Tài liệu Về sự tồn tại điểm bất động của ánh xạ Cyclic co yếu kiểu Chatterjea suy rộng trong không gian mêtric - Đinh Huy Hoàng: TAÏP CHÍ KHOA HOÏC ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 24 (49) - Thaùng 01/2017
22
Về sự tồn tại điểm bất động của ánh xạ Cyclic co yếu
kiểu Chatterjea suy rộng trong không gian mêtric
About the existence of fixed point results for generalized Chatterjea-type Cyclic
weakly contractive mappings in metric spaces
PGS.TS. Đinh Huy Hoàng, Trường Đại học Vinh
Dinh Huy Hoang, Assoc.Prof., Ph.D., Vinh University
ThS. Đậu Hồng Quân, Trường Đại học Vinh
Dau Hong Quan, Vinh University
Nguyễn Hoài Phương, Trường Đại học Vinh
Nguyen Hoai Phuong, Vinh University
Tóm tắt
Trong bài báo này chúng tôi đưa ra một vài kết quả về sự tồn tại điểm bất động của ánh xạ cyclic co yếu
kiểu Chatterjea suy rộng trong không gian metric đầy đủ. Các kết quả này là mở rộng thực sự của một
số kết quả trong các tài liệu [1], [2], [4], [6].
Từ khóa: điểm bất động, ánh xạ cyclic co yếu, không gian mêtric.
Abstract
In this paper, we obtain fixed-point results for generalized Chatterjea-type cyclic w...
8 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 522 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Về sự tồn tại điểm bất động của ánh xạ Cyclic co yếu kiểu Chatterjea suy rộng trong không gian mêtric - Đinh Huy Hoàng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TAÏP CHÍ KHOA HOÏC ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 24 (49) - Thaùng 01/2017
22
Về sự tồn tại điểm bất động của ánh xạ Cyclic co yếu
kiểu Chatterjea suy rộng trong không gian mêtric
About the existence of fixed point results for generalized Chatterjea-type Cyclic
weakly contractive mappings in metric spaces
PGS.TS. Đinh Huy Hoàng, Trường Đại học Vinh
Dinh Huy Hoang, Assoc.Prof., Ph.D., Vinh University
ThS. Đậu Hồng Quân, Trường Đại học Vinh
Dau Hong Quan, Vinh University
Nguyễn Hoài Phương, Trường Đại học Vinh
Nguyen Hoai Phuong, Vinh University
Tóm tắt
Trong bài báo này chúng tôi đưa ra một vài kết quả về sự tồn tại điểm bất động của ánh xạ cyclic co yếu
kiểu Chatterjea suy rộng trong không gian metric đầy đủ. Các kết quả này là mở rộng thực sự của một
số kết quả trong các tài liệu [1], [2], [4], [6].
Từ khóa: điểm bất động, ánh xạ cyclic co yếu, không gian mêtric.
Abstract
In this paper, we obtain fixed-point results for generalized Chatterjea-type cyclic weakly contractive
mappings in complete metric spaces. Our results extend and generalize well-known comparable results
in [1], [2], [4], [6].
Keywords: fixed point, cyclic weakly contractive maps, metric space.
1. Mở đầu
Nguyên lý Banach về sự tồn tại duy
nhất điểm bất động của ánh xạ co trong
không gian mêtric đầy đủ là một trong
những kết quả quan trọng đầu tiên của lý
thuyết điểm bất động. Nó có nhiều ứng
dụng quan trọng trong toán học và các
ngành kỹ thuật khác. Do đó, việc mở rộng
nguyên lý Banach đã thu hút được sự quan
tâm của nhiều nhà toán học. Người ta đã
mở rộng nguyên lý Banach cho nhiều loại
ánh xạ và nhiều loại không gian. Một trong
những hướng mở rộng đó là thay đổi các
điều kiện co. Năm 1972, Chatterjea [1] đã
đưa ra định nghĩa sau.
1.1. Định nghĩa ([1]). Giả sử ( , )X d
là không gian mêtric và :f X X . Ánh
xạ f được gọi là co kiểu Chatterjea nếu
tồn tại
1
0;
2
sao cho
( , ) ( , ) ( , )d fx fy d x fy d y fx , .x y X
Trong [1], Chatterjea đã chứng minh
được rằng, mọi ánh xạ co kiểu Chatterjea
23
trong không gian mêtric đầy đủ có duy
nhất một điểm bất động. Sau đó,
Choudhury [2] đưa ra khái niệm ánh xạ co
yếu kiểu Chatterjea như sau.
