T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ -SÜREKLĠ ÇOĞUL-DEĞERLĠ FONKSĠYONLAR ÜZERĠNE BĠR ÇALIġMA Ahmet UĞUR YÜKSEK LĠSANS Matematik Anabilim Dalı Temmuz-2012 KONYA Her Hakkı Saklıdır ÖZET YÜKSEK LĠSANS TEZĠ -SÜREKLĠ ÇOĞUL-DEĞERLĠ FONKSĠYONLAR ÜZERĠNE BĠR ÇALIġMA Ahmet UĞUR Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Matematik Anabilim Dalı DanıĢman: Doç. Dr. Aynur Keskin KAYMAKCI 2012, 45 Sayfa Jüri Doç. Dr. Aynur Keskin KAYMAKCI Prof. Dr. EĢref HATIR Prof. Dr. Ahmet Sinan ÇEVĠK (,) bir topolojik uzay, (,U) bir kuasi-uniform uzay olmak üzere; F: çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. Y kümesinin herhangi bir örtüsü için, Spakowski (2001) tipi alttan yarı sürekliliği (-ays) tanımlamıĢtır. -ays nin, iyi bilinen süreklilik çeĢitleri olan Vietoris ve Hausdorff ile iliĢkisini çalıĢmıĢ ve -ays çoğul-değerli fonksiyonlarda temel iĢlemleri incelemiĢtir. Bu araĢtırmada, tipi yarı süreklilik ve topolojiden yararlanarak, H- ve V- tipleri ile yakın iliĢkiye sahip - tipi yarı süreklilik kavramı elde edilmiĢtir. Küme, kartezyen çarpım ve toplama iĢlemlerinin, - -yarı sürekliliği koruması için yeter Ģartları verdik. F in grafik fonksiyonunun, - -alttan yarı sürekliliği üzerine çalıĢtık. Ayrıca, in kapalı örtüsü {Vi | iI } için, F in - -ays olması ile her i I için, F |Vi, kısıtlanıĢ fonksiyonunun - -ays olmasının eĢ değer olduğunu bulduk. Önemli bir sonuç olarak, H-yarı sürekli çoğul-değerli fark fonksiyonlarının karakterizasyonları verilmiĢtir. Hausdorff yarı sürekli çoğul-değerli fonksiyonlar üzerinde bileĢke iĢlemini de inceledik. Anahtar Kelimeler: çoğul-değerli fonksiyonlar, kuasi-uniform uzay, -sürekli, Vietoris - yarı sürekli, Hausdorff-yarı sürekli, -yarı sürekli. iv ABSTRACT MS THESIS A STUDY ON -CONTINUOUS MULTIFUNCTIONS Ahmet UĞUR THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN MATHEMATICS Advisor: Assoc. Prof. Dr. Aynur Keskin KAYMAKCI 2012, 45 Pages Jury Assoc. Prof. Dr. Aynur Keskin KAYMAKCI Prof. Dr. EĢref HATIR Prof. Dr. Ahmet Sinan ÇEVĠK For a topological space (,) and a quasi-uniform space (,U), let the multifunction F: be given. For a cover of Y, Spakowski (2001) defined lower semicontinuity of F. He studied its relation to the well-known types of continuity Vietoris and Hausdorff and investigated basic operations on such multifunctions. In this study, unifying semicontinuity and topology, the concept of -- semicontinuity that has close relation to the types H- and V- has been obtained. We have given the sufficient conditions for set, cartesian product and sum operations to preserve - -semicontinuity. We have studied - -lower semicontinuity of graph of F. Moreover, we have found out that for a closed cover of , {Vi | iI }, F is - -lsc if and only if for all iI, the restriction function F |Vi is - -lsc. As an important result, the characterizations of H-semicontinuous complement multifunctions have been given. We have also examined the composition operation on Hausdorff semicontinuous multifunctions. Keywords: multifunctions (multi-valued functions), quasi-uniform space, -continuous, Vietoris-semicontinuous, Hausdorff-semicontinuos, -semicontinuous v ÖNSÖZ Bu tezde, var olan teoriyi bir baĢka alana uygulayabileceğimi düĢünerek yola çıktım. Sonrasında temel kavramların irdelenmesi ile özgün sonuçların ortaya çıktığını gördüm. Umutsuzluğa düĢtüğüm anlarda ilhamlarımın yardımıyla ve kararlılıkla problemin üzerine giderek yeni fikirler elde ettim. Bana güvenen aileme, araĢtırma boyunca gösterdiği