Về tính siêu ổn định suy rộng cho phương trình hàm Drygas
Trong bài viết này, chúng tôi nghiên cứu tính siêu ổn định suy rộng của phương trình hàm Drygas
trên không gian tựa chuẩn, trong đó f là ánh xạ từ X vào Y và x y x y x y X , , , . Kết quả của
bài viết là mở rộng các kết quả của Aiemsomboon và Sintunavarat (2016) về phương trình hàm
Drygas trong không gian định chuẩn.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Bạn đang xem tài liệu "Về tính siêu ổn định suy rộng cho phương trình hàm Drygas", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Về tính siêu ổn định suy rộng cho phương trình hàm Drygas
((2 m 1) x ) YY Do đó, theo Hệ quả 1.4, với mỗi mM 0 , tồn tại một nghiệm FXYm : của phương trình 24 Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, Tập 10, Số 3, 2021, 21-30 Fxm()2(( Fm m 1)) xFmxFmxF m ( ) m ( ) m ((2 m 1)) x n n n n n mfxy() m fxy ()2() m fx m fy () m fy () sao cho 2nn[2(sm 1) smsmsm () ( ) (2 1)](() hxhy ()) Y [s ( m 1) s ( m )] h ( x ) 0 (2.10) f( x ) Fm ( x ) 42 . (2.7) 1 Y [2(s m 1) s () m s ( m ) s (2 m 1)] Hơn nữa theo (1.8), ta có Suy ra nfxy( ) n fxy ( )2() n fx n fy () n fy (). n (2.8) m m m m m limmmf ( x ) F ( x ). n Lấy giới hạn hai vế của (2.7) khi m , ta Tiếp theo chúng ta chứng minh được 0 limf ( x ) Fm ( x ) 0, suy ra n n n n n m mfxy() m fxy ()2() m fx m fy () m fy () limf ( x ) Fm ( x ) 0. Do đó 2nn[2(s m 1) s () m s ( m ) s (2 m 1)](() h x m Y + hy ( )) (2.9) (2.11) limFm ( x ) f ( x ). m với mọi x,,, y x y x y X và n . 0 Từ (2.11) với x,, y X ta có Với n 0, (2.9) trở thành (2.1). Giả sử lim(2FxFyFym ( ) m ( ) m ( )) 2 fxfyfy ( ) ( ) ( ). (2.12) m rằng (2.9) đúng với nr 0 với mọi x,,,, y x y x y X ta có Từ (2.10), ta suy ra n n n n r 1 r 1 r 1 r 1 r 1 fxy() fxy ()2 fx () fy () fy () limDd ( m fxy ( ) m fxy ( ),2 m fx ( ) m fy ( ) m m m m m n r r r m mf( x y ) m m f ( x y ) 2 m m f ( x ) n m fy( )) 0. (2.13) rr m mf ( y ) m m f ( y ) r r r Vì Dd liên tục, cho n trong (2.10), sử 2mfm (( 1)( xy )) m fmxy ( ( )) m fmxy ( ( )) r f r dụng định nghĩa của M 0 và (2.8), với mọi mfmxy ((2 1)( ) 2 m (( mxy 1)( )) m fmxy ( ( )) r r r mfmxy ( ( )) m fmxy ((2 1)( )) 2(2 m fmx (( 1) ) x,, y X ta có rf ( mx ) r f ( mx ) r f ((2 m 1) x )) m m m DFxyFxyFxFyF(( ) ( ),2() () ()) y rrrr d m m m m m 2mmf (( m 1) y ) f( my ) mm f ( my ) f ((2 m 1) y ) 2rf (( m 1)( y )) r f ( m ( y )) r f ( m ( y )) n n n m m m limDd ( m f ( x y ) m f ( x y ),2 m f ( x ) n r m f ((2 m 1)( y )) nn 2 2rr mmf ( y ) f ( y )). (2.14) YY[2(sm 1) smsmsm () ( ) (2 1)][2(( hmx 1)) 2hm (( 1) y ) hmx ( ) hmy ( ) hmx ( ) hmy ( ) Kết hợp (2.13) và (2.14), ta có h ((2 m 1) x ) h ((2 m 1)y )] Dfxyd (( ) fxy ( ),2() fx fy () fy () 2(rr 1)[2(sm 1) smsmsm () ( ) (2 1)] 1 (() hxhy ()). Y limDFfxyd ( m ( ) Ffxy m ( ),2 Fx m ( ) Suy ra (2.9) đúng với nr 1. Điều này suy m ra rằng (2.9) đúng với mọi n . 