Paper Title (use style: paper title))=0 dan terdapat ( ) barisan ð âCauchy tak hingga pada ðž dan ð âkonvergen ke âðž sedemikian hingga untuk setiap âE berlaku ð
Post on 21-Mar-2021
9 Views
Preview:
Transcript
MATHunesa Jurnal Ilmiah Matematika Volume 7 No. 3 Tahun 2019 ISSN 2301-9115
236
TEOREMA TITIK TETAP PADA RUANG SEMIMETRIK SUBORDINAT
Muhammad Imam Sukro Aribowo
Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Surabaya
email: muhammadaribowo@mhs.unesa.ac.id
Manuharawati
Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Surabaya
email: manuharawati@unesa.ac.id
Abstrak
Ruang semimetrik (ðž, ðð ) disebut ruang semimetrik subordinat jika terdapat fungsi ζ: [0, â] â
[0, â] dimana í merupakan fungsi tak-turun dengan limð¥â0
í(ð¥) = 0 dan terdapat (ð¥ð) barisan ðð âCauchy
tak hingga pada ðž dan ðð âkonvergen ke ð¥ â ðž sedemikian hingga untuk setiap ðŠ â E berlaku ðð (ð¥, ðŠ) â€
ζ (lim
sup ðð (ð¥ð , ðŠ)). Titik ð¥ â ðž disebut titik tetap pada fungsi ð: ðž â ðž jika dan hanya jika ð(ð¥) = ð¥.
Hasil penelitian menjelaskan mengenai konsep dari ruang semimetrik subordinat, sifat-sifatnya, serta
teorema titik tetap pada ruang semimetrik subordinat lengkap.
Kata Kunci: teorema titik tetap, ðð âCauchy, ðð âkonvergen, ruang semimetrik, ruang semimetrik subordinat.
Abstract
A semimetric space (ðž, ðð ) is said to be a subordinate semimetric space if exist function í â¶
[0, â] â [0, â] such that í is a nondecreasing function with limð¥â0
ζ(x) = 0 and exist (ð¥ð) is an
ðð âCauchy sequence is infinite at ðž and ðð âconvergence sequence to ð¥ â ðž, for each ðŠ â ðž such that
ðð (ð¥, ðŠ) †ζ (lim
sup ðð (ð¥ð, ðŠ)). The point ð¥ â ðž is said to be a fixed point of function ð: ðž â ðž if and
only if ð (ð¥) = ð¥. This study explain the concept of subordinate semimetric spaces, properties, and a
fixed point theorem in complete subordinate semimetric space.
Keywords: fixed point theorem, ðð âCauchy, ðð âconvergence, semimetric space, subordinate semimetric space.
1. PENDAHULUAN
Matematika merupakan ilmu yang mendasari
berbagai bidang ilmu. Matematika dikenal sebagai
Mother Of Science dan terdiri dari berbagai topik seperti
Aljabar, Statistika, Matematika Terapan, Komputasi, dan
Analisis (Pramitasari, 2013). Pada tahun 1906, Mourice
Frechet memperkenalkan ruang metrik (Kreyszig,1978).
Perluasan analisis fungsional pada konsep ruang metrik
sudah banyak dikembangkan, di antaranya pada tahun
1931, W.A Wilson memperkenalkan ruang kuasi metrik
melalui artikelnya yang berjudul On quasi-metric spaces
(W. A. Wilson, 1931). Pada tahun 1959, H. Nakano
memperkenalkan metrik modular melalui artikelnya yang
berjudul Modular Semi-Ordered Spaces (H. Nakano,
1959). Pada tahun 1993, S. Czerwik memperkenalkan
konsep ruang b-metrik melalui artikelnya yang berjudul
Contraction mapping in b-metric spaces (S. Czerwik,
1993).
Salah satu topik yang juga dibahas dalam analisis
adalah teorema titik tetap. Teorema titik tetap pertama
kali diperkenalkan oleh ahli matematika Polandia Stefan
Banach yang dikenal sebagai Banach Contraction
Principle (BCP) pada tahun 1920 (Kreyzig,1978).
