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NL-fuzzy拓扑空间与L F完备映射

2022-04-16王延军

延安大学学报(自然科学版) 2022年1期
关键词:子网定理证明

王延军

(延安大学数学与计算机科学学院,陕西延安 716000)

在文献[1]中,先由分子网的收敛定义了普通集X上的N-开集,再由N-开集定义了N L-fuzzy拓扑空间,最后在fuzzy集上定义fuzzy完备映射。文献[2]中定义了N紧空间,并研究了N紧空间的性质。文献[3-14]从不同层面对fuzzy拓扑空间或Lfuzzy拓扑空间中相关问题进行了讨论,并得到了一些好的结果。如在N-fuzzy拓扑空间中任一映射f:X→{x}是fuzzy完备的,NL-fuzzy拓扑空间X到T2空间Y的连续映射也是fuzzy完备的等等。本文将这一结果合理的推广到L-fuzzy拓扑空间中,定义了新的NL-fuzzy拓扑空间与L-fuzzy完备映射,简称L F完备映射。讨论了NL-fuzzy拓扑空间与L-fuzzy拓扑空间之间的关系,证明了L F完备映射在Lfuzzy拓扑空间中与N L-fuzzy拓扑空间中的许多性质。从而丰富了已有的结果。

在本文中L表示fuzzy格,X表示非空集,L X表示X上的全体L F集。f:L X→L Y指L值Zadeh型函数,1X和0X分别表示L中的最大元和最小元。A′与-A分别表示A的伪补与闭包,M(L)表示L中全部分子之集,M∗(L X)表示L X的全体分子之集,其他未说明的概念、记号和术语请参见文献[1-10]。

1 预备知识

定 义1.1[2]设(L X,δ)是L-fuzzy拓 扑空 间,A∈L X,φ∈L X称为A的α-远域族,如果对于每一个LF点xα∈A,有P∈φ使得xα∉P,φ称为A的α-远域族,如果存在λ∈β∗(α)使得φ是A的λ-远域族,这里α∈M(L),β∗(α)是α的标准极小集。

定 义1.2[2]设(L X,δ)是L-fuzzy拓 扑空 间,A∈L X,称A为N紧集,如果对于A的每一个α-远域族有有限子族构成A的α-远域族。当1X是N紧的,称(L X,δ)是N紧空间。

定义1.3[2]设(L X,δ)是L-fuzzy拓扑空间,L X中的分子网是一个映射S:D→M∗(L X),记为S={S(n),n∈D},D是一个定向集。

2 N L-fuzzy拓扑空间

定义2.1设(L X,δ)是L-fuzzy拓扑空间,xα∈M∗(L X),A∈L X且为N紧集。如果xα∉A,则称A为xα的N紧远域,记xα的所有N紧远域之集为Nη(xα)。

定义2.2设(L X,δ)是L-fuzzy拓扑空间,S是L X中的分子网,xα∈M∗(L X)。

1)称xα为S的N极限点,或称S为N收敛于xα,如果对于每一个P∈Nη(xα),S最终不在P中,并记作S的一切N极限点记为NlimS。

2)称xα为S的N聚点,或称S为N聚于xα,如果对于每一个P∈Nη(xα),S经常不在P中,并记作。S的一切N聚点记为NadS。

由定义2.1和定义2.2不难证明下面的定理2.1:

定理2.1设(L X,δ)是L-fuzzy拓扑空间,S={S(n),n∈D}是L X中的分子网,xα∈M∗(L X),则

定理2.2设(L X,δ)是L-fuzzy拓扑空间,S={S(n),n∈D}是L X中的分子网,xα∈M∗(L X),则

1)当且仅当存在S的子网T使得

证明1)“⇒”设S={S(n),n∈D}是L X中的分子网,xα∈M∗(L X)且,对∀n∈D及∀P∈Nη(xα),存在k∈D使得S(k)∉P,且k≥n。取k=N(n,P),有映射N:D×Nη(xα)→D。由于S(N(n,P))∉P,故令E=D×Nη(xα),定义(n1,P1)≥(n2,P2)当且仅当n1≥n2,P1≥P2。对∀(n,P)∈E,E是定向集,取T(n,P)=S(N(n,P)),则T={T(n,P),(n,P)∈E}是S的子网,且

