  1. (1)

    T型 是广义的 α-Geraghty收缩类型图;

  2. (2)

    T型 是三角形的 α-可接受的;

  3. (3)

    存在 x个 1 X(X) 这样的话 α( x个 1 ,T型 x个 1 )1;

  4. (4)

    T型 是连续的.

然后 T型 有一个固定点 x个 X(X) { T型 n个 x个 1 } 收敛到 x个 .

映射的连续性T型可以用合适的条件(4′)代替(见定理2.2[13]):

(4′)如果{ x个 n个 }是中的序列X(X)这样的话α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )1为所有人n个 x个 n个 x个X(X)作为n个,则存在子序列{ x个 n个 ( k个 ) }属于{ x个 n个 }这样的话α( x个 n个 ( k个 ) ,x个)1为所有人k个.

添加条件(H),

  1. (H)

    对于所有人x个,修复(T型),存在z(z)X(X)这样的话α(x个,z(z))1α(z(z),)1,其中修复(T型)表示的固定点集T型,

定理3的假设,Cho等。[13]获得了 x个 是唯一的不动点T型(见定理2.3[13]). 然而,我们认为这种条件是不合适的。要验证这种情况,假设知道修复(T型)那么不动点的唯一性是微不足道的。此外,我们认为以下条件并不更合适:

  1. (iii)

    [16]对于所有人x个X(X),存在v(v)X(X)这样的话α(x个,v(v))1α(v(v),)1.

这种情况意味着α(x个,)1为所有人x个X(X),然后使用α为0。有关更多详细信息,请参见定理19[16].

2不动点定理

在本节中,我们证明了Cho的结果等。[13]如果我们用较弱的条件替换定理3的条件(2),并且如果我们扩展了广义α-Geraghty收缩类型图。

定义4(X(X),d日)是一个完备的度量空间,并让α:X(X)×X(X)是一个函数。一张地图T型:X(X)X(X)称为广义α-Geraghty收缩类型图(如果存在)βF类这样所有人x个,X(X),

α(x个,)d日(T型x个,T型)β ( M(M) T型 ( x个 , ) ) M(M) T型 (x个,),

哪里 M(M) T型 (x个,)=最大值{d日(x个,),d日(x个,T型x个),d日(,T型),[d日(x个,T型)+d日(,T型x个)]/2}.

现在,我们介绍两个新概念。

定义5T型:X(X)X(X)是一张地图α:X(X)×X(X)是一个函数。然后T型据说是α-轨道容许条件

(T3)α(x个,T型x个)1暗示α(T型x个, T型 2 x个)1.

定义6T型:X(X)X(X)是一张地图α:X(X)×X(X)是一个函数。然后T型据说是三角形的α-轨道容许条件T型α-轨道容许和

(T4)α(x个,)1α(,T型)1意味着α(x个,T型)1.

显然α-容许映射是α-轨道容许映射与每个三角形α-容许映射是三角形的α-轨道容许映射。以下示例显示存在一个三角形α-非三角形的容许映射α-可接受。

例7X(X)={0,1,2,},d日:X(X)×X(X),d日(x个,)=|x个|,T型:X(X)X(X)这样的话T型0=0,T型1=2,T型2=1,T型=α:X(X)×X(X),α(x个,)=1如果(x个,){(0,1),(0,2),(1,1),(2,2),(1,2),(2,1),(1,),(2,)}α(x个,)=0否则。α(1,T型1)=α(1,2)=1α(2,T型2)=α(2,1)=1,T型α-轨道容许。α(0,1)=α(1,2)=α(0,2)=1,α(0,2)=α(2,1)=α(0,1)=1,T型是三角形的α-轨道容许。但是α(0,1)=α(1,)=1,α(0,)=0,所以T型不是三角形的α-可接受。

引理8 T型:X(X)X(X) 是三角形的 α-轨道容许映射.假设存在 x个 1 X(X) 这样的话 α( x个 1 ,T型 x个 1 )1.定义序列 { x个 n个 } 通过 x个 n个 + 1 =T型 x个 n个 .那么我们有 α( x个 n个 , x个 )1 为所有人 ,n个N个 具有 n个<.