0 Fmm ( y ) F ( y )) Đặt d(,) x y x y với mọi x,. y Y 0. Do đó Khi đó (,,)YdY là một không gian b -metric. Từ (2.9) và (1.3) trong Định lí 1.3, ta có fxy( ) fxy ( )2() fx fy () fy (). Điều này chứng tỏ f là một nghiệm của 0 D (n fxy ( ) n fxy ( ),2 n fx () n fy () n fy ()) d m m m m m phương trình tuyến tính tổng quát (2.2). d (n fxy ( ) n fxy ( ),2 n fx () n fy () n fy ()) m m m m m 25 Chuyên san Khoa học Tự nhiên Định lí 2.2. Giả sử rằng ( )():2((x m 1)) x ( mx ) ( mx ) m 1. X là một tập con của không gian tựa ((2m 1) x ), x X , Y X . chuẩn (,.,)Z‖‖ trên trường sao cho Z Ta có, với mọi xX xX thì xX và (,.,)Y‖‖ là một không Y (x ): um (( 1) xvmx ) ( ) [ sm ( 1) smuxvx ( )] ( ) ( ). (2.18) gian tựa Banach trên trường . m 12 Khi đó bất đẳng thức (2.17) có dạng 2. Tồn tại n sao cho nx X với mọi 0 f( x ) f ( x ) ( x ). Điều này chứng tỏ mm x X, n n0 và ánh xạ u,: v X thỏa mãn (1.5) được thỏa mãn với f , m . M:{ n , n n :[2(1) s n s () n s () n 0 0Y 12 12 12 Xác định ánh xạ : XX với mỗi sn (2 1)] 1} m 12 m M,, X x X bởi là một tập vô hạn, trong đó 0 2 (mY )():x (2(( m 1)) x ( mx ) ( mx ) s1( n ) s 2 ( n ) : s 12 ( n ), ((2mx 1) )). (2.19) s1():inf{ n t :( u nx ) tu () x với mỗi xX }, Khi đó (1.7) được thỏa mãn với k 4, s():inf{ n t :( v nx ) tv () x với mỗi 2 fx1()( m 1),() xfx 2 mxfx ,() 3 mx , f( x ) (2 m 1) x , L ( x ) 2 2 và và s12( n ), s ( n ) thỏa mãn các điều kiện sau đây 4 1 Y 2 với n L234()()() x L x L x Y với xX . Hơn nữa với mọi ,, YU x X và theo Định (W1 )lim s 1 ( n ) s 2 ( n ) 0; n nghĩa 1.1 về không gian tựa chuẩn, ta có (W21 )lim s ( n ) 0 hoặc limsn2 ( ) 0. (xx ) ( ) n n mm 2((m 1)) x ( mx ) ( mx ) ((2 m 1)) x 3. Hàm f: X Y thỏa mãn bất đẳng thức 2((m 1)) x ( mx ) ( mx ) ((2 m 1)) x fxy( ) fxy ( )2() fx fy () fy ( ) uxvy ()() (2.15) 222 ( )((m 1) x ) ( )( mx ) với mỗi x,,,. y x y x y X YY 22 ( )( mx ) ( )((2 m 1) x ) Khi đó f thỏa mãn phương trình YY 4 L( x )‖‖ ( )( f ( x )) . fxy( ) fxy ( ) 2 fx ( ) fy ( ) fy ( ) (2.16) ii với mọi x,. y X i 1 Bằng phép quy nạp toán học, chúng tôi sẽ Chứng minh. Với x X, m M0 thay x chỉ ra rằng với mọi x X, n 0, m M0 , bởi (mx 1) và y bởi mx vào (2.15) đã cho nn()x 2 [( s m 1)()][2 s m s ( m 1) s () m m m Y 1 2 12 12 fm (( 1) xmx ) fm (( 1) xmx ) 2 fm (( 1) x ) n s12 ( m ) s 12 (2 m 1)] u ( x ) v ( x ). (2.20) f ( mx ) f ( mx ) Thật vậy, từ (2.18), ta suy ra (2.20) đúng 2((fm 1)) x fmx ( ) fmx ( ) f ((2 m 1)) x fx () với n 0. Giả sử rằng (2.20) đúng cho nl , trong đó l , ta có u(( m 1) x ) v ( mx ). (2.17) 0 XX Xác định ánh xạ m :YY với mM 0 bởi 26 Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, Tập 10, Số 3, 2021, 21-30 l 1 f ( x ) F ( x ) mm (x ) m l [(s12 m 1)()] s m u () x v () x m( m m (x )) 42 . (2.22) 1 Y [2(s12 m 1) s 12 () m s 12 ( m ) s 12 (2 m 1)] 222 ll ((m 1) x ) ( mx ) với ()()x f x và (x ) F ( x ). Hơn nữa Y m m Y m m m 2 ll n ( mx ) ((2 m 1) x ) theo (1.8), ta có limmmf ( x ) F ( x ). (2.23) Y m m Y m m n 2 2l 2YY [(s1 m 1)()][2( s 2 m s 12 m 1) s 12 () m s 12 ( m ) Tiếp theo chúng ta chứng