“⇐”设T={T(m),m∈E}是S的 子 网,且由子网的定义知存在映射P:E→D且m,m0∈E,当m≥m0时,对∀n0∈D有P(m)≥n0。由于,故存在m1∈D,当m≥m1时,对∀P∈Nη(xα)有T(m)∉P。于是存在m2∈E,当m2≥m0,m2≥m1时,有T(m2)∉P且P(m2)≥n0。取n=P(m2),S(n)=S(P(m2))=T(m2)∉P,且n≥n0,则S经常不在P中,所以。

2)由定理2.1的2)直接可得。

定义2.3设(L X,δ)是L-fuzzy拓扑空间,A∈L X,如果A中每一个α分子网S都N收敛于高度为α的某个点,则称A为N开集。若A为N开集,则A′为N闭集。L X中的所有N开集构成的拓扑称为N L-fuzzy拓扑,记为Nδ,称(L X,Nδ)为N L-fuzzy拓扑空间。

定理2.3设(L X,Nδ)为NL-fuzzy拓扑空间,则(L X,Nδ)是L-fuzzy拓扑空间。

证明1)显然0,1∈Nδ;

2)证明若A,B∈Nδ,则A∧B∈Nδ。

设M是A∧B中的任一α分子网,则M既是A中的α分子网又是B中的α分子网,即且由定义2.2知,一方面对∀P∈Nη(xα),M最终不在P中,另一方面对∀Q∈Nη(yβ),M最终不在Q中,取R=P∧Q,则R∈Nη(xα)∧Nη(yβ),M最终不在R中,故A∧B∈Nδ。

3)证明若∀t∈T,A t∈Nδ,则∨t∈T A t∈Nδ。

设U是∨t∈T A t中的任一α分子网,则存在t0∈T使得A t0∈Nδ且U是A t0中α分子网,故U将N收敛于高度为α的某个点,于是∨t∈T A t∈Nδ。

推论2.1设(L X,Nδ)为NL-fuzzy拓扑空间,则L X中的所有N闭集构成NL-fuzzy余拓扑。

证明设A为N开集,则A中每一个α分子网S都N收敛于高度为α的某个点。由定义2.3,则A′为N闭集。从而L X中的所有N开集构成的拓扑为N Lfuzzy拓扑,故L X中的所有N闭集将构成N L-fuzzy余拓扑。

推论2.2设(L X,Nδ)为NL-fuzzy拓扑空间,则(L X,Nδ)中的常值L F集是开集。

证明由定义2.3和推论2.1可得。

3 LF完备映射

定义3.1设(L X,δ)和(L Y,τ)是2个L-fuzzy拓扑空间,称映射f:L X→L Y为LF完备映射,如果f是LF连续的、闭的且对∀B∈L Y,f-1(B)是L X中的N紧集。

定理3.1设(L X,δ)和(L Y,τ)是2个L-fuzzy拓扑空间,f:L X→L Y为L F完备映射,且(L X,δ)是T2空间,则下列条件等价:

1)f是LF连续的、闭的且对∀B∈L Y,f-1(B)是L X中的N紧集;

2)f是LF连续的、闭的且对∀B∈L Y,f-1(B)是L X中的f紧集;

证明因为(L X,δ)是T2空间,故N紧⇔f紧,从而1)⇔2)。又因为是L F连续的、闭的,故1)⇔3)。于是1)⇔2)⇔3)。

定理3.2设(L X,δ)和(L Y,τ)是2个L-fuzzy拓扑空间,f:L X→L Y为L F连续映射,则下列条件等价:

1)f是LF完备映射;