1.2. Định nghĩa ([2]). Giả sử ( , )X d
là không gian mêtric và :f X X . Ánh xạ
f được gọi là co yếu kiểu Chatterjea nếu
1
( , ) ( , ) ( , ) ( ( , ), ( , ))
2
d fx fy d x fy d y fx d x fy d y fx
,x y X ,
trong đó : [0, +)2 [0, +) là
hàm liên tục và ( , ) 0u t khi và chỉ khi
0u t .
Trong [2], Choudhury đã chứng minh
được rằng, mọi ánh xạ co yếu kiểu
Chatterjea trong không gian mêtric đầy đủ
có duy nhất một điểm bất động. Vào năm
2003, Kirk và các cộng sự [5] đã đưa ra
khái niệm ánh xạ cyclic và nghiên cứu sự
tồn tại điểm bất động của nó trong không
gian mêtric.
1.3. Định nghĩa ([5]). Giả sử A1 ,,
Am là các tập con khác rỗng của không gian
mêtric (X, d) và f :
1 1
m m
i ii i
A A
. Ánh
xạ f được gọi là m-cyclic (nói gọn là
cyclic) nếu 1( )i if A A với mọi i = 1,
2,, m; trong đó Am+1 = A1. Khi đó, tập
1
m
ii
Y A
được gọi là biểu diễn cyclic
của Y tương ứng với f.
Sau đó, vào năm 2011 và 2012,
Karapinar và các cộng sự trong ([3], [4]) đã
giới thiệu các khái niệm ánh xạ cyclic -
co yếu, co yếu kiểu Chatterjea, co yếu kiểu
Chatterjea suy rộng và chứng minh một số
định lý về sự tồn tại điểm bất động của các
lớp ánh xạ này trong không gian mêtric.
1.4. Định nghĩa ([3]). Giả sử (X, d) là
không gian mêtric, A1,,An là các tập con
khác rỗng của X. Ánh xạ f :
1 1
m m
i ii i
A A
được gọi là cyclic - co
yếu nếu f là ánh xạ cyclic và tồn tại ánh xạ
: [0, +) [0, +) liên tục, tăng và
(t) = 0 khi và chỉ t = 0 sao cho
( , ) ( , ) ( ( , ))d fx fy d x y d x y , với mọi x
Ai, yAi+1, i=1,,m, trong đó Am+1 = A1.
Ta kí hiệu 21 : 0, 0,F
nửa liên tục dưới và ( , ) 0 0t u t u
và
4
2 : 0, 0,F nửa liên
tục dưới và ( , , , ) 0 0x y t u x y t u .
1.5. Định nghĩa ([4]). Giả sử (X, d) là
không gian mêtric, A1, A2,, Am là các tập
con khác rỗng của X và f :
1 1
m m
i ii i
A A
.
1) Ánh xạ f được gọi là cyclic co yếu
kiểu Chatterjea nếu f là cyclic và tồn tại
1
1
, 0,
2
F
sao cho
( , ) ( , ) ( , ) ( ( , ), ( , ))d fx fy d x fy d y fx d x fy d y fx
với mọi 1, , 1,2,...,i ix A y A i m , trong
đó 1 1.mA A
2) Ánh xạ f được gọi là cyclic co yếu
kiểu Chatterjea suy rộng nếu f là cyclic và
tồn tại 2
1
, 0,
4
F
sao cho
( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( ,, )d fx fy d x fx d y fy d x fy d y fx
( ( , ), ( , ), ( , ), ( , ))d x fx d x fy d y fy d y fx
với mọi
1, , 1,2,...,i ix A y A i m , trong đó
1 1.mA A
Trong [3], [4] Karapinar cùng các
cộng sự đã đưa ra các định lý khẳng định
rằng, trong không gian mêtric đầy đủ các
ánh xạ cyclic co yếu kiểu Chatterjea suy
rộng có suy nhất một điểm bất động trong
1
.
m
ii
A
24
Trong bài báo này, chúng tôi đưa ra
một định lý và một số hệ quả của nó về sự
tồn tại điểm bất động của các ánh xạ cyclic
co yếu kiểu Chatterjea suy rộng trong
không gian mêtric. Các kết quả này là sự
mở rộng của một số kết quả chính trong
[1], [2], [4], [6].