sabır, içtenlik ve ilgiden dolayı değerli hocam Doç. Dr. Aynur Keskin KAYMAKCI’ya ve maddi desteği ile her zaman yanımda olan TÜBĠTAK’a en içten teĢekkürlerimi sunarım. Ahmet UĞUR KONYA-2012 vi ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET .............................................................................................................................. iv ABSTRACT ..................................................................................................................... v ÖNSÖZ ........................................................................................................................... vi ĠÇĠNDEKĠLER ............................................................................................................. vii SĠMGELER VE KISALTMALAR ............................................................................ viii 1. GĠRĠġ ........................................................................................................................... 1 2. KAYNAK ARAġTIRMASI ....................................................................................... 2 2.1. Topolojik ve Kuasi-Uniform Uzaylar .................................................................... 2 2.2. -Süreklilik ve Yarı Süreklilik............................................................................. 5 3. TEORĠK ESASLAR ................................................................................................... 8 4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA ........................................................ 9 4.1. Kuasi-Uniform Uzaylarda Çoğul-Değerli Yarı Sürekli Fonksiyonlar ................... 9 4.2. Topolojik Vektör Uzaylarda Çoğul-Değerli Yarı Sürekli Fonksiyonlar ............. 13 4.3. Kuasi-Uniform ve Topolojik Vektör Uzaylarda Çoğul-Değerli -Yarı Sürekli Fonksiyonlar ............................................................................................................... 16 5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ................................................................................. 42 5.1 Sonuçlar ................................................................................................................ 42 5.2 Öneriler ................................................................................................................. 42 KAYNAKLAR .............................................................................................................. 43 ÖZGEÇMĠġ .................................................................................................................. 44 vii SĠMGELER VE KISALTMALAR Simgeler A-B 2A A A : : : : : : : : : : : : : : : : : A fark B A kümesinin güç kümesi A kümesinin içi A kümesinin kapanıĢı BirleĢim BoĢ küme Elemanıdır Elemanı değildir EĢittir EĢit değildir Gerek Ģart Her Kartezyen çarpım KesiĢim Öyle ki Öylesi vardır ki Yeter Ģart Kısaltmalar ays H üys V : Alttan yarı sürekli(lik) : Hausdorff : Üstten yarı sürekli(lik) : Vietoris viii 1 1. GĠRĠġ Sürekli fonksiyonlar, nokta-küme topolojisinde yaygın bir çalıĢma konusudur. Bu alanda; sürekli fonksiyonlar üzerine olan birçok teori, çoğul-değerli fonksiyonlara genelleĢtirilmiĢtir. Alttan yarı süreklilik kavramının kesiĢim özellikleri, optimizasyon (eniyileme) teorisinde uygulama alanına sahiptir (Penot, 1993). Çoğul-değerli fonksiyonlar, bir uzayın niteliğini ortaya koymak ya da yeni uzay çeĢitleri bulmak adına önem taĢır. Topolojik vektör uzayları, topoloji ve doğrusal