证明T型α-轨道容许和α( x个 1 ,T型 x个 1 )1,我们推断α( x个 2 , x个 )=α(T型 x个 1 ,T型 x个 2 )1。通过继续此过程,我们获得α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )1为所有人n个1。假设α( x个 n个 , x个 )1并证明α( x个 n个 , x个 + 1 )1,其中>n个.自T型是三角形的α-轨道容许和α( x个 , x个 + 1 )1,我们明白了α( x个 n个 , x个 + 1 )1因此,我们已经证明α( x个 n个 , x个 )1为所有人,n个N个具有n个<. □

定理4 (X(X),d日) 是一个完备的度量空间,α:X(X)×X(X) 成为一个函数,然后让 T型:X(X)X(X) 是一张地图.假设满足以下条件:

  1. (1)

    T型 是广义的 α-Geraghty收缩型映射;

  2. (2)

    T型 是三角形的 α-轨道容许映射;

  3. (3)

    存在 x个 1 X(X) 这样的话 α( x个 1 ,T型 x个 1 )1;

  4. (4)

    T型 是连续的.

然后 T型 有一个固定点 x个 X(X) { T型 n个 x个 1 } 收敛到 x个 .

证明 x个 1 X(X)这样的话α( x个 1 ,T型 x个 1 )1.定义序列{ x个 n个 }通过 x个 n个 + 1 =T型 x个 n个 对于n个1.如果 x个 n个 ( 0 ) = x个 n个 ( 0 ) + 1 对一些人来说n个(0)1然后很明显T型有一个固定点。因此,我们假设 x个 n个 x个 n个 + 1 为所有人n个1.根据引理8,我们得到α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )1为所有人n个1.然后我们就得到了n个1,

d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )=d日(T型 x个 n个 ,T型 x个 n个 + 1 )α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )d日(T型 x个 n个 ,T型 x个 n个 + 1 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) ) M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ),

哪里

M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) = 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 , T型 x个 n个 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , T型 x个 n个 + 1 ) , [ d日 ( x个 n个 , T型 x个 n个 + 1 ) + d日 ( x个 n个 + 1 , T型 x个 n个 ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) , d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 2 ) / 2 } 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) , [ d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) + d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) } .

β( M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ))<1,案例d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )是不可能的,所以我们有d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )>d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )因此,序列{d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )}是正的并且在减少。因此,存在第页0这样的话 n个 d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )=第页。我们将展示这一点第页=0相反,假设第页>0.那么我们有

d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )/d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) ) <1.

这意味着 n个 β( M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ))=1.自βF类,我们得到 n个 M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 )=0,然后 n个 d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )=0这是一个矛盾。

接下来,我们将展示{ x个 n个 }是一个柯西序列。相反,假设{ x个 n个 }不是Cauchy序列。然后就有了ϵ>0这样,对所有人来说k个1,存在(k个)>n个(k个)>k个具有d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )ϵ.让(k个)是满足上述条件的最小数。因此,我们有d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )<ϵ因此,我们得到

ϵd日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )+d日( x个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) )<ϵ+d日( x个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) ).

出租k个,我们有 k个 d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )=ϵ.自

|d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )|d日( x个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 ),

我们得到 k个 d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )=ϵ类似地,我们获得

k个 d日( x个 ( k个 ) , x个 n个 ( k个 ) 1 )= k个 d日( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) 1 )=ϵ.

根据引理8,我们有α( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )1因此,我们推断

d日 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) ) = d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) α ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) ) M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) ,

哪里

M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 n个 ( k个 ) 1 ) , d日 ( x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) + d日 ( x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 n个 ( k个 ) 1 ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) , d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) ) + d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) ] / 2 } .

显然,我们推断

k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )=ϵ.

因此,我们有

d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )/ M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) ) .