2. Các kết quả chính
Ta kí hiệu
4
3 : 0, 0, ( , , , ) 0 0F x y u v x y u v
và
liminf ( , , , ) (liminf , liminf , liminf , liminf )}.n n n n n n n
n n n n n n
x y u v x y u v
2.1. Định lí. Giả sử (X, d) là không
gian mêtric đầy đủ, A1, A2,.., An là các tập
con đóng khác rỗng của X và f :
1 1
m m
i ii i
A A
là ánh xạ cyclic. Khi đó,
nếu tồn tại F3 và các số không âm
1 2 5, ,..., thỏa mãn
1 2 3 52 1 , (1)
1 3 4 1 (2)
và
1 2 3 4( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )d fx fy d x y d x fx d x fy d y fx
5 ( , ) ( ( , ), ( , ), ( , ), ( , ))d y fy d x fx d x fy d y fy d y fx (3)
với mọi x 1, , 1,2,...,i iA y A i m ,
trong đó 1 1mA A thì f có điểm bất động
duy nhất
1
m
ii
z A
.
Chứng minh. Lấy 0 1
m
ii
x A
và xác
định dãy nx bởi 1, 1,2,...n nx fx n
Nếu tồn tại 0n sao cho 0 0 1n nx x
thì
0 0 01n n n
fx x x . Như vậy 0nx là điểm
bất động của f . Giả sử 1n nx x với mọi
n=0,1, Khi đó, với mọi n=0,1 ắt tồn
tại 1,2,...,i m sao cho n ix A . Do
đó 1 1n n ix fx A . Từ đó, sử dụng điều
kiện (3), với mọi n = 1, 2, ta có
1 1 1 1 2 1( , ) ( , ) ( , ) ( , )n n n n n n n nd x x d fx fx d x x d x x
3 1 1 4 5 1( , ) ( , ) ( , )n n n n n nd x x d x x d x x
1 1 1 1( ( , ), ( , ), ( , ),0)n n n n n nd x x d x x d x x
1 2 1 3 1 1 5 1( ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )n n n n n n n nd x x d x x d x x d x x
1 1 1 1( ( , ), ( , ), ( , ),0)n n n n n nd x x d x x d x x . (4)
Do đó, với mọi n = 1, 2, ta có
1 2 3
1 1 1
3 5
( , ) ( , ) ( , ).
1
n n n n n nd x x d x x d x x
Điều này chứng tỏ 1( , )n nd x x là dãy
các số không âm và giảm. Do đó, tồn tại
1lim ( , ) 0.n n
n
d x x
Từ (4) và tính chất
của ánh xạ suy ra
1 2 3 5 1 1( 2 ) ( , liminf ( , ), ,0).n n
n
d x x
Vì
1 2 3 52 1 nên từ bất đẳng
thức này suy ra
1 1( , liminf ( , ), ,0) 0.n n
n
d x x
Do đó từ tính chất của suy ra = 0,
tức là
1lim ( , ) 0n n
n
d x x
. (5)
Tiếp theo, ta chứng minh rằng với mọi
0 tồn tại số tự nhiên n sao cho với
mọi r,q N mà r – q = 1(mod m),
,r n q n thì (x ,x )r qd . Giả sử điều
này không đúng. Khi đó,tồn tại 0 sao
cho với mỗi n N tồn tại các số tự nhiên
rn, qn sao cho rn > qn ≥ n, rn – qn =1(mod
m) và
( , )
n n
r qd x x . (6)
Lấy n > 2m. Khi đó, với qn ≥ n ta có
thể chọn rn sao cho rn là số tự nhiên nhỏ
nhất mà rn > qn, rn – qn = 1(mod m) và
( , )
n n
r qd x x . Do đó, ( , )n nq r m
d x x . Từ
đó, sử dụng bất đẳng thức tam giác ta có
1 1
1 1
( , ) ( , ) ( , ) ( , )
n n n nn n n n
m m
q r q r m r i r i r i r i
i i
d x x d x x d x x d x x
Cho n trong bất đẳng thức trên và sử
dụng (5) ta có
lim ( , ) .