cebirin birleĢtiği noktadadır. Bu nedenle, üzerinde çalıĢacağımız çoğul-değerli fonksiyonlar, bu iki dal arasındaki iliĢkiyi ortaya koyacaktır. Sonuçta; çoğul-değerli bir fonksiyonun davranıĢı hakkında bilgi edinmek, tanım ve görüntü uzayları hakkında fikir yürütmekle eĢ değerdir. Bu tezde; (X,) topolojik uzayı ve Y kümesi için, F: X çoğul-değerli fonksiyonu (Y,) uzayının sırası ile kuasi-uniform ve topolojik vektör uzay olması durumunda çalıĢılmıĢtır. Spakowski (2001) tarafından ortaya atılıp Hausdorff ve Vietoris tipi süreklilikle iliĢkisi incelenen -süreklilik, bilinen θ-süreklilikle birleĢtirilmiĢ ve -θ-süreklilik kavramı elde edilmiĢtir. Kuasi-uniform uzaylarda çoğuldeğerli fonksiyonlar için θ ve θ * tipi alttan yarı süreklilik denk olduğundan -ays nin Spakowski’nin (2001) belirttiği özelliklerinin, aynı Ģekilde -θ-ays için de geçerli olduğu görülür. Bu denklik, aynı zamanda -θ-ays nin -ays den daha güçlü bir süreklilik olduğu sonucuna götürür. -θ-alttan yarı sürekli çoğul-değerli fonksiyonlar üzerinde birleĢim, kartezyen çarpım ve kesiĢim iĢlemlerinde, -θ-ays nin hangi durumlarda korunduğu irdelenmiĢtir ve bu denklik kullanılmadan doğrudan ispat yapılmıĢtır. F in kısıtlanıĢ, grafik ve fark fonksiyonlarının karakterizasyonları çalıĢılmıĢtır. Kuasi-uniform uzaylarda süreklilik ile küme bileĢke iĢleminin yakın iliĢkisinden yola çıkarak grafik fonksiyonu cinsinden, belirli çoğul-değerli fonksiyonların sağladığı cebirsel bir özellik verilmiĢtir. Bu sonuç, belirli özelliği sağlayan kuasi-uniform uzayda değerli, F: XX Ģeklinde verilen çoğul-değerli fonksiyonların Hausdorff-üstten sürekli olduğu en küçük değer uzayını bulmada önem taĢır. Elde edilen özelliğe sahip fonksiyonların, cebirsel anlamda birim elemanlı bir yarı grup oluĢturduğu görülmüĢtür. Ayrıca, X topolojik uzay, Y topolojik vektör uzayı ve F,G: XY olmak üzere; F ile G çoğul-değerli fonksiyonlarının vektörel toplamının, θyarı süreklilik çeĢitlerini koruması için yeter Ģartlar verilmiĢtir. 2 2. KAYNAK ARAġTIRMASI 2.1. Topolojik ve Kuasi-Uniform Uzaylar Bu bölümde; literatürde iyi bilinen topolojik ve kuasi-uniform uzay kavramları hakkında araĢtırmamızda gerekli olan temel bilgiler verilmiĢtir. 2.1.1 Tanım BoĢ olmayan bir kümesi için, 2 ailesi aĢağıdaki Ģartları sağlasın. O hâlde; (,) ikilisine topolojik uzay denir. a) , ; b) iJ (J herhangi bir küme) için; Ai için, c) iJ (J sonlu) için; Ai için, Ai ; iJ Ai . iJ 2.1.2. Tanım (,) topolojik uzayı ve V verilsin. v ={ UV | U } ailesinin oluĢturduğu topolojiye, alt uzay topololojisi denir. Böylelikle, (V,v) topolojik alt uzayı elde edilir. 2.1.3. Tanım (,) topolojik uzayı verilsin. Her V ve xV için, U V olacak biçimde bir U varsa , regüler uzaydır denir. 2.1.4. Tanım , boĢ olmayan bir küme olmak üzere; 2 ailesi, aĢağıdaki koĢulları sağlarsa ailesine, ideal denir. a) A, B için, AB ; b) B için; C B için, C (Kuratowski, 1966). 3 2.1.5. Tanım için, aĢağıdaki özellikleri sağlayan U 2 ailesi verilsin: a) UU ve y için, (y,y)U; b) U, VU için, UVU ; c) UU için, VU VV U ( VV {(x,y)| z (x,z),(z,y) V} ); d) UU için; U V için, VU. Bu takdirde; U ailesine, üzerinde bir kuasi-uniformite ve (,U) ikilisine, kuasi-uniform uzay adı verilir. Her UU için, U-1{(y,x)|(x,y) U}U ise (, U), uniform uzaydır denir. 2.1.6. Tanım (,U), bir kuasi-uniform uzay olmak üzere; A ve WU verilsin. W(A) {y | xA (x,y)W } kümesine, A nın W-komĢuluğu denir. Bu çalıĢmada; W, kümesinin herhangi bir alt kümesi olması durumunda da W(A) kümesini aynı Ģekilde kullanacağız. 