1. 引言
1965年,Zadeh [1] 提出了模糊集的概念。1971年,他在文献 [2] 中,通过自反性、反对称性和传递性提出了模糊序关系的概念。1992年,Venugopalan [3] 定义并讨论了模糊序集。随后,Beg和Islam研究了模糊Riesz空间 [4]、模糊序线性空间 [5]、s-完备模糊Riesz空间 [6] 和模糊Archimedean空间 [7]。2015年Hong [8] 引入了模糊Riesz子空间、模糊理想、模糊带和模糊投影带的概念。
序同态在模糊拓扑中起着重要的作用。模糊格上的序同态的概念,揭示了模糊拓扑中两种不同拓扑之间的联系 [10] [11] [12] [13] [14]。
同态有着非常重要的作用,它们在拓扑、代数、向量值函数、信息系统中起着至关重要的作用。因此,不同的模糊类型在模糊领域中发挥着重要的作用。本文研究了模糊Riesz空间上的模糊同态,在模糊Riesz空间中有重要的作用。Mobashir Iqbal和Zia Bashir在文献 [9] 中利用模糊Riesz同态讨论了Archimedean模糊Riesz空间上模糊Dedekind完备性的存在性。本文首先讨论了模糊Riesz空间上模糊Riesz同态保持的一些性质,如:模糊Riesz子空间,模糊理想,模糊投影带等等。其次,给出了模糊Riesz同态的等价刻画。最后,讨论了模糊Riesz同态下相对模糊一致收敛的一些性质。
2. 预备知识
本文使用以下符号。
定义2.1 假设E是一个论域。R是
上的模糊子集,满足以下条件:
(i) (自反性)对
,
;
(ii) (反对称性)对
,若
,有
;
(iii) (传递性)对
,有
。
具有模糊序的集合称为模糊序集。
假设E是模糊序集,
,
表示对所有
,有
;同理,
表示对所有
,有
。如果A是E的论域子集,则
,
。
定义2.2 假设A是模糊序集E的论域子集,则子集A的上界
定义如下:
子集A的下界
定义如下:
如果存在
,有
,记做
。同理,当
时,记做
。若存在
,使得
,称A是上有界的,元素x叫做A的上界。类似地,若存在
,使得
,称A是下有界的,元素x叫做A的下界。若A有上界和下界,则称A有界。
若元素z满足(i)
;(ii) 若
,有
,则称元素z为A的上确界,记作
。同理,若z满足(i)
;(2) 若
,有
,则称元素z为A的下确界,记作
。
定义2.3 (实)线性空间E是模糊序集,如果满足以下两个条件,则称E是模糊序线性空间:
(1) 若
且
,对
,有
;
(2) 若
且
,对
,有
。
定义2.4 如果模糊序向量空间是模糊格称为模糊Riesz空间。
定义2.5 假设E是模糊Riesz空间,K是E的向量子空间,若
,有
且
,称K是E的模糊Riesz子空间。
定义2.6 模糊Riesz空间E上的子集A称为模糊实的,如果对
,且
,有
。即A是E的模糊实子集。E的模糊实向量子空间I称为E的模糊理想。
定义2.7 假设D是模糊Riesz空间E的子集,E中包含D的最小模糊理想称为由D产生的模糊理想,记为
。如果D是单元素,即:
,
,记
为
,称由x生成的主模糊理想。
定义2.8 假设
是模糊Riesz空间,如果E的任意一个非空子集有上界并且有上确界,称E是模糊Dedekind完备的。
定义2.9 Directed序向量空间E称为模糊Archimedean空间,如果对任意的非负元素
,集合
没有上界。
定义2.10 假设
是模糊Riesz空间,算子
,如果
,有
,则称T是模糊正算子。
定义2.11 假设
是模糊Riesz空间,算子
是模糊正算子,如果对于模糊序有界集
,有
也是模糊序有界集,则称T是模糊序有界的。
定义2.12 假设
是模糊Riesz空间,
表示
到
上所有模糊线性算子全体。
表示
到
上所有的模糊序有界算子全体。
定义2.13 假设
是模糊Riesz空间,若函数
满足以下两个条件,称p是模糊次线性的:
(1) 对
,有
;
(2) 对
和
,有
。
定义2.14 设E是模糊Riesz空间,A是E的模糊理想,如果