n nq rn
d x x
(7)
25
Ta có
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1
( , ) ( , ) ( , ) ( , )
( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )
2 ( , ) ( , ) 2 ( , ).
n n n nn n n n
n n n n nn n n n n
n n nn n n
q r q q q r r r
q q q q q r r r r r
q q r q r r
d x x d x x d x x d x x
d x x d x x d x x d x x d x x
d x x d x x d x x
Cho n ta được
1 1lim ( , ) .n nq rn
d x x
(8)
Vì 1(mod ) n nr q m nên tồn tại
1,2,...,mi sao cho
nr i
x A và
1nq ix A hoặc nq ix A và 1nr ix A .Nếu
nr i
x A và 1nq ix A thì
1 1 1 2 1( , ) ( , ) ( , ) ( , ) n n n n n n n nq r r q r q r rd x x d fx fx d x x d x x
3 1 4 1 5 1( , ) ( , ) ( , ) n n n n n nr q q r q qd x x d x x d x x
1 1 1 1( ( , ), ( , ), ( , ), ( , )) n n n n n n n nr r r q q q q rd x x d x x d x x d x x
1 2 1 3 1( , ) ( , ) ( , ) ( , ) n n n n n n n nr q r r r q q qd x x d x x d x x d x x
4 1 5 1( , ) ( , ) ( , ) n n n n n nr q r r q qd x x d x x d x x
1 1 1 1( ( , ), ( , ), ( , ), ( , )). n n n n n n n nr r r q q q q rd x x d x x d x x d x x
Cho n , sử dụng (5),(7),(8) và tính
chất của ta được
1 3 4 1 1( ) (0, lim inf ( , ),0, lim inf ( , ))n nn nr q q rn n
d x x d x x
Vì 1 3 4 1 nên
1 1(0, lim inf ( , ),0, lim inf ( , )) 0.
n nn n
r q q r
n n
d x x d x x
Do đó
1lim inf ( , ) 0.
nn
q r
n
d x x Mặt khác, ta
có
1 1( , ) ( , ) ( , ).n n nn n nr q r q q q
d x x d x x d x x
Do đó 1liminf ( , ) 0.n nr qn
d x x
Điều này
mâu thuẫn với 0.
Nếu
nq i
x A và 1nr ix A thì chứng
minh tương tự ta cũng có một điều mâu thuẫn.
Bây giờ, ta chứng minh nx là dãy
Cauchy. Giả sử 0 . Khi đó, theo chứng
minh trên ắt tồn tại *1n N sao cho với
mọi 1r n và 1q n mà 1(mod )r q m thì
( , )
2
r qd x x
. (9)
Mặt khác, từ (5) ta suy ra tồn tại
*
2n N sao cho
1( , ) ,
2
n nd x x
m
2n n . (10)
Với mọi 0 1 2max ,n n n n , với mọi
p= 0,1,..., giả sử p – k = 0(mod m ),
1,2,..., ,k m k p . Khi đó,
( 1) 1(mod )n p k n m Do đó, theo
(9) ta có
1( , )
2
n n p kd x x
. (11)
Từ bất đẳng thức tam giác và (10) suy
ra
1 1 2 2 3( , ) ( , ) ( , )n p k n p n p k n p k n p k n p kd x x d x x d x x
1... ( , ) ( 1) .
2 2
n p n pd x x k
m
(12)
Từ (11) và (12) suy ra rằng, với mọi
0n n và mọi p=0,1,...ta có
1 1( , ) ( , ) ( , )n n p n n p k n p k n pd x x d x x d x x
Do đó nx là dãy Cauchy. Vì X đầy đủ nên
tồn tại z X sao cho nx z . Từ cách xây
dựng dãy nx và f là ánh xạ cyclic suy ra
rằng, với mỗi i = 1, 2, , m, tồn tại dãy
con
ni
x của nx sao cho ni ix A . Vì
iA đóng trong X và nix z với mỗi i = 1,
2,, m nên iz A với mỗi i = 1, 2, .., m
26
tức là
1
m
ii
z A
.