2.1.7. Tanım kümesi ve Σ Ρ( ) ailesi verilsin. Σ { Ai | AiΣ, J herhangi bir küme} iJ ailesine, Σ ailesinin ürettiği aile denir. 2.1.8. Önerme (,U), kuasi-uniform uzayı verilsin. Σ{U(y) | UU, y }, bir topoloji üreten komĢuluklar ailesidir. 4 2.1.9. Tanım (,U), kuasi-uniform uzay olmak üzere; Λ 2 ailesi verilsin. Λ ailesi kümelerinin herhangi bir kesiĢimine eĢit olan kümeler ailesi, U kuasi-uniformitesini üretiyorsa Λ ailesine, U için bir alt tabandır denir. Her topolojik uzayın kuasi-uniformize edilebilir olduğu ispatlanmıĢtır ( Pervin, 1962; Murdeshwar ve Naimpally, 1966). 2.1.10. Teorem (,), bir topolojik uzay olmak üzere; her U için, Su (UU) ((-U) ) Ģeklinde tanımlansın. O hâlde; Λ{ Su | U } ailesi, topolojisini üreten kuasiuniformite için alt taban oluĢturur. (Pervin, 1962). 2.1.11. Önerme (,), bir topolojik uzay ve U, topolojisini üreten, üzerinde bir kuasi-uniformite olsun. A kümesinin kapanıĢı, A { W-1(A) | WU } olur (Spakowski, 2001). 2.1.12. Uyarı Herhangi bir A için, W-1(A)A olduğu açıktır. Bu nedenle A{ B | BA -B } ifadesi ile yukarıdaki önerme arasındaki benzerlik dikkate değerdir. 2.1.13. Tanım (,U), kuasi-uniform uzay ve A olsun. Her WU için, BA ve A W-1(B) Ģartını sağlayan bir B sonlu kümesi varsa A, tamamen sınırlıdır denir. 5 2.2. -Süreklilik ve Yarı Süreklilik 2.2.1. Tanım (,) topolojik uzayı ve A verilsin. Her aA için, aU U A olacak Ģekilde bir U açık kümesi varsa A, -açıktır denir (Velicko, 1968). 2.2.2. Uyarı (,) topolojik uzayı ve açık U alt kümesi verilsin. Bu takdirde; yukarıdaki tanım gereği, U kümesi, her zaman -açık olur. 2.2.3. Tanım (,) ve (,), topolojik uzaylar olmak üzere; bir f: fonksiyonu ve x noktası verilsin. f(x) in her V açık komĢuluğu için, f(U) V olacak Ģekilde bir U açık komĢuluğu varsa f fonksiyonu, x noktasında -süreklidir denir (Fomin, 1943). AĢağıdaki teorem, her sürekli fonksiyonun -sürekli olduğunu göstermektedir. 2.2.4. Teorem (,) ve (,) topolojik uzayları ile sürekli olan bir f: verilsin. Bu takdirde; her V -açık kümesi için, f-1(V), fonksiyonu -açık olur (Long ve Herrington,1982). 2.2.5. Tanım ve kümeleri verilsin. F, kümesindeki her noktayı kümesinin boĢ olmayan bir alt kümesine götürüyorsa F kuralına çoğul-değerli fonksiyon denir. F: Ģeklinde gösterilir. 6 2.2.6. Tanım A ve F: Y verilsin. A kümesinin, F çoğul-değerli fonksiyonu altında üstten ters görüntüsü; F+(A)={xX | F(x)A} ve alttan ters görüntüsü; F-(A)={xX | F(x) A≠ Ø } Ģeklinde tanımlanır (Berge, 1959; Banzaru, 1972). 2.2.7. Tanım (,) ve (,) topolojik uzayları ile F: Y çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. F in çoğul-değerli grafik fonksiyonu olan GF, Ģu Ģekildedir: GF: x için, GF(x)={x}F(x) . { {x}F(x) | x } kümesine F in grafiği denir. KarıĢıklık olmaması adına F in grafiğini FG sembolü ile göstereceğiz. 2.2.8. Tanım (,) ve (,), topolojik uzaylar olmak üzere; F: Y çoğul-değerli fonksiyonu ile x noktası verilsin. a) F(x) V Ģartını sağlayan her V için; xU(x) için, F (x) V olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Vietoris tipi alttan yarı süreklidir denir. Kısaca, V-ays Ģeklinde gösterilir. b) F(x) V Ģartını sağlayan her V için; xU(x) için, F (x) V olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Vietoris tipi üstten yarı süreklidir denir. Kısaca, V-üys Ģeklinde gösterilir. 