出租k个,我们得出结论 k个 β( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ))=1,这就产生了 k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )=0因此,ϵ=0,这是一个矛盾。因此,我们得到了{ x个 n个 }是一个柯西序列。X(X)是一个完整的度量空间,因此存在 x个 = n个 x个 n个 X(X).通过连续性T型,我们得到 n个 T型 x个 n个 =T型 x个 ,等等 x个 =T型 x个 ,这意味着 x个 是的固定点T型. □

就像在[13]我们可以替换操作符的连续性T型通过合适的条件。

定理5 (X(X),d日) 是一个完备的度量空间,α:X(X)×X(X) 成为一个函数,然后让 T型:X(X)X(X) 是一张地图.假设满足以下条件:

  1. (1)

    T型 是广义的 α-Geraghty收缩型映射;

  2. (2)

    T型 是三角形的 α-轨道容许映射;

  3. (3)

    存在 x个 1 X(X) 这样的话 α( x个 1 ,T型 x个 1 )1;

  4. (4)

    如果 { x个 n个 } 是中的序列 X(X) 这样的话 α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )1 为所有人 n个 x个 n个 x个X(X) 作为 n个,那么就存在一个子序列 { x个 n个 ( k个 ) } 属于 { x个 n个 } 这样的话 α( x个 n个 ( k个 ) ,x个)1 对于所有k.

然后 T型 有一个固定点 x个 X(X) { T型 n个 x个 1 } 收敛到 x个 .

证明按照定理4证明中的行,我们得到了序列{ x个 n个 }由定义 x个 n个 + 1 =T型 x个 n个 为所有人n个1收敛到 x个 X(X).根据假设的条件(4),我们推断存在子序列{ x个 n个 ( k个 ) }属于{ x个 n个 }这样的话α( x个 n个 ( k个 ) , x个 )1为所有人k个因此,我们有

d日 ( x个 n个 ( k个 ) + 1 , T型 x个 ) = d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 ) α ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 ) β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) ) M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) ,

哪里

M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 n个 ( k个 ) ) , d日 ( x个 , T型 x个 ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 ) + d日 ( x个 , T型 x个 n个 ( k个 ) ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 n个 ( k个 ) + 1 ) , d日 ( x个 , T型 x个 ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 ) + d日 ( x个 , x个 n个 ( k个 ) + 1 ) ] / 2 } .

现在,我们假设T型 x个 x个 也就是说,d日( x个 ,T型 x个 )>0.出租k个在上面的等式中,我们得到了

k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 )=d日( x个 ,T型 x个 ).

d日( x个 n个 ( k个 ) + 1 ,T型 x个 )/ M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 )β( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ))为所有人k个,让k个,我们得出结论 k个 β( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ))=1。这意味着 k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 )=0因此,d日( x个 ,T型 x个 )=0。这是一个矛盾。因此,T型 x个 = x个 . □

广义不动点的唯一性α-Geraghty收缩型映射,我们考虑以下假设:

  1. (K)

    对于所有人x个X(X),存在v(v)X(X)这样的话α(x个,v(v))1,α(,v(v))1α(v(v),T型v(v))1.

备注9将定理4或定理5的假设中的条件(3)替换为条件(K),我们得到 x个 是唯一的不动点T型。假设 x个 是两个固定点T型这样的话 x个 然后,通过(K),存在v(v)X(X)这样的话α( x个 ,v(v))1,α( ,v(v))1α(v(v),T型v(v))1.自T型是三角形的α-轨道容许映射,我们得到了α( x个 , T型 n个 v(v))1α( , T型 n个 v(v))1为所有人n个1因此,我们有

d日 ( x个 , T型 n个 + 1 v(v) ) α ( x个 , T型 n个 v(v) ) d日 ( T型 x个 , T型 n个 + 1 v(v) ) β ( M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v) ) ) M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v) )

为所有人n个1,其中

M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v) ) = 最大值 { d日 ( x个 , T型 n个 v(v) ) , d日 ( x个 , T型 x个 ) , d日 ( T型 n个 v(v) , T型 n个 + 1 v(v) ) , [ d日 ( x个 , T型 n个 + 1 v(v) ) + d日 ( T型 x个 , T型 n个 v(v) ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 , T型 n个 v(v) ) , d日 ( T型 n个 v(v) , T型 n个 + 1 v(v) ) , [ d日 ( x个 , T型 n个 + 1 v(v) ) + d日 ( x个 , T型 n个 v(v) ) ] / 2 } .