Bây giờ, ta chứng minh z là điểm bất
động của f. Vì iz A với mỗi i=1,2,, m
nên áp dụng điều kiện (3), với mọi
n=1,2, ta có
1 1 2 1( , ) ( , ) ( , ) ( , )n n n n nd x fz d fx fz d x z d x x
3 4 1 5( , ) ( , ) ( , ) n nd x fz d z x d z fz
1 1( ( , ), ( , ), ( , ), ( , ))n n n nd x x d x fz d z fz d z x
Vì xn z khi n nên từ bất đẳng
thức này suy ra
3 5(z, ) ( ) ( , ) (0, ( , ), ( , ),0). d fz d z fz d z fz d z fz
Kết hợp với 3 5 1 suy ra
(0, ( , ), ( , ),0) 0d z fz d z fz . Do đó d(z, fz)
= 0 tức là fz = z. Vậy z là điểm bất động
của f.
Giả sử u X cũng là điểm bất động
của f. Khi đó, vì f là ánh xạ cyclic suy ra u
Ai với mọi i = 1, 2, , m. Do đó, theo
điều kiện (3) ta có
1 2 3 4 5( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )d u z d fu fz d u z d u u d u z d z u d z z
(0, ( , ),0, ( , ))d u z d u z
1 3 4( ) ( , ) (0, ( , ),0, ( , )).d u z d u z d u z
Từ 1 3 4 1 và tính chất của
suy ra d(u, z) = 0, tức là u = z. Vậy điểm
bất động của f là duy nhất.
Sau đây là các hệ quả của Định lý 2.1
2.2. Hệ quả. ([4] Theorem 2.9). Cho
(X, d) là không gian mêtric đầy đủ
1 2, ,..., mA A A là các tập con đóng khác
rỗng của X, và
1
m
ii
X A
. Giả sử rằng
f: X X là ánh xạ cyclic co yếu kiểu
Chatterjea. Khi đó, f có duy nhất một điểm
bất động
1
m
ii
z A
.
Chứng minh. Vì f là ánh xạ cyclic co
yếu kiểu Chatterjea nên tồn tại
1
1
, 0,
2
F
thỏa mãn Định nghĩa 1.5.1).Ta xác định
hàm
4
1 : 0, 0, bởi
4
1( , , , ) ( , ) ( , ), ( , , , ) 0,a b c d b d a c a b c d
Vì 21 : 0, 0,F nửa
liên tục dưới và ( , ) 0x y x y nên
ta có 1( , , , ) 0 0.a b c d a b c d
Mặt khác, từ tính nửa liên tục dưới của
suy ra
1liminf ( , , , ) liminf ( , ) ( ,n n n n n n n n
n n
a b c d b d a c
liminf ( , ) liminf ( , )n n n n
n n
b d a c
(liminf , liminf ) (liminf , liminf )n n n n
n n n n
b d a c
1(liminf , liminf , liminf , liminf )
n n n n
n n n n
a b c d
Như vậy 1 3.F
Bây giờ, dễ dàng kiểm tra các điều
kiện của Định lí 2.1 được thỏa mãn với
1 2 5 3 40, và 1 được
xác định như trên. Do đó, từ Định lí 2.1 ta
có điều phải chứng minh.
2.3. Hệ quả. ([4] Theorem 2.9) Cho
(X,d) là không gian mêtric đầy đủ
1 2, ,..., mA A A là các tập con đóng khác
rỗng của X, và X
1
m
ii
A
. Giả sử rằng f:
X X là ánh xạ cyclic co yếu kiểu
Chatterjea suy rộng. Khi đó, f có duy nhất
một điểm bất động
1
m
ii
z A
.
Chứng minh. Vì
2 3F F nên từ Định
nghĩa 1.5. 2) dễ dàng kiểm tra được các
điều kiện của Định lý 1.2 được thỏa mản
với
1 2 3 4 5
1
0, 0,
4
và
2F . Do đó kết quả cần chứng minh
được suy ra từ Định lí 1.2.
27
Trong Định lý 2.1, lấy
1 2 ... nA A A X
ta nhận được hệ quả sau.
2.4. Hệ quả. Giả sử (X, d) là không
gian mêtric đầy đủ và f: X X là ánh xạ
cyclic sao cho tồn tại 3F và các số
không âm 1 2 5, ,..., thỏa mãn
1 2 3 5
1 3 4
2 1
1
và
1 2 3 4
5
( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )
( , ) ( ( , ), ( , ), ( , ), ( , ))
d fx fy d x y d x fx d x fy d y fx
d y fy d x fx d x fy d y fy d y fx
với mọi x, y X. Khi đó, f có điểm bất
động duy nhất z X.