Seiring perkembangan waktu, muncul ide-ide baru
mengenai konsep ruang serta teorema titik tetap di
dalamnya dari berbagai peneliti, diantaranya Mohamed
Jleli dan Bessem Samet yang memperkenalkan konsep
ruang metrik umum pada tahun 2015 (Jleli dan Samet,
2015) dan Jose Villa-Morales yang memperkenalkan
konsep ruang semimetrik subordinat pada tahun 2018
(José Villa-Morales 2018). Hasil dari penelitian José Villa-Morales tahun 2018
akan dibahas lebih rinci dalam paper yang berjudul
âTeorema Titik Tetap pada Ruang Semimetrik
Subordinatâ. Dalam paper ini dibahas ketunggalan titik
TEOREMA TITIK TETAP PADA RUANG SEMIMETRIK SUBORDINAT
237
tetap Matkowski pada ruang semimetrik subordinat
lengkap dan ketunggalan titik tetap Kannan-Ciric untuk
fungsi q-kontraktif pada ruang semimetrik subordinat
lengkap. Untuk itu, sebelum menganalisis ketunggalan
titik tetapnya diperlukan pemahaman mengenai
kekonvergenan suatu barisan, barisan Cauchy, dan
kelengkapan pada ruang semimetrik subordinat.
2. KAJIAN TEORI
Definisi 2.1 Diberikan ðŽ â â, fungsi ð: ðŽ â â dikatakan
tak-turun jika untuk setiap ð¥, ðŠ â ðŽ, ð¥ < ðŠ berlaku
ð(ð¥) †ð(ðŠ). (Parzynsky, 1982)
Definisi 2.2 Diberikan ð himpunan tak kosong. Fungsi
ð: ð à ð â â disebut metrik jika untuk setiap ð¥, ðŠ, ð§ â
ð berlaku:
(ð1) ð(ð¥, ðŠ) ⥠0 dan ð(ð¥, ðŠ) = 0 ⺠ð¥ = ðŠ
(ð2) ð(ð¥, ðŠ) = ð(ðŠ, ð¥)
(ð3) ð(ð¥, ðŠ) †ð(ð¥, ð§) + ð(ð§, ðŠ)
Pasangan (ð, ð) disebut ruang metrik.
(Ghozali, 2010)
Definisi 2.3 Barisan pada ruang metrik (ð, ð) adalah
fungsi yang didefinisikan pada â = {1, 2, 3, ⊠} dan ð
sebagai kodomainnya. Barisan dinotasikan dengan (ð¥ð).
(Bartle & Sherbert, 2000)
Jika ð: â â â suatu barisan maka nilai titik ð oleh ð
dinyatakan dengan ð(ð) atau ð¥ð yang disebut unsur ke-ð
dari barisan ð. Selanjutnya barisan tersebut biasa ditulis
sebagai
ð = (ð¥ð) atau (ð¥ð) atau (ð¥ð: ð â â).
Adapun range dari ð adalah {ð¥ð: ð â â}.
Definisi 2.4 Diberikan barisan bilangan real ð = (ð¥ð)
pada ruang metrik (ð, ð) dan bilangan asli
ð1, ð2, ð3, ⊠, ðð , ⊠dengan ð1 < ð2 < ð3 < ⯠< ðð < ⯠.
Barisan bilangan real ðâ² = (ð¥ð1, ð¥ð2
, ð¥ð3, ⊠, ð¥ðð
, ⊠)
disebut subbarisan dari ð jika ð¥ðð merupakan unsur barisan
ð.
(Manuharawati, 2003)
Definisi 2.5 Diketahui barisan bilangan real ð = (ð¥ð) dan
ð â â. Ekor ke-ð dari barisan ð dinotasikan dengan ðð
didefinisikan sebagai
ðð = (ð¥ð+ð) = (ð¥ð+1 , ð¥ð+2, ð¥ð+3, ⊠). (Manuharawati, 2003)
Definisi 2.6 Diketahui ð â â dengan ð tak kosong.
Barisan (ð¥ð) pada ð dikatakan hingga jika terdapat
ekor barisan ke-ð sedemikian hingga untuk setiap
ð, ð â â , ð, ð ⥠ð + 1 berlaku ð¥ð = ð¥ð . Barisan (ð¥ð)
pada ð dikatakan tak hingga jika terdapat ekor barisan
ke-ð sedemikian hingga untuk setiap ð, ð â â, ð ⥠ð +
1, ð ⥠ð + 1, ð â ð berlaku ð¥ð â ð¥ð.