根据定理4(分别为定理5),我们推导出序列{ T型 n个 v(v)}收敛到一个不动点 z(z) 属于T型.出租n个在上面的等式中,我们得到 n个 M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v))=d日( x个 , z(z) ).如果我们假设 x个 z(z) ,那么我们有d日( x个 , T型 n个 + 1 v(v))/ M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v))β( M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v))),并出租n个,我们推断 n个 β( M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v)))=1。这意味着 n个 M(M) T型 ( x个 , T型 n个 v(v))=0,所以d日( x个 , z(z) )=0,这是一个矛盾。因此, x个 = z(z) 类似地,我们得到 = z(z) 因此, x个 = ,这是一个矛盾。

示例10X(X)=[2,1]{0}[1,2],d日:X(X)×X(X),d日(x个,)=|x个|,T型:X(X)X(X)这样的话T型x个=x个如果x个[2,1)(1,2],T型x个=0如果x个{1,0,1},以及α:X(X)×X(X),α(x个,)=1如果x个0α(x个,)=0否则。然后T型满足定理5的条件。显然,X(X)是一个完整的度量空间。如果α(x个,T型x个)1,然后x个T型x个0,所以T型x个=0,这意味着α(T型x个, T型 2 x个)1.因此T型是一个α-轨道容许映射。对于α(x个,)1α(,T型)1,我们有T型=0因此,x个T型=0α(x个,T型)1因此,T型是三角形的α-轨道容许映射。也,α(1,T型1)1如果{ x个 n个 }是中的序列X(X)这样的话α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )1为所有人n个 x个 n个 x个X(X)作为n个,然后x个=0α( x个 n个 ,x个)1为所有人n个。对于x个,[2,1),我们有d日(T型x个,T型)=|x个|1 M(M) T型 (x个,)2x个2.因此d日(T型x个,T型) M(M) T型 (x个,)/2.案例x个,(1,2]类似。如果x个[2,1)(1,2]{1,0,1},然后d日(T型x个,T型)=|x个|, M(M) T型 (x个,)2|x个|,所以d日(T型x个,T型) M(M) T型 (x个,)/2。对于x个,{1,0,1},我们有d日(T型x个,T型)=0 M(M) T型 (x个,)/2因此β:[0,)[0,1),β(t吨)=1/2,我们得到T型是广义的α-Geraghty收缩类型映射。因此,T型满足定理5的所有条件。然而,由于α(2,0)=α(0,2)=1,α(2,2)=0,T型不是三角形α-容许映射。

α-轨道吸引映射

现在我们引入一个新概念。

定义11T型:X(X)X(X)是一张地图α:X(X)×X(X)是一个函数。然后T型据说是α-轨道吸引,如果

α(x个,T型x个)1暗示α(x个,)1α(,T型x个)1

对于每个X(X).

定理6 (X(X),d日) 是一个完备的度量空间,α:X(X)×X(X) 成为一个函数,然后让 T型:X(X)X(X) 是一张地图.假设满足以下条件:

  1. (1)

    T型 是广义的 α-Geraghty收缩型映射;

  2. (2)

    T型 α-轨道容许值;

  3. (3)

    存在 x个 1 X(X) 这样的话 α( x个 1 ,T型 x个 1 )1;

  4. (4)

    T型 α-轨道吸引力.

然后 T型 具有唯一的固定点 x个 X(X) { T型 n个 x个 1 } 收敛到 x个 .

证明 x个 1 X(X)这样的话α( x个 1 ,T型 x个 1 )1.定义序列{ x个 n个 }通过 x个 n个 + 1 =T型 x个 n个 对于n个1.如果 x个 n个 ( 0 ) = x个 n个 ( 0 ) + 1 对一些人来说n个(0)1然后很明显T型有一个固定点。因此,我们假设 x个 n个 x个 n个 + 1 为所有人n个1.自T型α-轨道允许,我们有

α( x个 1 , x个 2 )=α( x个 1 ,T型 x个 1 )1暗示α(T型 x个 1 ,T型 x个 2 )=α( x个 2 , x个 )1.