2.5. Hệ quả. Giả sử (X, d) là không
gian mêtric đầy đủ 1 2, ,... mA A A , là các tập
con đóng, khác rỗng của X và f:
1 1
m m
i ii i
A A
là ánh xạ cyclic. Khi đó,
nếu tồn tại các hằng số không âm
1 2 5, ,..., sao cho
1 2 3 52 1, (13)
1 3 4 1 (14)
và
1 2 3
4 5
( , ) ( , ) ( , ) ( , )
( , ) ( , )
d fx fy d x y d x fx x fy
d y fx d y fy
(15)
với mọi x 1, , 1,2,..., ,i iA y A i m
trong đó
1 1mA A thì f có điểm bất động
duy nhất trong
1
m
ii
A
.
Chứng minh. Từ (13) và (14) suy ra
tồn tại các hằng số không âm 1 2 5, ,...,
sao cho các điều kiện (1) và (2) trong Định
lý 2.1 được thỏa mản và i i với
i=1,2,,5. Ta xác định hàm
4
: 0, 0, bởi công thức
42 2 3 3 4 5 5
( , , , ) ( ) ( ) ( ) ( )a b c d a b d c
với mọi
4
( , , , ) 0, .a b c d Khi đó,
liên tục và từ i i với mọi i = 1, 2, .., 5
suy ra rằng, nếu (a, b, c, d) = 0 thì a =b =
c = d =0. Do đó, 3F . Từ (15) suy ra
1 2 3 4
5
1 2 3 4
5
( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )
( , ) ( ( , ), ( , ), ( , ), ( , ))
( , ) ( , ) ( , ) ( , )
( , ) ( ( ,
d fx fy d x y d x fx d x fy d y fx
d y fy d x fx d x fy d y fy d y fx
d x y d x fx d x fy d y fx
d y fy d x f
), ( , ), ( , ), ( , ))x d x fy d y fy d y fx
với mọi 1, , 1,2,...,i ix A y A i m
.Như vậy các điều kiện của Định lý 2.1
được thỏa mãn. Do đó f có một điểm bất
động duy nhất trong
1
m
ii
A
.
2.6. Hệ quả. Giả sử (X, d) là không
gian mêtric đầy đủ, f: X X. Khi đó, nếu
tồn tại các hằng số không âm 1 2 5, ,...,
sao cho
1 2 3 4 5 1 (16)
và
1 2 3
4 5
( , ) ( , ) ( , ) ( , )
( , ) ( , )
d fx fy d x y d x fx d x fy
d y fx d y fy
(17)
với mọi x, y X thì f có duy nhất một
điểm bất động trong X.
Chứng minh. Theo điều kiện (17) ta có
1 2 3 4 5( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , )d fy fx d x y d y fy d y fx d x fy d x fx
,x y X (18)
Từ (17) và (18) suy ra
2 5 3 4
1
4 3 5 2
( , ) ( , ) ( , ) ( , )
2 2
( , ) ( , )
2 2
,
d fx fy d x y d x fx d x fy
d y fx d x y Xy fy
(19)
28
Đặt 2 5 3 4
1 1 2 5 3 4, , .
2 2
Khi đó, từ (16) suy ra
1 2 3 52 1
và 1 3 4 1.
Mặt khác, nếu lấy
1 2 ... mA A A X
thì từ (19) suy ra f thỏa mãn (15). Như vậy
các điều kiện trong Hệ quả 2.5 được thỏa
mãn. Do đó f có một điểm bất động duy
nhất trong X.
2.7. Hệ quả ([6] Theorem 3.1). Giả sử
1 2, ,..., mA A A là các tập con đóng khác
rỗng của không không gian mêtric đầy đủ
(X, d) và f: 1 1
m m
i i i iA A là ánh xạ
cyclic. Khi đó, nếu tồn tại
1 1
(0,1), 0, , 0,
2 2
a b c
sao cho mỗi
cặp (x, y) iA x 1 1 1, 1,2,..., , i mA i m A A
một trong ba điều kiện sau được thỏa mãn
1) ( , ) ( , );d fx fy ad x y
2) ( , ) ( , ) ( , ) ;d fx fy b d x fx d y fy
3) ( , ) ( , ) ( , )d fx fy c d x fy d y fx
thì f có duy nhất điểm bất động
1
m
ii
z A
.