(Hierroa dan Shahzad, 2016)
Definisi 2.7 Diketahui ðŽ â â. ð¢ â â disebut batas atas ðŽ
jika untuk setiap ð â ðŽ berlaku ð †ð¢.
(Manuharawati, 2003)
Definisi 2.8 Diketahui ðŽ â â. ð¡ â â disebut batas bawah
ðŽ jika untuk setiap ð â ðŽ berlaku ð¡ †ð. (Manuharawati, 2003)
Definisi 2.9 Diketahui ðŽ â â. ðŒ ð â disebut batas atas
terkecil (supremum) ðŽ dan dinotasikan dengan ðŒ =
sup ðŽ jika memenuhi:
(ðŽ1) untuk setiap ð â ðŽ berlaku ð †ðŒ
(ðŽ2) jika ð¢ sebarang batas atas ðŽ maka ðŒ †ð¢. (Manuharawati, 2003)
Definisi 2.10 Diketahui ðŽ â â. ðœ ð â disebut batas
bawah terbesar (infimum) ðŽ dan dinotasikan dengan ðœ =
inf ðŽ jika memenuhi:
(ðµ1) untuk setiap ð â ðŽ berlaku ð †ðœ
(ðµ2) jika ð¡ sebarang batas bawah ðŽ maka ð¡ †ðœ. (Manuharawati, 2003)
Definisi 2.11 Diketahui barisan ð = (ð¥ð) dan ðð
adalah subbarisan ð . Limit supremum dari barisan ð
dinotasikan lim sup ð didefinisikan sebagai
lim sup (ð¥ð) = inf {sup ðð: ð
â {ð, ð + 1, ð + 2, ⊠}: ð â â}
= â ( â ðð
â
ð=ð
)
â
ð=1
(Hazewinkel, 2001).
Definisi 2.12 Diberikan fungsi ð: ð â ð , titik ð¥ â ð
disebut titik tetap ð jika ð(ð¥) = ð¥.
(Shapiro, 2016)
3. PEMBAHASAN Definisi 3.1 Diberikan ðž himpunan tak kosong. Fungsi
ðð ⶠðž à E â [0, â] disebut semimetrik jika untuk
setiap ð¥, ðŠ â ðž memenuhi syarat:
(ð1) jika ðð (ð¥, ðŠ) = 0 maka ð¥ = ðŠ
(ð2) ðð (ð¥, ðŠ) = ðð (ðŠ, ð¥)
Jika fungsi ðð adalah semimetrik, maka pasangan
(ðž, ðð ) disebut ruang semimetrik.
(José Villa-Morales 2018).
Volume 7 No. 3 Tahun 2019, Hal 236-241
238
Definisi 3.2 Diketahui (ðž, ðð ) ruang semimetrik. Barisan
(ð¥ð) pada E disebut ðð â konvergen ke ð¥ â ðž jika
lim
ðð (ð¥ð , ð¥) = 0.
(J. Villa-Morales, 2018)
Definisi 3.3 Diketahui (ðž, ðð ) ruang semimetrik. Barisan
(ð¥ð) pada ðž disebut ðð âCauchy jika
lim
ðð (ð¥ð , ð¥ð) = 0.
(J. Villa-Morales, 2018)
Definisi 3.4 Ruang semimetrik. (ðž, ðð ) dikatakan
lengkap jika setiap barisan ðð âCauchy pada ðž adalah
ðð âkonvergen.
(J. Villa-Morales, 2018)
Definisi 3.5 Ruang semimetrik (ðž, ðð ) disebut ruang
semimetrik subordinat jika terdapat fungsi í ⶠ[0, â] â
[0, â] yang memenuhi syarat berikut.
(ð1) ζ adalah fungsi tak-turun dengan lim ð¥â0
ζ(ð¥) = 0
(ð2) terdapat barisan ðð âCauchy tak hingga (ð¥ð)
pada ðž dan ðð â konvergen ke ð¥ â ðž
sedemikian hingga untuk setiap ðŠ â E berlaku
ðð (ð¥, ðŠ) †ζ (lim
sup ðð (ð¥ð, ðŠ)).
(J. Villa-Morales, 2018)
Dalam hal ini dapat dikatakan bahwa ruang
semimetrik (ðž, ðð ) adalah subordinat relatif untuk fungsi
í.