归纳起来,我们得到α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )1为所有人n个1.然后我们获得

d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )=d日(T型 x个 n个 ,T型 x个 n个 + 1 )α( x个 n个 , x个 n个 + 1 )d日(T型 x个 n个 ,T型 x个 n个 + 1 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) ) M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 )

为所有人n个1,其中

M(M) T型 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) = 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 , T型 x个 n个 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , T型 x个 n个 + 1 ) , [ d日 ( x个 n个 , T型 x个 n个 + 1 ) + d日 ( x个 n个 + 1 , T型 x个 n个 ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) , d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 2 ) / 2 } 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) , [ d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) + d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) , d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) } .

如果d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ),我们有

d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )β ( d日 ( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ) ) d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )<d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 ),

这是一个矛盾。因此,我们得到

d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )β ( d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) ) d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )<d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 ).

因此,顺序{d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )}积极且无增长。因此,存在第页0这样的话 n个 d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )=第页。我们将展示这一点第页=0相反,假设第页>0.那么我们有

d日( x个 n个 + 1 , x个 n个 + 2 )/d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )β ( d日 ( x个 n个 , x个 n个 + 1 ) ) <1.

这意味着 n个 β( x个 n个 , x个 n个 + 1 )=1.自βF类,我们得到 n个 d日( x个 n个 , x个 n个 + 1 )=0,这是一个矛盾。因此第页=0.

现在,我们将展示{ x个 n个 }是一个柯西序列。相反,假设{ x个 n个 }不是Cauchy序列。然后就有了ϵ>0这样,对所有人来说k个1,存在(k个)>n个(k个)>k个具有d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )ϵ.让(k个)是满足上述条件的最小数。因此,我们有d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )<ϵ因此,我们得到

ϵd日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )+d日( x个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) )<ϵ+d日( x个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) ).

出租k个,我们有 k个 d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )=ϵ.自

|d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )|d日( x个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 ),

我们得到 k个 d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) 1 )=ϵ类似地,我们获得

k个 d日( x个 ( k个 ) , x个 n个 ( k个 ) 1 )= k个 d日( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) 1 )= k个 d日( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) + 1 )=ϵ.

α( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) )1T型α-轨道有吸引力,我们有

α( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )1α( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) )1.

因此,我们得到如下两种情况。

  1. (1)

    存在无限子集属于N个这样的话α( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )1对于每个k个.

  2. (2)

    存在无限子集J型属于N个这样的话α( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) )1对于每个k个J型.

在第一种情况下,我们有

d日 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) ) = d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) α ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) ) M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) ,

哪里

M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 n个 ( k个 ) 1 ) , d日 ( x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) + d日 ( x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 n个 ( k个 ) 1 ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) , d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) ) + d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) ] / 2 } .

出租k个,k个,我们得出结论

k个 , k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )=ϵ,

自那以后

d日( x个 n个 ( k个 ) , x个 ( k个 ) )/ M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) ) ,

我们明白了

k个 , k个 β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 ) ) =1.

βF类,我们得到

k个 , M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) 1 )=0,

这是一个矛盾。

在第二种情况下,我们有

d日 ( x个 ( k个 ) , x个 n个 ( k个 ) + 1 ) = d日 ( T型 x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 n个 ( k个 ) ) α ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) d日 ( T型 x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 n个 ( k个 ) ) β ( M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) ) M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) ,

哪里

M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) = 最大值 { d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) , d日 ( x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 ( k个 ) 1 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 n个 ( k个 ) ) , [ d日 ( x个 ( k个 ) 1 , T型 x个 n个 ( k个 ) ) + d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 ( k个 ) 1 ) ] / 2 } = 最大值 { d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) , d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 ( k个 ) ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 n个 ( k个 ) + 1 ) , [ d日 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) + 1 ) + d日 ( x个 ( k个 ) , x个 n个 ( k个 ) ) ] / 2 } .