2)对于每一个分子网S,如果则

证明类似于文献[1]中定理4.2的证明,可证得。

定理3.3设(L X,δ)、(L Y,τ)及(L Z,σ)都是Lfuzzy拓扑空间,如果f:L X→L Y与g:L Y→L Z都为LF完备映射,则g∘f是LF完备映射。

证明因为f与g都是LF完备映射,故f是LF连续的、闭的,g是L F连续的、闭的。于是由LF连续映射的性质知g∘f是LF连续的,从而g∘f是闭的。另一方面,对∀B∈L Z,g-1(B)是L Y中的N紧集,而(g∘f)-1(B)=f-1(g-1(B)),设C=g-1(B),则C∈L Y,因为f是L F完备映射,所以f-1(C)是L X中的N紧集,即g∘f是LF完备映射。

定理3.4设(L X,δ)和(L Y,τ)是2个L-fuzzy拓扑空间,f:L X→L Y为L F完备映射,A∈L X且是闭集,则f|A:L A→L Y为L F完备映射。

证明由定义3.1可以直接得证。

推论3.1设(L X,δ)和(L Y,τ)是2个L-fuzzy拓扑空间,f:L X→L Y为LF完备映射,B∈L Y且是闭集,则f|f-1(B):L f-1(B)→L Y为L F完备映射。

证明由定义3.1和定理3.4可得。

定理3.5设(L X,δ)和(L Y,τ)是2个L-fuzzy拓扑空间,f:L X→L Y为LF完备映射,如果(L X,δ)是T2空间,则(L Y,τ)也是T2空间。

证明设(L X,δ)是T2空间,S={S(n),n∈D}是L X中的α分子网,则f(S)是L Y中的α分子网,且由于f是LF完备映射,则S有子网T={T(m),m∈D}且f(T)是f(S)的子网,由文献[3]中的定理5.2.12知|supp(limS)|≤1。于是由定理2.2的2)可得故|supp(limf(S))|≤1,从而(L Y,τ)是T2空间。

定理3.6设(L X,δ)和(L Y,τ)是两个L-fuzzy拓扑空间,f:L X→L Y为L F完备映射,如果对∀A∈L Y且A是N紧集,则f-1(A)是L X中的N紧集。

证明设S={S(n),n∈D}是f-1(A)中的α分子网,则f(S)是A中的α分子网,又因为A∈L Y且A是N紧 的,所 以由 定 理3.2有。于是f-1(A)是L X中的N紧集。

推论3.2设(L X,δ)和(L Y,τ)是两个L-fuzzy拓扑空间,f:L X→L Y为满的LF完备映射,如果(L Y,τ)是N紧的,则(L X,δ)是N紧的。

证明由定理3.6直接可得。

定理3.7设(L X,Nδ)为NL-fuzzy拓扑空间,则f:L X→{x}是L F完备映射。

证明由N L-fuzzy拓扑空间的定义知f-1(x)是L X中的N紧集,而f:L X→{x}是连续的、闭的,由定义3.1知f:L X→{x}是L F完备映射。

定理3.8设(L X,Nδ)和(L Y,Nτ)是2个满层的、T2的NL-fuzzy拓扑空间,若f:L X→L Y为L F连续映射,则f是L F完备映射。

证明因为(L X,Nδ)和(L Y,Nτ)是满层的、T2的N L-fuzzy拓扑空间,从而它们也都是L-fuzzy拓扑空间,故如果A∈L X,且A是N紧集,则A是闭的。所以由定理3.6知,对∀B∈L Y且B是N紧集,则f-1(B)是L X中的N紧集。于是f-1(B)是闭的。故f是闭的,所以f是LF完备的。

定理3.9设(L X,δ)和(L Y,τ)都是N紧的、T2的L-fuzzy拓扑空间,则f:L X→L Y为LF连续映射当且仅当f是LF完备映射。

证明“⇒”由定理3.9直接可得。

“⇐”由LF完备映射的定义直接可得。

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