Definisi 3.6 Ruang semimetrik subordinat (ðž, ðð )
dikatakan lengkap jika setiap barisan ðð âCauchy pada
ðž adalah ðð âkonvergen.
(J. Villa-Morales, 2018)
Sebelum membahas teorema titik tetap pada ruang
semimetrik subordinat, terlebih dahulu akan
didefinisikan suatu fungsi ð-kontraktif sebagai berikut.
Definisi 3.7 Diberikan (ðž, ðð ) ruang semimetrik
subordinat dan ð â â, fungsi ð ⶠðž â E dikatakan ð -
kontraktif jika untuk setiap (ð¥, ðŠ) â ðž à E berlaku
ðð (ð(ð¥), ð(ðŠ)) †ð max {ðð (ð¥, ð(ð¥)), ðð (ðŠ, ð(ðŠ))},
untuk suatu ð â (0, 1). (J. Villa-Morales, 2018)
Diberikan ðžhimpunan tak kosong dan fungsi ð ⶠðž â
E . Untuk setiap ð¥ â ðž , didefinisikan ð[ð](ð¥) rekursif
dengan ð[0](ð¥) = ð¥ dan ð[ð+1](ð¥) = ð(ð[ð](ð¥) ) . Dari
kasus ini, diperoleh sebuah teorema titik tetap Kannan-
Ciric berikut.
Teorema 3.1 Diberikan fungsi ð -kontraktif ð ⶠðž â E
pada ruang semimetrik lengkap (ðž, ðð ).
i. Jika ada ð¥0 â ðž sedemikian hingga
lim sup ðð (ð[ð](ð¥0), ð[ð+1](ð¥0)) < â,
maka (ð[ð](ð¥0)) ðð âkonvergen ke suatu ï¿œÌï¿œ â ðž.
ii. Misalkan (ðž, ðð ) ruang semimetrik subordinat dan
í(ð¡) < ð¡
ð, untuk semua 0 < ð¡ < â.
Jika ðð (ð¥,Ì ð(ð¥)) < â, maka ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap tunggal
ð.
Bukti.
i). Bentuk barisan (ð¥ð) melalui rumus rekursif. Ambil
ð¥0 â ðž, ð¥ð = ð(ð¥ðâ1) = ðð(ð¥0), dengan ðð adalah fungsi
komposit sebanyak n kali. Karena fungsi ð adalah ð -
kontraktif, maka diperoleh:
lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1)
= lim sup ðð (ð(ð¥ðâ1), ð(ð¥ð))
†lim sup ð max {ðð (ð¥ðâ1, ð(ð¥ðâ1)), ðð (ð¥ð , ð(ð¥ð))}
= ð lim sup max {ðð (ð¥ðâ1, ð(ð¥ðâ1)), ðð (ð¥ð , ð¥ð+1)}
†ð lim sup ðð (ð¥ð, ð¥ð+1).
Karena 0 †lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) â€ð lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) dengan ð â (0,1) dan diketahui
bahwa
lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) < â, maka akan dibuktikan bahwa
lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) = 0.
Andaikan
lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) â 0, berarti
lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) > 0. Karena ð â (0,1), maka jelas bahwa
ð lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) < lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1). Kontradiksi dengan yang diketahui (pengandaian salah).
Harusnya
lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) = 0. Karena lim sup ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) = 0, maka berdasarkan
definisi limit supremum diperoleh ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) †0. Karena
0 †ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) †0, maka diperoleh
ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) = 0. Jika diberikan í > 0 , maka terdapat ð â â sedemikian
hingga
ðð (ð¥ð , ð¥ð+1) < ð,
untuk semua ð â â, ð ⥠ð. Misal diberikan ð, ð ⥠ð + 1, maka berlaku
ðð (ð¥ð , ð¥ð) = ðð (ð(ð¥ðâ1), ð(ð¥ðâ1))
†ð max {ðð (ð¥ðâ1, ð(ð¥ðâ1)), ðð (ð¥ðâ1, ð(ð¥ðâ1))}
= ð max {ðð (ð¥ðâ1, ð¥ð), ðð (ð¥ðâ1, ð¥ð)}
< ð (ð
) = í.