出租k个,k个J型,我们得出结论

k个 , k个 J型 M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) )=ϵ,

自那以后

d日( x个 ( k个 ) , x个 n个 ( k个 ) + 1 )/ M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) )β ( M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) ) ,

我们明白了

k个 , k个 J型 β ( M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) ) ) =1.

βF类,我们得到

k个 , k个 J型 M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) )=0,

这是一个矛盾。因此,我们得到了{ x个 n个 }是一个柯西序列。X(X)是一个完整的度量空间,因此存在 x个 = n个 x个 n个 X(X).

我们声称 x个 =T型 x个 相反,假设 x个 T型 x个 .自T型α-轨道很吸引人,我们每个人都有n个1那个α( x个 n个 , x个 )1α( x个 , x个 n个 + 1 )1因此,存在子序列{ x个 n个 ( k个 ) }属于{ x个 n个 }这样的话α( x个 n个 ( k个 ) , x个 )1α( x个 , x个 n个 ( k个 ) )1为所有人k个1在第一种情况下,我们有

d日( x个 n个 ( k个 ) + 1 ,T型x个)α( x个 n个 ( k个 ) , x个 )d日( x个 n个 ( k个 ) + 1 ,T型 x个 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) ) M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ),

为所有人k个1,其中

M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 n个 ( k个 ) ) , d日 ( x个 , T型 x个 ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 ) + d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) , x个 ) ] / 2 } .

出租k个,我们得出结论

k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 )=d日( x个 ,T型 x个 ),

自那以后

d日( x个 n个 ( k个 ) + 1 ,T型x个)/ M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) ) ,

我们有

k个 β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , x个 ) ) =1.

βF类,我们得到

k个 M(M) T型 ( x个 ( k个 ) 1 , x个 n个 ( k个 ) )=0,

这是一个矛盾。第二种情况类似。因此, x个 =T型 x个 .

如果 是的另一个固定点T型,根据假设我们推断α( x个 n个 , )1α( , x个 n个 + 1 )1因此,存在子序列{ x个 n个 ( k个 ) }属于{ x个 n个 }这样的话α( x个 n个 ( k个 ) , )1α( , x个 n个 ( k个 ) )1为所有人k个1。在第一种情况下,我们有

d日( x个 n个 ( k个 ) + 1 ,T型)α( x个 n个 ( k个 ) , )d日( x个 n个 ( k个 ) + 1 ,T型 )β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , ) ) M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , ),

为所有人k个1,其中

M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , ) = 最大值 { d日 ( x个 n个 ( k个 ) , ) , d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 x个 n个 ( k个 ) ) , d日 ( , T型 ) , [ d日 ( x个 n个 ( k个 ) , T型 ) + d日 ( T型 x个 n个 ( k个 ) , ) ] / 2 } .

出租k个,我们得出结论

k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , )=d日( x个 , ),

自那以后

d日( x个 n个 ( k个 ) + 1 ,T型)/ M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , )β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , ) ) ,

我们获得

k个 β ( M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , ) ) =1.

βF类,我们明白了

k个 M(M) T型 ( x个 n个 ( k个 ) , )=0,

所以d日( x个 , )=0这是一个矛盾。第二种情况类似。□

示例12X(X)={0,8,9,10},d日:X(X)×X(X),d日(x个,)=|x个|,T型:X(X)X(X)这样的话T型0=T型8=9,T型9=T型10=10,α:X(X)×X(X),α(x个,)=0如果(x个,){(8,9),(9,8)}α(x个,)=1否则。显然,T型α-轨道容许和α-轨道吸引人。也,T型是广义的α-Geraghty收缩型映射β:[0,)[0,1),β(t吨)=1/2.因此T型满足定理6的所有条件。然而,由于α(8,0)=α(0,T型0)=1,α(8,T型0)=0,T型不是三角形的α-轨道容许。请注意d日(T型8,T型9)= M(M) T型 (8,9)=1.

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Popescu,O。的一些新的不动点定理α-度量空间中的Geraghty收缩类型映射。不动点理论应用 2014, 190 (2014). https://doi.org/10.1186/1687-1812-2014-190

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