minh 22l [(s m 1)()][2( s m s m 1) s () m s ( m ) nfxy() n fxy ()2() n fx n fy () n fy () Y 1 2 12 12 12 m m m m m s(2 m 1)][2((l um 1))(( xvm 1)) x umxvmx ( )( ) 2n [2s ( m 1) s ( m ) s ( m ) 12 Y 12 12 12 n umxvmx( )( ) u ((2 m 1))((2 xv m 1))] x s12 (2 m 1)] ( u ( x ) v ( y )) (2.24) 22l Y [(s1 m 1)()][2( s 2 m s 12 m 1) s 12 () m s 12 ( m ) với mọi x,,, y x y x y X và n 0 . s(2 m 1)][2l sm ( 1)()() uxvx smuxvx ()()() Thật vậy với n 0 (2.24) trở thành (2.15). 12 12 12 Do đó (2.24) đúng với n 0 . Với r 0 và s12( muxvx )()() s 12 (2 m 1)()()] uxvx giả sử rằng (2.24) đúng với nr với mọi 2(l 1) [(s m 1)()][2 s m s ( m 1) s () m Y 1 2 12 12 x,,,, y x y x y X ta có s ( m ) s (2 m 1)]l 1 u ()(). x v x 12 12 r 1fxy() r 1 fxy ()2 r 1 fx () r 1 fy () r 1 fy () m m m m m Điều này chỉ ra rằng (2.20) đúng với nl 1. r r r m mf( x y ) m m f ( x y ) 2 m m f ( x ) Do đó (2.20) đúng với mọi n 0 . Theo định rr nghĩa M 0 và tổng cấp số nhân, với xX , m mf ( y ) m m f ( y ) r r r mM 0 và log2 2 thì Y 2mfm (( 1)( xy )) m fmxy ( ( )) m fmxy ( ( )) r f r n mfmxy ((2 1)( ) 2 m (( mxy 1)( )) m fmxy ( ( )) (mm ) (x ) n 0 r r r mfmxy ( ( )) m fmxy ((2 1)( )) 2(2 m fmx (( 1) ) 2n rfmx ( ) r fmx ( ) r fmx ((2 1) )) 2 r fmy (( 1) ) Y [(s1 m 1)()][2 s 2 m s 12 ( m 1) s 12 () m m m m m n 0 r r r r mfmy ( ) m fmy ( ) m fmy ((2 1) ) 2 m fm (( 1)( y )) s ( m ) s (2 m 1)]n u ( x ) v ( x ) 12 12 rf ( m ( y )) r f ( m ( y )) r f ((2 m 1)( y )) [(s m 1)()] s m u ()() x v x m m m 12 2 2rr 2 YY[2sm12 ( 1) smsmsm 12 () 12 ( ) 1 2 (2 1)][2(( umxvmy 1))(( 1)) 1 Y [2(s12 m 1) s 12 () m s 12 ( m ) s 12 (2 m 1)] . (2.21) umxvmy( )( ) u ( mxv )( my ) u ((2 m 1))((2 xv m 1))] y 22r [2s ( m 1) s ( m ) s ( m ) Từ (1.6) và (2.21) ta suy ra được Y 12 12 12 r s12 (2 m 1)][2 sm 12 ( 1)()() uxvy smuxvy 12 ()()() * [(s12 m 1)()] s m u ()() x v x ().x 2 1 Y [2(s12 m 1) s 12 () m s 12 ( m ) s 12 (2 m 1)] s12 ( muxvy )()() s 12 (2 m 1)()()] uxvy 2(rr 1) 1 Do đó, theo Hệ quả 1.4, với mỗi mM 0 tồn Y [2(sm12 1) smsmsm 12 () 12 ( ) 12 (2 1)] uxvy ()(). tại một nghiệm FXY: của phương trình m Suy ra (2.24) đúng với nr 1. Điều này suy ra rằng (2.24) đúng với mọi n . Fxm()2(( Fm m 1)) xFmxFmxF m ( ) m ( ) m ((2 m 1)) x 0 sao cho 27 Chuyên san Khoa học Tự nhiên Đặt d(,) x y x y với mọi x,. y Y Dfxyd (( ) fxy ( ),2() fx fy () fy () Khi đó (,,)Yd là một không gian b -metric. limDFfxyd ( m ( ) Ffxy m ( ),2 Fx m ( ) Y m Từ (1.3) trong Định lí 1.3 và (2.24), ta có Fmm ( y ) F ( y )) 0. n n n 0 Dd ( m f ( x y ) m f ( x y ),2 m f ( x ) Do đó nnf ( y ) f ( y )) mm fxy( ) fxy ( )2() fx fy () fy (). n n n d (m f ( x y ) m f ( x y ),2 m f () x Điều này chứng tỏ f là một nghiệm của nn phương trình tuyến tính tổng quát (2.16). mmf ( y ) f ( y )) n n n 3. Một số trường hợp đặc biệt mf( x y ) m f ( x y ) 2 m f ( x ) nn Hệ quả 3.1. Giả sử rằng mmf() y f( y) 2n 1. X là một tập con của không gian tựa Y [2(s12 m 1) s 12 () m s 12 () m chuẩn (,.,)Z Z trên trường sao cho n s12 (2 m 1)] ( u ( x ) v ( y )) 0. (2.25) xX thì xX và (,.,)Y Y là một không Suy ra gian tựa Banach trên trường ,0c và nfxy( ) n fxy ( )2() n fx n fy () n fy (). p 0. m m m m m Lấy giới hạn hai vế của (2.22) khi m 2. Tồn tại n0 với nx X, xX , nn và ánh xạ f: X Y thỏa mãn bất ta được 0 limf ( x ) Fm ( x ) 0. 