且
,有
,则称A是E的模糊σ-理想。
对于模糊Riesz空间理论相关的知识,请参考文献 [4] [5] [6] [7] [8]。
3. 模糊Riesz同态的性质
定义3.1 设
是模糊Riesz空间,算子
,如果
,有
,则称算子T是模糊Riesz同态。若T是双射,则称T是模糊Riesz同构。
考虑算子
,其中
,则T是模糊格同态。考虑算子
,其中
,则T不是模糊格同态。
定理3.2 假设
是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态,则以下结论成立:
(1)
当且仅当存在
,
,使得
。
当且仅当存在
,使得
且
。
(2)
当且仅当存在
,使得
且
。
证明:
(1) 假设
,由 [9] 中定理3.16可得
,因此
,即
。令
,则
且
,又因
,则
。
另一方面,假设
且
,因
,则
。因此
当且仅当存在
且
,使得
。取
,则
当且仅当存在
,使得
且
。
(2) 假设
,由 [9] 中定理3.16可知
,由性质(1),存在
,使得
。而
,
,因此
。即:
且
。因此可假设
,其中
,
,
。由文献 [4] 定理4.12可知存在
,使得
且
。由文献 [4] 性质4.7可知
。令
,则
。因
,则当
时,有
。且有
,
。另一方面,令
,
。因
,则
。由此可得,
。由假设知
,则
,由此可得
。
定理3.3 假设E和F是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态,则以下结论成立:
(1) 如果Z是E的模糊Riesz子空间,则T(Z)是F的模糊Riesz子空间。
(2) 如果W是F的模糊Riesz子空间,则
是E的模糊Riesz子空间。
证明:(1) 假设Z是E的模糊Riesz子空间,下面证明T(Z)是F的模糊Riesz子空间。令
,则存在
,使得
。由模糊Riesz同态的定义以及Z是E的模糊Riesz子空间可知
。因此,
。则T(Z)是F的模糊Riesz子空间。
(2) 假设W是F的模糊Riesz子空间,下面证明
是E的模糊Riesz子空间。令
,则
。因W是F的模糊Riesz子空间,因此
,即
。所以
是E的模糊Riesz子空间。
定理3.4 假设
是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态。
(1) 若B是E的模糊理想,则T(B)是T(E)的模糊理想;
(2) 若B1和B2是E的模糊理想,则
。
证明:(1) 令
,则
。假设
且
,下面证明
。
若
,则存在
,使得
。因
,则
。令
,则
。又因T是模糊同态且
,则
。因此,存在
,使得
,所以
。即T(B)是T(E)的模糊理想。
(2) 假设B1和B2是E的模糊理想,首先证明
。令
,则存在
,使得
。若
,则
且
,因此
。即
。另一方面,令
,则
。存在
,使得
。令
,则
,因T是模糊同态,则有
。因此,存在
,使得
。
定理3.5 设
是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态。
(1) 若B是T(E)的模糊理想,则
是E的模糊理想。
(2) 若B1是F的模糊理想,则
是E的模糊理想。
证明:(1) 假设B是T(E)的模糊理想,设
,其中
。下面证明
。因
,则
。因T是模糊Riesz同态,则
且
。因B是T(E)的模糊理想,所以
,即
。
(2) 假设B1是F的模糊理想,则
是T(E)的模糊理想。因此,
是E的模糊理想。
定理3.6 假设
是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态。如果IZ是E中由元素
生成的模糊主理想,则T(IZ)是T(E)中由元素Tz产生的模糊主理想。
证明:因为IZ是E中的模糊理想,则T(IZ)是T(E)中的模糊理想。下面证明T(IZ)是T(E)中由元素Tz产生的模糊主理想。因
且
,则有
,即T(E)中由Tz产生的模糊理想是T(IZ)的子集。另一方面,令