2.2.9. Uyarı Spakowski (2001), Vietoris tipi yarı süreklilik ile bilinen yarı süreklilik kavramlarını çoğul-değerli fonksiyonlar için aynı anlamda kullanmıĢtır. Biz de, bu çalıĢmada, topolojik uzaylarda çoğul-değerli fonksiyonlar için süreklilik ve -süreklilik kavramlarını buna uyumlu Ģekilde kullanacağız. -süreklilik çoğul-değerli fonksiyonlara, tekil-değerlidekine uygun olarak daha önceden Ģu Ģekilde geniĢletilmiĢtir: 7 2.2.10. Tanım (,) ve (,), topolojik uzaylar olmak üzere; F: Y çoğul-değerli fonksiyonu ile x noktası verilsin. a) F(x) V Ģartını sağlayan her V için; xU(x) için, F(x) V olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Vietoris tipi alttan -yarı süreklidir denir. Kısaca, V- -ays Ģeklinde gösterilir. b) F(x) V Ģartını sağlayan her V için; xU(x) için, F(x) V olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Vietoris tipi üstten -yarı süreklidir denir. Kısaca, V- -üys Ģeklinde gösterilir 2.2.11. Tanım (,) ve (,), topolojik uzaylar olmak üzere; F: Y çoğul-değerli fonksiyonu ile x noktası verilsin. a) F(x) V Ģartını sağlayan her V için; xU(x) için, F(x) V olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında alttan *-yarı süreklidir denir. b) F(x) V Ģartını sağlayan her V için; xU(x) için, F(x) V olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında üstten *-yarı süreklidir denir (Mukherjee ve ark., 2002). 2.2.12. Uyarı Üzerinde çalıĢacağımız diğer süreklilik çeĢitleri ile uygun olması adına alttan *-yarı sürekliliği V-*-ays; üstten *-yarı sürekliliği ise V-*-üys ile göstereceğiz. 8 3. TEORĠK ESASLAR θ -sürekliliğin tarihsel geliĢimi ve kuasi-uniform uzaylarda süreklilik kavramları üzerine yapılan araĢtırmalar, tez için gerekli ve yeterli ön bilgiyi oluĢturacak Ģekilde değerlendirilmiĢtir. Kuasi-uniform ve topolojik uzaylar arasındaki güçlü iliĢki temel teorilerin kuasi-uniform uzayda da uygulanabileceğine ilham kaynağı olmuĢtur. Topolojik uzaylardaki komĢuluk kavramı ile kuasi-uniform uzaylardaki bilinen komĢuluk arasındaki yakın bağ, V ile ya da H tipi süreklilik arasındaki geçiĢte olduğu gibi iki uzay arasındaki geçiĢte de önem taĢımıĢtır. 9 4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA 4.1. Kuasi-Uniform Uzaylarda Çoğul-Değerli Yarı Sürekli Fonksiyonlar Bu bölümde; (,) topolojik ve (,U), kuasi-uniform uzay olmak üzere; F : çoğul-değerli fonksiyonu incelenmiĢtir. Spakowski (2001), görüntü kümesi kuasi-uniform uzay olan çoğul-değerli fonksiyonlar için, Hausdorff tipi alttan yarı sürekliliği çalıĢmıĢtır. 4.1.1. Tanım F: çoğul-değerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. a) Her WU için; xU(x) için, F(x) W-1(F(x)) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Hausdorff tipi alttan yarı süreklidir denir. Kısaca, H-ays Ģeklinde gösterilir. b) Her WU için; xU(x) için, F(x) W(F(x)) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Hausdorff tipi üstten yarı süreklidir denir. Kısaca, H-üys Ģeklinde gösterilir. c) F, x noktasında H-ays ve H-üys ise x noktasında Hausdorff yarı süreklidir (H-ys) denir. Penot (1993); topolojik uzaydan normlu uzaya tanımlı, sınırlı, alttan yarı sürekli çoğul-değerli fonksiyonları tanıtmıĢtır. Spakowski (2001) ise kümesinin herhangi bir örtüsü için, tipi alttan yarı sürekliliği tanımlayarak; V-ays ile H-ays kavramlarını birleĢtirmiĢ ve Penot’un kavramını genelleĢtirmiĢtir. Ayrıca, tipi üstten yarı sürekliliği benzer Ģekilde tanımlamıĢtır. 4.1.2. Tanım kümesinin bir örtüsü verilsin. a) Her WU ve B için; xU(x) için, F(x) B W-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu varsa F: çoğul-değerli fonksiyonu, x noktasında tipi alttan yarı süreklidir denir. Kısaca -ays Ģeklinde gösterilir. 