0 m phương trình Suy ra limf ( x ) Fm ( x ) 0. Do đó pp m fxyfxy( )( )2()()()( fxfyfy cx y ) limFm ( x ) f ( x ). (2.26) với mọi x,,,. y x y x y X m Từ (2.26), ta cũng có Khi đó f thỏa mãn phương trình lim(2FxFyFym ( ) m ( ) m ( )) 2 fxfyfy ( ) ( ) ( ). (2.27) fxy( )( fxy )2()()() fx fy fy m Từ (2.25), ta suy ra với mọi x,. y X n n n Chứng minh. Định nghĩa hX: được xác limDd ( m f ( x y ) m f ( x y ),2 m f ( x ) n p nn định bởi h(): x c x với c ,. x X mmf( y ) f ( y )) 0. (2.28) Với mọi nc , 0, khi đó Vì Dd liên tục, cho n trong (2.25), sử p sn()inf{ t :() hnxthxxX (), }||. n dụng Hệ quả 1.4 và định nghĩa của M 0 , với mọi x,, y X ta có Tương tự, ta có s() n | n |pp | n | . Suy ra p DFxyFxyFxFyF(( ) ( ),2() () () y lims ( n ) lim s ( n ) lim | n | 0. Do đó d m m m m m n n n n n n 2 limDd ( m f ( x y ) m f ( x y ),2 m f ( x ) (2(s n 1) s () n s ( n ) s (2 n 1)) 1. Khi n Y nnf ( y ) f ( y )). (2.29) đó, tất cả các điều kiện trong Định lí 2.1 mm là đúng. Do đó, f thỏa mãn phương trình Kết hợp (2.26) và (2.29), ta có fxy( ) fxy ( )2() fx fy () fy (). 28 Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, Tập 10, Số 3, 2021, 21-30 Hệ quả 3.2. Giả sử rằng Khi đó các điều kiện trong Định lí 2.2 là đúng. 1. X là một tập con của không gian tựa Do đó, f thỏa mãn phương trình chuẩn (,.,)Z trên trường sao cho Z fxy( )( fxy )2()()() fx fy fy ./. xX thì xX và (,.,)Y Y là một không Tài liệu tham khảo gian tựa Banach trên trường , c 0 và Aiemsomboon L. and Sintunavarat W. (2016). pq, với pq 0. Two new generalised hyperstability 2. Tồn tại n với nx X, xX , results for the Drygas functional equation. 0 Bull. Aust. Math. Soc., 12 pages. nn 0 và ánh xạ f: X Y thỏa mãn bất Aiemsomboon L. and Sintunavarat W. (2016). phương trình On generalized hyperstability of a general fxyfxy( )( )2()()()( fxfyfy cxpp y ) linear equation. Acta Math. Hungar. 149(2), 413-422. với mỗi x,,,. y x y x y X Aiemsomboon L., Sintunavarat W. (2017). A Khi đó f thỏa mãn phương trình note on the generalised hyperstability of the general linear equation. Bull. Aust. fxy( )( fxy )2()()() fx fy fy Math. Soc., 96(2), 263-273. với mỗi x,. y X Bourgin D. G. (1949). Approximately Chứng minh. Định nghĩa ánh xạ isometric and multiplicative u,: v X với u(): x s x p và transformations on continuous function rings. Duke Math. J., 16, 385-397. v(): x r x q , trong đó sr, , sr c, Brzdek J. (2013). Stability of additivity and p, q , p q 0, với mọi xX . fixed point methods. Fixed Point Theory Appl., 2013, Article ID 285, 9 pages. Theo định nghĩa s12( n ), s ( n ) trong Định lí 2.2 và c 0, ta có Brzdek J. (2015). Remarks on