吳 莉,楊紅莉
(南京工程學(xué)院 數(shù)理部,江蘇 南京 211167)
在Ishikawa 引入了Ishikawa 型迭代序列研究非擴(kuò)張映射不動點(diǎn)的逼近問題之后,Hilbert 空間或Banach 空間乃至距離空間中Lipschitzian 映射的不動點(diǎn)逼近收斂問題被廣泛研究[1-6],如:Tan 等[1]、Khan等[7]在具有Opial 條件或具有可微范數(shù)的一致凸Banach 空間中對非擴(kuò)張映射分別研究了Ishikawa迭代序列和帶誤差的Ishikawa 迭代序列的收斂性;Chidume 等[8]對漸近非擴(kuò)張非自身映射研究了Mann型迭代序列的強(qiáng)弱收斂性;Thianwan[9]在Banach 空間中對漸近非擴(kuò)張非自身映射引進(jìn)了兩重迭代序列,并證明了該迭代序列收斂到映射的公共不動點(diǎn);Guo 等[10]人在一致凸Banach 空間中得到了滿足Browder-Petryshyn(BP)條件的漸近非擴(kuò)張非自身映射的迭代序列強(qiáng)收斂定理。
本文主要在上述文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,對具有中間意義的漸近非擴(kuò)張型非自身映射引入一類新的帶誤差的二重迭代序列,并研究該迭代序列的收斂問題。本文的主要結(jié)果不僅將相關(guān)成果推廣至非Lipschitzian 非自身映射情形,而且弱化了迭代序列的系數(shù)條件。
設(shè)X 為Banach 空間。若點(diǎn)列{xn}?X,xn‖xn‖→‖x‖,有xn→x 成立,則稱X 具有Kadec-Klee 性質(zhì)(簡稱KK 性質(zhì))。若點(diǎn)列{xn}?X,xnx≠y,有成立,則稱X 滿足Opial 條件。
設(shè)C 為X 的非空有界閉凸子集,P :X →C 為X 到C 上的非擴(kuò)張壓縮,即P2=P,且對任何x,y∈X,有‖Px-Py‖≤‖x-y‖。若非自身映射T:C →X 是連續(xù)的,且
記映射T 的不動點(diǎn)集為F(T),即F(T)={x∈C,Tx=x}。為證明主要結(jié)果,我們需要下列引理:
引理2[12](半閉原理)設(shè)X 為一致凸Banach空間,C 為X 的非空閉凸子集,T :C →X 是連續(xù)的具有中間意義的漸近非擴(kuò)張型非自身映射。若{xn}?C 滿足則x∈F(T)。
引理3[13]設(shè)X 為一致凸Banach 空間,其共軛空間X*具有KK 性質(zhì),{xn}?X 有界,f,g 為{xn}的弱極限點(diǎn)。若對于任意λ∈[0,1],h(λ)=(1 -λ)f -g‖存在,則f=g。
若非自身映射T :C →X 對C 的任意有界子集G?C,集{z=x -Tx,x∈G}為X 的閉子集,則稱映射T 滿足BP 條件。
易見,全連續(xù)映射滿足BP 條件,但反之未必成立[2]。
則對于C 的任意有界閉子集G,{z :z=x -Tx,x∈G}無聚點(diǎn),因此{(lán)z :z=x -Tx,x∈G}為X 的閉子集。從而映射T 滿足BP 條件,但集T(C)是無界的,所以T 不完全連續(xù)。
對任何x1∈C,定義C 中帶誤差的迭代序列{xn}為
任意固定m∈N,關(guān)于n 對式(5)取上極限,得到
這樣可以得到下列引理:
引理6若f∈F(T),則
根據(jù)引理6,類似于文獻(xiàn)[14]中的引理3.3,我們可以證明如下引理。
引理7設(shè)0≤λ≤1,f,g∈F(T),則下列極限存在:
下面給出本文的主要結(jié)果:
定理1設(shè)X 為一致凸Banach 空間,C 為X 的非空閉凸子集,P :X →C 為X 到C 上的非擴(kuò)張壓縮,T :C →X 為具有中間意義的漸近非擴(kuò)張型非自身映射,設(shè)T 滿足
下證{xn}弱收斂,由于空間是一致凸的,只需要證明{xn}的弱極限點(diǎn)唯一。
1)當(dāng)X 的共軛空間X*具有KK 性質(zhì)時,設(shè)f,g為{xn}的弱極限點(diǎn),則由引理3 知,f,g 為T 的不動點(diǎn),再根據(jù)引理7 知
存在,由引理3 知f=g。
2)當(dāng)X 具有Opial 條件時,設(shè)
矛盾,所以f=g。
證畢。
下面給出迭代序列的強(qiáng)收斂定理:
定理2設(shè)X 為一致凸Banach 空間,C 為X 的非空閉凸子集,P:X →C 為X 到C 上的非擴(kuò)張壓縮,T:C →X 為具有中間意義的漸近非擴(kuò)張型非自身映射,若T 和{xn}同定理1,則{xn}強(qiáng)收斂于T 的某一不動點(diǎn)當(dāng)且僅當(dāng)
因此,對n >n0,存在T 的不動點(diǎn)f,使得‖xn-f‖ <。從而,對m∈N,根據(jù)式(3),
即{xn}為C 中的Cauchy 列,則{xn}收斂于C 上的某一點(diǎn)。令=p,根據(jù)d(xn,F(xiàn)(T))=0 和F(T)是閉的,可以得出p∈F(T)。
證畢。
定理3在定理2 的條件下,若T 一致連續(xù),滿足BP 條件,則式(1)定義的{xn}強(qiáng)收斂到T 的某一不動點(diǎn)。
證明:記G 為{xn}的極限點(diǎn)集,則G 為閉集。事實(shí)上,若點(diǎn)p?G,則p 不是{xn}的極限點(diǎn),從而存在p的鄰域U(p),U(p)中僅含{xn}的有限項(xiàng),則U(p)中無{xn}的極限點(diǎn),故U(p)∩G=,即G 的余集為開集,從而G 為閉集。若T 滿足BP 條件,則M={z=x -Tx,x∈G}是閉的。由{xn-Txn}?M、T 一致連續(xù)知,xn-Txn‖=0,0∈M,因此存在f∈G,使得f=Tf,這說明f 是T 的不動點(diǎn)。又f∈G,則存在{xn}的子列{xnk},使得xnk→f。根據(jù)引理4,存在‖xn-f‖,且‖xnk-f‖=0,則xn→f。
證畢。
由于漸近非擴(kuò)張非自身映射是一致連續(xù)的,所以有以下推論成立:
推論1在定理3 的條件下,若T 是完全連續(xù)的漸近非擴(kuò)張非自身映射,則式(1)定義的{xn}強(qiáng)收斂到T 的某一不動點(diǎn)。
注2當(dāng)=0 時,根據(jù)推論1 即可得到文獻(xiàn)[1]中的推論4.2。