涂金基,謝利紅
(1.江門(mén)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)學(xué)教研室,廣東 江門(mén) 529000;2.五邑大學(xué) 數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院,廣東 江門(mén) 529020)
拓?fù)浯鷶?shù)是目前國(guó)際上研究的熱點(diǎn)方向之一,拓?fù)淙?、仿拓?fù)淙阂约鞍胪負(fù)淙旱仁瞧渲械闹饕芯繉?duì)象.
定義1[1]12設(shè)(G,×)是一個(gè)抽象的群,τ是G上的一個(gè)拓?fù)洌?/p>
1)如果群G上的乘法運(yùn)算×:G×G→G關(guān)于拓?fù)洇邮亲筮B續(xù)的,則稱(chēng)(G,τ)為左拓?fù)淙海?/p>
2)如果群G上的乘法運(yùn)算×:G×G→G關(guān)于拓?fù)洇邮怯疫B續(xù)的,則稱(chēng)(G,τ)為右拓?fù)淙海?/p>
3)如果群G上的乘法運(yùn)算×:G×G→G關(guān)于拓?fù)洇邮锹?lián)合連續(xù)的,則稱(chēng)(G,τ)為仿拓?fù)洌?/p>
4)設(shè)(G,τ)是一個(gè)仿拓?fù)淙?,如果G中的求逆運(yùn)算也是連續(xù)的,則稱(chēng)(G,τ)是一個(gè)拓?fù)淙?
本文簡(jiǎn)記(G,τ)為G.顯然每一個(gè)拓?fù)淙憾际且粋€(gè)仿拓?fù)淙?;每一個(gè)仿拓?fù)淙憾际且粋€(gè)左拓?fù)淙汉陀彝負(fù)淙?
作為度量的推廣,Kramosil等[4]引入了模糊度量.研究表明,模糊度量在研究模糊結(jié)構(gòu)方面是個(gè)強(qiáng)有力的工具[3,5-7];一些拓?fù)鋵W(xué)家應(yīng)用模糊度量研究拓?fù)淙篬8-10]時(shí)發(fā)現(xiàn):某些特殊的模糊(擬)度量將使一些拓?fù)浯鷶?shù)結(jié)構(gòu)變成更強(qiáng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).例如:
定理1[10]81設(shè)G是一個(gè)抽象群以及(M,*)是G上的一個(gè)左不變的模糊擬偽度量,如果(G,M,*)是一個(gè)模糊擬偽度量右拓?fù)淙海敲?G,M,*)是一個(gè)模糊仿拓?fù)淙?
本文主要研究抽象群上由一些特殊的模糊(擬)偽度量誘導(dǎo)的拓?fù)?下面介紹本文用到的定義和符號(hào).
定義2設(shè)X是一非空集合,d:X×X→[0,+∞)是一個(gè)函數(shù):
1)若d滿(mǎn)足:i)對(duì)任意的x∈X有d(x,x)=0和ii)對(duì)任意的x,y,z∈X有d(x,z)≤d(x,y)+d(y,z),則稱(chēng)d是X上的一個(gè)擬偽度量;
2)如果d是X上的一個(gè)擬偽度量且滿(mǎn)足:iii)對(duì)任意的x,y∈X有d(x,y)=0當(dāng)且僅當(dāng)x=y,則稱(chēng)d是X上的一個(gè)擬度量;
3)如果d是X上的一個(gè)擬偽度量且滿(mǎn)足:iv)對(duì)任意的x,y∈X有d(x,y)=d(y,x),則稱(chēng)d是X上的一個(gè)偽度量;
4)如果d是X上的一個(gè)偽度量且滿(mǎn)足上面的條件iii),則稱(chēng)d是X上的一個(gè)度量.
設(shè)X是一非空集合,d是X上的一個(gè)擬偽度量,記其中對(duì)任意的x∈X,ε>0有:那么可知,τd是X上的一個(gè)拓?fù)洌姚耫是τd的拓?fù)浠?
定義3[11]318如果二元運(yùn)算*:[0,1]×[0,1]→[0,1]滿(mǎn)足如下條件,則稱(chēng)*是一個(gè)連續(xù)的t-模:
1)*滿(mǎn)足結(jié)合律和交換律;2)*是連續(xù)的;3)對(duì)任意的a∈[0,1]有a*1=a;4)對(duì)任意的a,b,c,d∈[0,1],如果有a≤c,b≤d,則有a*b≤c*d.
已知對(duì)于任意的連續(xù)t-模*有:*≤?,其中?是如下定義的連續(xù)t-模:
定義4[2]30設(shè)X是一集合,*一個(gè)連續(xù)t-模以及M是X×X×[0,+∞)上的一個(gè)模糊集,如果對(duì)于任意的x,y,z∈X和t,s>0有(M,*)滿(mǎn)足:1)M(x,y,0)=0;2)M(x,x,t)=1;3)M(x,z,t+s)≥M(x,y,t)*M(y,z,s);4)M(x,y,_):[0,+∞)→[0,1]是左連續(xù)的,則稱(chēng)(M,*)是X上的一個(gè)模糊擬偽度量;如果(M,*)還滿(mǎn)足:5)M(x,y,t)=M(y,x,t)對(duì)任意的x,y∈X和t>0,則稱(chēng)(M,*)是X上的一個(gè)模糊偽度量.