10 b) Her WU ve B için; xU(x) için, F(x) B W(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu varsa F: çoğul-değerli fonksiyonu, x noktasında tipi üstten yarı süreklidir denir. -üys Ģeklinde gösterilir. (Spakowski, 2001). 4.1.3. Uyarı ailesini, en kaba örtü { } aldığımızda; -ays ile H-ays nin eĢ değerliği aĢikârdır. Spakowski (2001), yaptığı çalıĢmada; ailesinin en ince örtü {{y}| y } olması durumunda; -ays ile V-ays eĢitliğini göstermiĢtir. Böylece, ortaya attığı -ays ile diğer iki süreklilik çeĢidini birleĢtirmiĢtir. AĢağıdaki teorem, söz konusu üç süreklilik çeĢidi arasındaki iliĢkiyi ortaya koymaktadır. 4.1.4. Teorem Y kümesinin bir örtüsü, (,) topolojik uzayı, (,U) kuasi-uniform uzayı ve F: çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. Bu takdirde; aĢağıdaki önerme sağlanır: F, x noktasında H-ays dir F, x noktasında -ays dir F, x noktasında V-ays dir. Ters yönlü önermelerin doğru olması gerekmez (Spakowski, 2001). 4.1.5. Teorem F: çoğul-değerli fonksiyonu ve {{y}| y } örtüsü verilsin. O hâlde; F fonksiyonunun x noktasında V-ays olması için gerek ve yeter Ģart x noktasında -ays olmasıdır (Spakowski, 2001). 4.1.6. Tanım kümesinin bir örtüsü, (,U) kuasi-uniform uzayı ve A verilsin. Her B için, AB tamamen sınırlı ise A kümesine, -tamamen sınırlı denir (Spakowski, 2001). 11 4.1.7. Uyarı { } ise tamamen sınırlılık ve -tamamen sınırlılık kavramları aynıdır. {{y}| y } ise tek elemanlı küme her zaman tamamen sınırlı olduğundan nin her alt kümesi, -tamamen sınırlı bulunur. Buradan yola çıkarak; aĢağıdaki teorem, 4.1.5. Teoreme daha genel yeter Ģart eklemiĢtir (Spakowski, 2001). 4.1.8. Teorem F: çoğul-değerli fonksiyonu, x noktası ve kümesinin bir örtüsü verilsin. F( x), -tamamen sınırlı ise F fonksiyonunun x noktasında V-ays olması için gerek ve yeter Ģart x noktasında -ays olmasıdır (Spakowski, 2001). 4.1.9. Uyarı -ays ve -üys tanımları birbirinin ters yönlüsü olduğundan V-üys-üys ifadesi doğrudur. Dolayısıyla, önermenin yönü üstten yarı süreklilik durumunda değiĢir. Ancak F(x) kümesinin -tamamen sınırlı olması, tersinin doğru olmasını gerektirmez. Spakowski (2001) tarafından -ays çeĢidi ile birleĢim iĢlemi arasındaki iliĢki aĢağıdaki gibi ortaya konmuĢtur. 4.1.10. Tanım , uzayları ve Fi: , i J çoğul-değerli fonksiyonları verilsin. BirleĢim fonksiyonu, F Fi ; x için, F(x): Fi(x) Ģeklinde tanımlanır. iJ iJ 4.1.11. Teorem (,) topolojik ve (,U), kuasi-uniform uzay olmak üzere; F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları, x noktasında -ays ise; bu takdirde, F F1 F2 x noktasında -ays olur. 12 Çarpım topolojisi, literatürde bilinen bir kavramdır. AĢağıda, çarpım kuasi-uniformitesi tanımlanmıĢtır (Spakowski, 2001). 4.1.12. Tanım (i,Ui) i1, 2, kuasi-uniform uzaylar olsun. Pi :12 i i1, 2; izdüĢüm fonksiyonları ise 12 için, çarpım kuasi-uniformitesi, UU1U2 ; aĢağıdaki belirtilen Ģekilde kümeler tarafından üretilir: [W1,W2]{(z1,z2) | (Pi(z1), Pi(z2))Wi, i1, 2}, WiUi AĢağıdaki yardımcı teorem, -ays nin çarpım iĢleminde korunduğunu ispatlamada kullanılmıĢtır. 4.1.13. Teorem (i,Ui) iI{1, 2} kuasi-uniform uzayları ve iI için, Ai i kümeleri verilsin. O hâlde; Ģu özellikler sağlanır: a) [W1,W2] (A1A2) W1 (A1) W2 (A2) b) [W1,W2]-1 (A1A2) W1-1(A1) W2-1(A2) (Spakowski, 2001). 4.1.14. Uyarı Yukarıdaki teoremin I, herhangi bir küme olduğunda da geçerli olduğu görülebilir. 