,则存在
满足
。由文献 [8] 中定义5.2可得,存在实数
且
。因此,
。即m属于T(E)中由Tz产生的模糊理想。由此可得,T(IZ)包含于T(E)中由元素Tz产生的模糊理想。
定理3.7 假设E和F是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态。若B是E的子集,则T(Bd)是(T(B))d的子集。
证明:假设
,则存在
满足
。取
,则
且
。因
,则有
。即
。
定理3.8 假设E和F是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态。则E中模糊投影带的像是T(E)中的模糊投影带。
证明:假设E1是E中的模糊投影带,E2是E1的不交补,则
。由定理2.3可知,T(E1)和T(E2)是T(E)中的模糊理想,且
。令
,则存在
,使得
。取
,其中
,
,则
,其中
,
。因此,
,即T(E1)和T(E2)是T(E)中的模糊带。由模糊投影带的定义可知T(E2)是T(E)中的模糊投影带。
定义3.9 假设E和F是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态,如果
在E中成立,有
在F中成立,则称T是模糊σ-同态。
定理3.10 假设T是模糊Riesz空间
到模糊Riesz空间
映上的模糊同态,则以下结论等价:
(1) T是模糊Riesz σ-同态;
(2) 对F中模糊σ-理想A,T−1(A)是E中的模糊σ-理想;
(3) T的核Ker(T)是E中的模糊σ-理想。
证明:(1) Þ (2) 假设T是模糊Riesz σ-同态,A是F中的模糊σ-理想。令
且
。因T是模糊Riesz σ-同态,则
且
。又因A是模糊σ-理想,则
,因此
。即
是模糊σ-理想。
(2) Þ (3) 因
是F中的模糊σ-理想{0}的逆像,因此KerT是E中的模糊σ-理想。
(3) Þ (1) 假设
是模糊σ-理想,且
。下面证明
。设
(否则用
替换x),取
,令
,则
。因
,则
。因
是模糊σ-理想,则
,即
,因此
。
定义3.11 假设
是模糊Riesz空间,如果存在
,对任意的
,存在指标集
,使得当
时,有
,则称E中的序列
模糊w-一致收敛于x。
定义3.12 假设
是模糊Riesz空间,对于E中的序列
,若存在
,使得
模糊w-一致收敛于
,则称序列
相对模糊一致收敛于
。
定义3.13 假设
是模糊Riesz空间,若对任意的
,存在指标集
,使得当
时,有
,则称序列
为模糊w-一致柯西列。
若对任意的
,每个模糊w-一致柯西列都有模糊w-一致极限,则称模糊Riesz空间是模糊一致完备的。
定理3.14 假设
是模糊Riesz空间,
是模糊Riesz同态,则以下结论成立:
(1) E中相对模糊一致收敛柯西列的像是F中的相对模糊一致收敛柯西列。
(2) 若
是F中的相对模糊一致收敛柯西列,则存在子列
和E中对应的序列
,使得对所有的k,有
,且
是E中相对模糊一致收敛柯西列。
(3) 若E是模糊一致完备的,则F也是模糊一致完备的。即:模糊Riesz同态将模糊一致完备空间映成模糊一致完备空间。
证明:(1) 假设
是相对模糊一致收敛柯西列,由定义可知,存在
,使得当
时,有
。因此,对
,有
,则
也是相对模糊一致收敛柯西列。
(2) 假设
是相对模糊一致收敛柯西列,则存在
,使得
是模糊Tw-一致收敛柯西列。假设
是
的子序列,且
,
对所有的k成立。由定理2.1可知,存在
,使得对所有的k,有
且
。令
对
所有的k满足
,则
是模糊w-一致柯西列。
(3) 假设E是模糊一致完备的,且
是模糊Tw-一致收敛柯西列。由(2)可知,存在子序列
和对应的序列
,使得
,且序列
是模糊w-一致柯西列。因E是模糊一致完备的,
模糊w-一致收敛于
,
模糊Tw-一致收敛于Ty。因此,当
,
模糊Tw-一致收敛于Ty。
基金项目
国家自然科学基金资助(11801458)。
NOTES
*通讯作者。