Diperoleh ðð (ð¥ð, ð¥ð) < í. Berdasarkan Definisi 3.3,
maka (ð¥ð) adalah barisan ðð â Cauchy. Karena (ð¥ð)
barisan ðð â Cauchy pada ruang semimetrik lengkap,
maka berdasarkan Definisi 3.5, (ð¥ð) merupakan barisan
ðð âkonvergen ke suatu ï¿œÌï¿œ â ðž.
ii). Akan dibuktikan bahwa ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap untuk ð.
Jika barisan (ð¥ð) hingga atau konstan, maka ada ð0 â â
sedemikian hingga ð¥ð = ð¥ð0= ï¿œÌï¿œ, untuk semua ð ⥠ð0
dan berlaku
ð(ï¿œÌï¿œ) = ð(ð¥ð0) = ð¥ð0+1 = ï¿œÌï¿œ.
TEOREMA TITIK TETAP PADA RUANG SEMIMETRIK SUBORDINAT
239
Di sisi lain, jika barisan (ð¥ð ) tak hingga maka berdasarkan
Definisi 2.6, terdapat subbarisan ðð âCauchy tak hingga
(ð¥ðð) pada (ð¥ð) sedemikian hingga (ð¥ðð
) merupakan
barisan ðð âkonvergen ke ï¿œÌï¿œ â ðž, atau dinotasikan
lim ðð (ð¥ðð, ï¿œÌï¿œ) = 0.
Andaikan ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) > 0. Karena 0 < ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) < â,
maka berdasarkan teorema pada sistem bilangan real,
diperoleh 1
2ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) > 0. Berdasarkan teorema pada
sistem bilangan real, maka untuk 1
2ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) > 0
terdapat ð0 â â sedemikian hingga
ðð (ð¥ð , ð¥ð) â€1
2ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)),
untuk semua ð, ð ⥠ð0.
Selanjutnya, berdasarkan Definisi 3.4 (ð2), berlaku
ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) †ζ (lim sup ðð (ð¥ðð, ð(ï¿œÌï¿œ)))
= ζ (lim sup ðð (ð(ð¥ððâ1), ð(ï¿œÌï¿œ)))
†ζ (ð lim sup max {ðð (ð¥ððâ1, ð(ð¥ððâ1)) , ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ))})
= ζ (ð lim sup max {ðð (ð¥ððâ1, ð¥ðð) , ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ))})
†ζ (ð max {1
2ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)), ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ))})
†ζ (ð ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ))).
Dari perhitungan diatas, diperoleh
ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) †ζ (ð ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ))).
Jika kedua ruas dikalikan dengan ð, maka diperoleh
ð ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) †ð (ζ (ð ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)))). (3)
Jika ð¡ â¶= ð ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)), maka (3) menjadi ð¡ †ð ζ(t).
Karena ð¡ †ð ζ(t), maka ð¡ yang memenuhi adalah ð¡ = 0
atau ð¡ = â yang berakibat
ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) = 0 atau ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) = â.
Hal ini tidaklah mungkin, karena 0 < ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) < â.
Jadi, pengandaian salah. Harusnya ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) = 0 atau
ð(ï¿œÌï¿œ) = ï¿œÌï¿œ. Artinya ï¿œÌï¿œ merupakan titik tetap dari fungsi ð.
Selanjutnya, akan dibuktikan bahwa ï¿œÌï¿œ adalah tunggal.
Jika ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap lainnya, maka
ðð (ï¿œÌï¿œ, ï¿œÌï¿œ) = ðð (ð(ï¿œÌï¿œ), ð(ï¿œÌï¿œ))
†ð max {ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)), ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ))} = 0.
Karena ðð (ï¿œÌï¿œ, ï¿œÌï¿œ) = 0, berdasarkan Definisi 3.1 (ð1) maka
ï¿œÌï¿œ = ðŠ.Ì â
Selanjutnya, dipaparkan teorema titik tetap
Matkowski dalam ruang semimetrik subordinat lengkap
sebagai berikut.
Teorema 3.2 Diberikan (ðž, ðð ) ruang semimetrik
subordinat lengkap dan fungsi ð ⶠðž â ðž. Misalkan
terdapat fungsi tak-turun ð: [0, â] â [0, â] sedemikian
hingga lim ð[ð](ð¡) = 0 untuk semua ð¡ â [0, â) dan
ðð (ð(ð¥), ð(ðŠ)) †ð(ðð (ð¥, ðŠ)) untuk semua ð¥, ðŠ â ðž.