定義5[10]80設(shè)(M,*)是群G上的一個(gè)模糊偽度量,對(duì)任意的a,x,y∈G和t>0,如果:
1)(M,*)滿(mǎn)足M(x,y,t)=M(ax,ay,t),則稱(chēng)(M,*)是左不變的;
2)(M,*)滿(mǎn)足M(x,y,t)=M(xa,ya,t),則稱(chēng)(M,*)是右不變的;
3)如果(M,*)既是左不變的,又是右不變的,則稱(chēng)(M,*)是不變的.
定義6[2]31設(shè)X是一集合,(M,*)是X上的一個(gè)模糊(擬)偽度量,那么稱(chēng)(X,M,*)為一個(gè)模糊(擬)偽度量空間.
設(shè)(X,M,*)是一個(gè)模糊(擬)偽度量空間,記其中對(duì)任意的有:
引理1[8]110設(shè)(X,M,*)是一個(gè)模糊擬偽度量空間,那么τM是X上的一個(gè)拓?fù)?,而且βM構(gòu)成τM的一個(gè)拓?fù)浠?
定理2設(shè)G是一個(gè)抽象群,(M,*)是G上的一個(gè)模糊擬偽度量,則:
1)如果(M,*)是左不變的,那么(G,τM)是一個(gè)左拓?fù)淙海?/p>
2)如果(M,*)是右不變的,那么(G,τM)是一個(gè)右拓?fù)淙海?/p>
3)如果(M,*)是不變的,那么(G,τM)是一個(gè)仿拓?fù)淙?
證明設(shè)e是群G的單位元,記Be={M(e,ε,t):ε∈(0,1),t>0}.
1)根據(jù)引理1可知τM是G上的一個(gè)拓?fù)?,下面證明群的乘法運(yùn)算關(guān)于τM是左連續(xù)的.任取x,y∈G和包含xy的一個(gè)開(kāi)集U,根據(jù)引理1,則存在某一ε∈(0,1)和t>0有xy∈BM(xy,ε,t)?U.又因?yàn)镸是左不變的,因此有xBM(y,ε,t)=BM(xy,ε,t)?U,顯然BM(y,ε,t)是y的開(kāi)鄰域,因此證明了群G的乘法運(yùn)算關(guān)于τM是左連續(xù)的,從而(G,τM)是一個(gè)左拓?fù)淙?類(lèi)似可證2).
3)根據(jù)引理1可知τM是G上的一個(gè)拓?fù)?,下面證明群的乘法運(yùn)算關(guān)于τM是聯(lián)合連續(xù)的.任取x,y∈G和包含xy的一個(gè)開(kāi)集U,根據(jù)引理1,則存在某一ε∈(0,1)和t>0有xy∈BM(xy,ε,t)?U.因?yàn)閠-模*是連續(xù)的,所以對(duì)于上面的ε可以找到ε0∈(0,1)滿(mǎn)足(1-ε0)*(1-ε0)>1-ε.
從而xy∈BM(e,ε,t),這就證明了顯然是x的鄰域、是y的鄰域,下面只需證明即可.
注意到(M,*)既是左不變的又是右不變的,因此很容易驗(yàn)證:對(duì)任意的成立,所以有:得證.
(X,d)是一個(gè)(擬)偽度量空間,定義X×X×[0,+∞)上的模糊集那么(Md,?)就是X上的一個(gè)模糊(擬)偽度量,從而對(duì)于任意的t-模*有(Md,*)是X上的一個(gè)模糊(擬)偽度量.已知在X上由(Md,*)誘導(dǎo)的拓?fù)洇覯和由d誘導(dǎo)的拓?fù)洇觗是一樣的,所以根據(jù)定理2很容易得到以下結(jié)論:
推論1設(shè)G是一個(gè)抽象群,d是G上的一個(gè)擬偽度量,則:
1)如果d是左不變的,那么(G,τd)是一個(gè)左拓?fù)淙海?/p>
2)如果d是右不變的,那么(G,τd)是一個(gè)右拓?fù)淙海?/p>
3)如果d是不變的,那么(G,τd)是一個(gè)仿拓?fù)淙?
定理3設(shè)G是一個(gè)抽象群,(M,*)是G上的一個(gè)模糊偽度量,如果(M,*)是不變的,那么(G,τM)是一個(gè)拓?fù)淙?
證明因?yàn)槊恳粋€(gè)模糊偽度量都是一個(gè)模糊擬偽度量,因此根據(jù)定理2的3)可知(G,τM)是一個(gè)仿拓?fù)淙?下面只需證明G中的求逆運(yùn)算是連續(xù)的.
任取x∈G以及包含x-1的開(kāi)鄰域U.根據(jù)引理1,則存在某一ε∈(0,1)和t>0有x-1∈BM(x-1,ε,t)?U.下面只需證明BM(x,ε,t)-1?U即可.任取z∈BM(x,ε,t),由于(M,*)是不變的模糊偽度量,從而有:
這就證明了BM(x,ε,t)-1?U,所以(G,τM)是一個(gè)拓?fù)淙?
由定理3可以直接得到以下結(jié)論:
推論2設(shè)G是一個(gè)抽象群,d是G上的一個(gè)偽度量,如果d是不變的,那么(G,τd)是一個(gè)拓?fù)淙?
五邑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2019年3期