4.1.15. Teorem (,); topolojik uzayı, (i,Ui) iI; kuasi-uniform uzaylar ailesi, iI için, i kümesinin bir i örtüsü verilsin. iI için, çoğul-değerli Fi : i fonksiyonlarının, x noktasında -ays olması için gerek ve yeter Ģart fonksiyonunun x noktasında Fi, çoğul-değerli çarpım iI i-ays olmasıdır (Spakowski, 2001). iI 13 4.2. Topolojik Vektör Uzaylarda Çoğul-Değerli Yarı Sürekli Fonksiyonlar 4.2.1. Tanım ; üzerinde topoloji tanımlanan bir vektör uzay ve vektör uzayın toplama iĢlemi; +: sürekli bir fonksiyon ise topolojik vektör uzaydır denir ( Schaefer, 1986). 4.2.2. Uyarı (,) topolojik vektör uzayı ve F: çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. U, 0 vektörünün komĢuluklarından üretilen kuasi-uniformite olsun. Bu takdirde; F(x) in (,U) uzayındaki komĢulukları, F(x) ile 0 ın komĢuluklarının vektörel toplamı bulunur. Dolayısıyla, bu özel durumda, H-ays nin tanımı aĢağıdaki gibi olur. 0 ın her V komĢuluğu için; x U(x) için, F(x) F(x) + V olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonu, x noktasında H-ays dir. (Spakowski, 2001). Takip eden iki yardımcı teorem, kesiĢim iĢleminde -ays çeĢidinin korunması için yeter Ģartları oluĢturmada kullanılmıĢtır. 4.2.3. Teorem ; normlu uzayı, A ; konveks ve sınırlı kümesi verilsin. A, A kümesinin içi olmak üzere; A sağlansın. Bu takdirde; B(r); r>0, r yarıçaplı yuvarı ifade etmek üzere; her >0 için, C+B() A C+B() olacak Ģekilde bir C A kümesi ve >0 vardır (Lechicki ve Spakowski, 1985). 4.2.4. Teorem Herhangi bir A kümesi, B; sınırlı kümesi ve boĢ olmayan C kapalı ve konveks kümesi, topolojik vektör uzayına ait olsun. Bu takdirde; A+B (C+B) A C olur (Rabinovich, 1967; Urbánski, 1976). 14 4.2.5. Tanım (,) topolojik uzay ve , topolojik vektör uzay olmak üzere; F: çoğul-değerli fonksiyonu ile x noktası verilsin. Her xU için, F(x) kümesi konveks (kapalı) olacak Ģekilde bir U açık kümesi varsa F, x noktasında yerel konveks (kapalı) değerlidir denir. 4.2.6. Teorem (,); topolojik uzayı ve ; normlu uzayı ile kümesinin bir {B(r)| r>0} örtüsü verilsin. F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları, x noktasında; -ays, yerel konveks, yerel kapalı değerli ve F(x) ise F F1 F2 fonksiyonu, x noktasında -ays dir; dolayısıyla V-ays dir (Spakowski, 2001). AĢağıda; vektör uzayda çoğul-değerli fonksiyonlar için toplama iĢlemi, bilinen Minkowski tipi küme toplaması olarak verilmiĢtir. 4.2.7. Tanım (,), topolojik ve , topolojik vektör uzay olmak üzere; F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları verilsin. F1 ile F2 nin vektörel toplamı, x için, (F1+F2)(x) F1(x)+F2(x) { a+b| aF1(x), bF2(x) } Ģeklinde tanımlanır. Spakowski (2001), vektörel toplamın Hausdorff alttan yarı sürekliliğinin daha önce ispatlandığını belirtmiĢtir. 4.2.8. Uyarı (,), topolojik ve , topolojik vektör uzay olsun. F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları, x noktasında H-ays ise; bu takdirde, F1+F2 vektörel toplam fonksiyonu da, x noktasında H-ays dir. 15 4.2.9. Teorem F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları x noktasında V-ays ise F1+F2, x noktasında V-ays olur (Spakowski, 2001). 4.2.10. Tanım , topolojik vektör uzay ve , nin bir örtüsü olmak üzere; her B ve her v için, B+v ise örtüsüne, öteleme değiĢmez örtü denir. 4.2.11. Teorem , nin öteleme değiĢmez bir örtüsü, x noktasında F : -ays ve f: sürekli ise F + f, x noktasında -ays olur (Spakowski, 2001). AĢağıdaki örnek, -ays olma özelliğinin vektörel toplama iĢleminde korunmadığını gösterir. 4.2.12. Örnek 3 ve , {y x} düzlemi ve onun ötelemelerinden meydana gelen örtü olsun. F1(t), {z ty, x 0} ve F2(t), {y 0, z 0}, t 0 doğruları olsun. Bu takdirde; F1 ve F2 -ays dir, fakat F1+F2; her noktada -ays değildir (Spakowski, 2001). 