Jika ada ð¥0 â ðž,
ð¿(ðð , ð, ð¥0) â¶= sup {ðð (ð¥0, ð[ð](ð¥0)) : ð â â} < â
sedemikian hingga (ðð(ð¥0)) ðð âkonvergen ke suatu ï¿œÌï¿œ â
ðž, maka ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap tunggal ð.
Bukti.
Ambil ð¥0 â ðž, ð¥ð = ðð(ð¥0) = ð(ð¥ðâ1). Misal m < ð.
Karena diketahui bahwa ðð (ð(ð¥), ð(ðŠ)) < ð(ðð (ð¥, ðŠ))
dan ð¥ð = ð(ð¥ðâ1), maka diperoleh
ðð (ð¥ð , ð¥ð) †ð(ðð (ð¥ðâ1, ð¥ðâ1))
ðð (ð¥ð , ð¥ð) †ð[2](ðð (ð¥ðâ2, ð¥ðâ2))
ðð (ð¥ð , ð¥ð) †ð[3](ðð (ð¥ ðâ3, ð¥ðâ3))
dan seterusnya sampai iterasi ke ð sedemikian hingga
diperoleh
ðð (ð¥ð , ð¥ð) < ð[ð](ðð (ð¥ðâð, ð¥0)). Karena
ð¿(ðð , ð, ð¥0) â¶= sup {ðð (ð¥0, ð[ð](ð¥0)) : ð â â} < â,
maka berlaku
0 †ðð (ð¥ð, ð¥ð) < ð[ð](ð¿(ðð , ð, ð¥0)) < â.
Jika disetiap ruas diatas nilai ð, ð â â, maka diperoleh
0 †lim ðð (ð¥ð , ð¥ð) < lim ð[ð](ð¿(ðð , ð, ð¥0)) < â. (4)
Karena diketahui bahwa
lim ð[ð](ð¡) = 0, untuk setiap ð¡ â [0, â), maka
lim ð[ð](ð¿(ðð , ð, ð¥0)) = 0
sedemikian hingga (4) menjadi
0 †lim ðð (ð¥ð , ð¥ð) †0. Dengan demikian, lim ðð (ð¥ð , ð¥ð) = 0, artinya (ð¥ð)
adalah barisan ðð âCauchy.
Karena (ð¥ð) barisan ðð âCauchy pada ruang semimetrik
lengkap, maka berdasarkan Definisi 3.3, ada ï¿œÌï¿œ â ðž
sedemikian hingga (ð¥ð) ðð âkonvergen ke ï¿œÌï¿œ â ðž. Selanjutnya, akan dibuktikan bahwa ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap
untuk ð. Andaikan ada ð0, ð0 â â, ð0 < ð0, sedemikian hingga
ð¥ð0= ð¥ð0
dan ð¥ð0= ð[ð0âð0](ð¥ð0
).
Dari pengandaian diatas, maka diperoleh
ðð (ð¥ð0, ð(ð¥ð0
))
= ðð (ð[ð0âð0](ð¥ð0), ð[ð0âð0] (ð(ð¥ð0
))) (5)
Karena diketahui bahwa
ðð (ð(ð¥), ð(ðŠ)) †ð(ðð (ð¥, ðŠ)), maka persamaan (5) menjadi
ðð (ð¥ð0, ð(ð¥ð0
)) †ð[ð0âð0] (ðð (ð¥ð0, ð(ð¥ð0
)))
< ð[ð0âð0â1] (ðð (ð¥ð0, ð(ð¥ð0
)))
†ðð (ð¥ð0, ð(ð¥ð0
)).
Tidak mungkin ðð (ð¥ð0, ð(ð¥ð0
)) < ðð (ð¥ð0, ð(ð¥ð0
))
(pengandaian salah). Artinya setiap unsur dari barisan
(ð¥ð) berbeda ((ð¥ð) merupakan barisan tak hingga).