Chứng minh. Hệ quả này được suy ra
trực tiếp từ Hệ quả 2.5 bằng việc lấy
1) 1 2 3 4 5, 0;a
2) 1 2 5 3 40, , 0; b
3) 1 2 3 3 40, . c
Hệ quả 2.2 và Hệ quả 2.3 đã chỉ ra
rằng Định lý 2.1 là mở rộng của hai Định
lý 2.2 và 2.9 trong [4]. Ví dụ sau đây cho
thấy Định lý 2.1 thực sự mạnh hơn hai
Định lý 2.2 và 2.9 trong [4].
2.8. Ví dụ
Giả sử 1 21,2,3,4 , 1,4 , 2,3,4X A A
và :f X X là hàm được cho bởi
1 2, 2 3 4 4.f f f f
Trên X ta xét mêtric d được cho bởi
i) ( , ) 0d x y x y
ii) ( , ) ( , ), ,d x y d y x x y X
iii)
3
(1,2) (1,3) (1,4)
2
d d d
iv) (2,3) (2,4) (3,4) 1.d d d
Khi đó, (X, d) là không gian mêtric
đầy đủ, 1 2,A A là các tập con đóng, khác
rỗng của X và f là ánh xạ cyclic.
Bây giờ, ta xác định hàm :
4
0, 0, bởi
0
( , , , ) 1
3
a b c d
nếu a = b = c = d = 0 nếu xảy ra các
trường hợp còn lại
Ta thấy
3F .
Đặt
1 2 3 4 51; 0. Khi đó, ta
dễ dàng kiểm tra được hàm f thỏa mãn tất
cả các điều kiện của Định lý 2.1. Do đó
Định lý 2.1 áp dụng được cho f.
Tiếp theo, ta chứng minh Định lý 2.2
và Định lý 2.9 trong [4] không áp dụng
được cho f.
Ta có
1 3
( 1, 2) (2,4) 1 (1, 2) (2, 1) .
2 4
d f f d d f d f
Từ đó suy ra f không là ánh xạ cyclic
co yếu kiểu Chatterjea. Do đó Định lý 2.2
trong [4] không áp dụng được cho f.
Mặt khác
1
( 1, 2) 1 (1, 1) (1, 2) (2, 1) (2, 2)
4
3 3 3 3
( , ,0,1) 1 ( , ,0,1).
2 2 2 2
d f f d f d f d f d f
với mọi 2F . Điều này chứng tỏ f
không là ánh xạ cyclic co yếu kiểu
Chatterjea suy rộng. Do đó Định lí 2.2
trong [4] không áp dụng được cho f.
nếu a = b = c = d = 0
nếu xảy ra các trường hợp
còn lại
29
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. S.K. Chatterjea (1972), Fixed-point theorems.
Acad Bulgare Sci, vol. 25, pp 727-730.
2. B.S. Choudhury (2009), Unique fixed point
theorem for weak C - contractive mappings,
Kathmandu University Journal of Science,
Engineering and Technology, vol.4, no.1, pp 6-13.
3. E. Karapinar (2011), Fixed point theory for
cyclic weak - contraction, Applied
Mathematics Letters, vol. 24, no.6, pp 822-825.
4. E. Karapinar and H.K. Nashine (2012), Fixed
point theorem for cyclic Chatterjea type
contraction, Journal of Applied Mathematics,
Volune 2012, Article ID 165698, 15 pages,
doi: 10.1155/2012/165698.
5. W.A.Kirk, P.S. Srinivasan, and P.Veeramani
(2003), Fixed point for mappings satisfying
cyclic contractive conditions, Fixed point
Theory, vol. 4, no. 1, pp 79-89.
6. M.Petric, Bzalatanov (2010), Fixed point
theorems of Kannan type for cyclical
contractive conditions, Anniversary
International Conference REMIA.
Ngày nhận bài: 22/12/2016 Biên tập xong: 15/01/2017 Duyệt đăng: 20/01/2017
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 138_7897_2215190.pdf