stability of some inhomogeneous functinal equations. p sn1 ( ) inf{ t : unxtuxxX ( ) ( ), } || n . Aequationes Math., 89, 83-96. Tương tự, ta có Brzdek J., Chudziak J. and Pales Zs. (2011). s( n ) | n |pp | n | Fixed point approach to stability of 1 functional equations. Nonlinear Anal., 74, q 6728-6732. sn2 ():inf{ t :() vnxtvxxX (), }|| n qq Brzdek J. and Cieplinski K. (2013). s2 () n | n | | n | . Hyperstability and superstability. Abstr. Với pq,, pq 0, do đó p 0 hoặc Appl. Anal, 2013, Article ID 401756, q 0. Khi đó limsn1 ( ) 0 hoặc limsn2 ( ) 0. 13 pages. n n Czerwik S. (1998). Nonlinear set-valued Với c 0 thì r 0 hoặc s 0. Từ định nghĩa contraction mappings in b -metric spaces. của s1 và s2 , ta có lims12 ( n ) s ( n ) 0. n Atti Semin. Mat. Fis. Univ. Modena, 46, 263-276. Suy ra Drygas H. (1987). Quasi-inner products and 2 (2(s n 1) s () n s ( n ) s (2 n 1))1. Y 12 12 12 12 their applications, in: Advances in 29 Chuyên san Khoa học Tự nhiên Multivariate Statistical Analysis (ed. K. Maksa Gy. and Pales Zs. (2001). Hyperstability Gupta) (Springer, Netherlands, 13-30. of a class of linear functional equations. Dung N. V. and Hang V. T. L. (2018). The Acta Math. Acad. Paedagog. Nyhazi. generalized hyperstability of general (N.S), 17, 1007-112. linear equations in quasi-Banach spaces, Paluszyński M., Stempak K. (2009). On quasi- J. Math. Anal. Appl., 462, 131-147. metric and metric spaces. Proc. Amer. Ebanks B. R., Kannappan Pl. and Sahoo P. K. Math. Soc., 137(12), 43074312. (1992). A common generalization of Piszczek M. (2015). Hyperstability of the functional equations characterizing general linear functional equation. Bull. normed and quassi-inner-product spaces. Korean Math. Soc., 52, 1827-1838. Canad. Math. Bull., 35(3), 321-327. Piszczek M. and Szczawinka J. (2013). Faiziev V. A. and Sahoo P. K. (2007). On the Hyperstability of the Drygas functional stability of Drygas functional equation on equation. J. Funct. Spaces Appl., 2013, groups. Banach J. Math. Anal., 1(1), 43-55. Article ID 912718, 4 pages. Faiziev V. A. and Sahoo P. K. (2007). Stability Yang D. (2004). Remarks on the stability of of Drygas functional equation on T (3, ). Drygas equation and the Pexider-quadratic Int. J. Math. Stat., 7, 70-81. equation. Aequationes Math., 64, 108-116. Jung S. M. and Sahoo P. K. (2002). Stability of Zhang D. (2015), On hyperstability of a functional equation of Drygas. generalised linear functional equations in Aequationes Math., 64, 263-273. several variables. Bull. Aust. Math. Soc., Kalton N. (2003). Quasi-Banach spaces, in: 92, 259-267. Johnson W.B., Lindenstrauss J. (Eds.), Zhang D. (2016). On Hyers-Ulam stability of Handbook of the Geometry of Banach generalized linear functional equation and Spaces 2, Elsevier, 1099-1130. its induced Hyers-Ulam programming problem. Aequationes Math., 90, 559-568. 30
File đính kèm:
- ve_tinh_sieu_on_dinh_suy_rong_cho_phuong_trinh_ham_drygas.pdf