Selanjutnya, berdasarkan Definisi 3.4 (ð2), maka berlaku
ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) †í(lim sup ðð (ð¥ð, ð(ï¿œÌï¿œ)))
= í(lim sup ðð (ð(ð¥ðâ1), ð(ï¿œÌï¿œ)))
†í(lim sup ð(ðð (ð¥ðâ1, ï¿œÌï¿œ)))
†í(lim sup ðð (ð¥ðâ1, ï¿œÌï¿œ)).
†í(0) (karena lim ðð (ð¥ðâ1, ï¿œÌï¿œ) = 0)
= 0.
Volume 7 No. 3 Tahun 2019, Hal 236-241
240
Karena
0 †ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) †0, maka
ðð (ï¿œÌï¿œ, ð(ï¿œÌï¿œ)) = 0 atau ð(ï¿œÌï¿œ) = ï¿œÌï¿œ.
Dengan demikian, ï¿œÌï¿œ merupakan titik tetap untuk fungsi
ð.
Selanjutnya akan dibuktikan bahwa ï¿œÌï¿œ adalah tunggal.
Jika ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap lainnya, maka
ðð (ï¿œÌï¿œ, ï¿œÌï¿œ) = ðð (ð(ï¿œÌï¿œ), ð(ï¿œÌï¿œ)) †ð (ðð (ï¿œÌï¿œ, ï¿œÌï¿œ)) = 0.
Karena 0 †ðð (ï¿œÌï¿œ, ï¿œÌï¿œ) †0, berarti ðð (ï¿œÌï¿œ, ï¿œÌï¿œ) = 0. Berdasarkan Definisi 3.1 (ð1), jika ðð (ï¿œÌï¿œ, ï¿œÌï¿œ) = 0, maka
ï¿œÌï¿œ = ï¿œÌï¿œ. â
Proposisi 3.1 Diberikan (ðž, ðð ) ruang semimetrik
subordinat dan (ð¥ð) barisan ðð âCauchy tak hingga
pada (ðž, ðð ). Jika terdapat suatu subbarisan (ð¥ðð) dari
(ð¥ð) yang ðð â konvergen ke ð¥ â ðž , maka (ð¥ð)
ðð âkonvergen ke ð¥.
Bukti.
Diketahui bahwa í adalah fungsi naik. Diberikan í ââ, í > 0, maka terdapat ð¿ â â, ð¿ > 0 sedemikian hingga
untuk setiap 0 < ð¡ < ð¿, berlaku í(ð¡) < í.
Karena (ð¥ð) barisan ðð âCauchy, berarti
ðð (ð¥ð , ð¥ð) = 0, untuk semua ð, ð â â. Berdasarkan definisi barisan ðð âCauchy, maka terdapat
ð0 â â sedemikian hingga untuk semua ð, ð ⥠ð0 ,
berlaku
ðð (ð¥ð , ð¥ð) <ð¿
2 (6)
Karena (ð¥ðð) merupakan subbarisan dari (ð¥ð), maka (6)
menjadi
lim sup ðð (ð¥ðð, ð¥ð) â€
ð¿
2,
untuk semua ð ⥠ð0.
Karena (ð¥ðð) ðð âKonvergen ke ð¥ dan ζ adalah fungsi
tak-turun, maka berdasarkan Definisi 3.4 (ð2), diperoleh
ðð (ð¥, ð¥ð) †í (lim sup ðð (ð¥ðð, ð¥ð)),
untuk semua ð ⥠ð0
ðð (ð¥, ð¥ð) †í (ð¿
2)
ðð (ð¥, ð¥ð) < í
Jika ð ⥠ð ⥠ð0, maka berlaku ðð (ð¥, ð¥ð) < í.
Jadi, terbukti bahwa (ð¥ð) adalah barisan ðð âKonvergen
ke ð¥. â
4. PENUTUP
Simpulan
Berdasarkan dari pembahasan yang telah diuraikan
dalam artikel ini, dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut: 1. Suatu ruang semimetrik merupakan perumuman dari
ruang metrik.
2. Diberikan fungsi ð ⶠðž â E yang ð -kontraksi pada
ruang semimetrik lengkap (ðž, ðð ).
a. Jika ada ð¥0 â ðž sedemikian hingga
lim sup ðð (ð[ð](ð¥0), ð[ð+1](ð¥0)) < â,
maka (ð[ð](ð¥0)) ðð -konvergen ke suatu ï¿œÌï¿œ â ðž.
b. Misalkan (ðž, ðð ) ruang semimetrik subordinat
dan í(ð¡) < ð¡
ð, untuk semua 0 < ð¡ < â.
Jika ðð (ð¥,Ì ð(ð¥)) < â , maka ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap
tunggal ð.
3. Diberikan (ðž, ðð ) ruang semimetrik subordinat
lengkap dan fungsi ð ⶠðž â ðž Misalkan terdapat
fungsi naik ð: [0, â] â [0, â] sedemikian hingga
lim ð[ð](ð¡) â 0,
untuk semua ð¡ â [0, â) dan
ðð (ð(ð¥), ð(ðŠ)) †ð(ðð (ð¥, ðŠ)),
untuk semua ð¥, ðŠ â ðž.
Jika ada ð¥0 â ðž,
ð¿(ðð , ð, ð¥0) â¶= sup {ðð (ð¥0, ð[ð](ð¥0)) : ð â â} < â
sedemikian hingga (ðð(ð¥0)) ðð âkonvergen ke suatu
ï¿œÌï¿œ â ðž, maka ï¿œÌï¿œ adalah titik tetap tunggal ð.
4. Diberikan (ðž, ðð ) ruang semimetrik subordinat dan
(ð¥ð) barisan ðð âCauchy tak hingga pada (ðž, ðð ) .
Jika terdapat suatu subbarisan (ð¥ðð) dari (ð¥ð) yang
ðð âkonvergen ke ð¥ â ðž, maka (ð¥ð) ðð âkonvergen
ke ð¥.
Saran
Pada skripsi ini, hanya dibahas mengenai definisi
ruang semimetrik, ruang semimetrik subordinat, dan ruang
semimetrik subordinat lengkap, serta pembuktian teorema
titik tetap pada ruang semimetrik subordinat. Sehingga
dapat dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai sifat-sifat
lain yang berlaku pada ruang semimetrik subordinat dan
mungkin dapat ditemukan kondisi fungsi yang lain untuk
diteliti ketunggalan titik tetapnya.
DAFTAR PUSTAKA
Bartle, R. G., & Sherbert, D. R. (2000). Introduction of
Real Analysis Third Edition. New York: John
Wiley & Sons Inc.
Bonsall, F. F. (1962). Lectures on Some Fixed Point
Theorems of Functional Analysis. Tata Institue of
Fundamental Research.
Ghozali, S. M. (2010). Pengantar Analisis Fungsional.
Bandung, Jawa Barat, Indonesia: Universitas
Pendidikan Indonesia.
Hazewinkel. (1986). Lebesgue Measure and Integration.
New Delhi, India: John Wiley & Sons.
Hierroa, Antonio Francisco Roldán López de dan Naseer
Shahzad. 2018. Fixed point theorems by combining
Jleli and Samets, and Branciaris inequalities.
Journal of Nonlinear Sciences and Applications
09(06):3822â49.
Jleli, Mohamed dan Bessem Samet. (2015). A generalized
metric space and related fixed point theorems.
Fixed Point Theory and Applications.
TEOREMA TITIK TETAP PADA RUANG SEMIMETRIK SUBORDINAT
241
Kreyszig, E. (1978). Introductory Functional Analysis with
Application. New York: Wiley.
Manuharawati. (2003). Analisis Real 1. Surabaya:
Zifatama.
Pramitari. (2013). Multiplisitas Sikel Dari Graf Total Pada
Graf Sikel, Graf Path, Dan Graf Kipas. Skripsi,
Universitas Diponegoro Semarang.
P. Hitzler & A. K. Seda. (2000). Dislocated Topologies.
Journal of Electrical Engineering, vol. 51, no. 12,
pp. 3-7.
S. Czerwik. (1993). Contraction mapping in b-metric
spaces. Communications in Mathematics, vol. 1, pp.
5-11.
Villa-Morales, José. (2018). A fixed point theorem and
some properties of v-generalized metric spaces.
Journal of Fixed Point Theory and Applications
20(1):1â9.
Villa-Morales, José. (2018). Subordinate Semimetric
Spaces and Fixed Point Theorems. Journal of
Mathematics, pp. 1â5.
W. A. Wilson. (1931). On quasi-metric spaces. American
Journal of Mathematics, vol. 53, no. 3, pp. 675-
684.
top related