4.2.13. Tanım (,), topolojik uzay, , topolojik vektör uzay ve F : çoğul-değerli bir fonksiyon olsun. x için, F(x) i içeren en küçük konveks kümeyi konv(F(x)) ile gösterelim. F in konveks kabuğu konv(F)(x) : ; her x için, konv(F)(x) konv(F(x)) Ģeklinde tanımlanır. Konveks kabuk kavramı ile ilgili olarak Spakowski (2001) tarafından verilen teoremi ele alalım. 16 4.2.14. Teorem , yerel konveks uzay olmak üzere; F : çoğul-değerli fonksiyonu, x noktasında –ays ise; o hâlde, konv(F), x noktasında –ays dir (Spakowski, 2001). 4.3. Kuasi-Uniform ve Topolojik Vektör Uzaylarda Çoğul-Değerli -Yarı Sürekli Fonksiyonlar Bu bölümde; kuasi-uniform uzaylarda yarı süreklilik ile ilgili elde edilen özelliklerin -yarı süreklilikle iliĢkisi incelendi. (,) topolojik ve (,U) kuasi-uniform uzay olarak alındı. Hausdorff tipi * ve -yarı sürekliliği, bilinen * ve -yarı süreklilikle uyumlu olarak kuasi-uniform uzaylarda çoğul-değerli fonksiyonlar için Ģu Ģekilde tanımlanır: 4.3.1. Tanım F: çoğul-değerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. a) Her WU için; xU(x) için, F(x) W-1(F(x) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Hausdorff tipi alttan *-yarı süreklidir denir. H- *-ays Ģeklinde gösterilir. b) Her WU için; xU(x) için, F(x) W(F(x)) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Hausdorff tipi üstten *-yarı süreklidir denir. H- *-üys Ģeklinde gösterilir. c) Her WU için; xU(x) için, F(x) W-1(F(x) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Hausdorff tipi alttan -yarı süreklidir denir. H- -ays Ģeklinde gösterilir. d) Her WU için; xU(x) için, F(x) W(F(x)) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonuna, x noktasında Hausdorff tipi üstten -yarı süreklidir denir. H- -üys Ģeklinde gösterilir. ġimdi de; örtü kavramı yardımıyla tipi * ve yarı süreklilik kavramlarını tanımlayalım. 17 4.3.2. Tanım F : çoğul-değerli fonksiyonu, kümesinin bir örtüsü ve bir x noktası verilsin. a) Her WU ve B için; xU(x) için, F(x) B W-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonu, x noktasında tipi alttan *-yarı süreklidir denir. - *-ays Ģeklinde gösterilir. b) Her WU ve B için; xU(x) için, F(x) B W(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonu, x noktasında tipi üstten *-yarı süreklidir denir. - *-üys Ģeklinde gösterilir. c) Her WU ve B için; xU(x) için, F(x) B W-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonu, x noktasında tipi alttan -yarı süreklidir denir. - -ays Ģeklinde gösterilir. d) Her W U ve B için; xU(x) için, F(x) B W(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu varsa F fonksiyonu, x noktasında tipi üstten -yarı süreklidir denir. - -üys Ģeklinde gösterilir. Spakowski (2001) yaptığı çalıĢmada, kuasi-uniform uzayda çoğul-değerli olan bir fonksiyonun Hausdorff alttan yarı sürekliliği ile kapanıĢ fonksiyonun Hausdorff alttan yarı sürekliliğinin denk olduğuna dikkat çekmiĢtir. Buradan yola çıkarak, aĢağıdaki teoremde F fonksiyonuna ya da W-1(F(x)) komĢuluğuna kapanıĢ operatörü uyguladığımızda, -alttan yarı sürekliliğe denk tanımlar ortaya çıktığı görülmüĢtür. 4.3.3. Teorem F : çoğul-değerli fonksiyonu, kümesinin bir örtüsü ve bir x noktası verilsin. Bu takdirde; aĢağıdaki ifadeler eĢ değerdir: a) F fonksiyonu, x noktasında - *-ays dir; b) Her WU ve B için; xU(x) için, (F(x) B) W-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu vardır; c) Her WU ve B için; xU(x) için, F(x) B W-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu vardır; d) F fonksiyonu, x noktasında - -ays dir. 18 Ġspat: a) b) : WU ve B verilsin. VV W olacak biçimde bir V U kümesi vardır. 2.1.11. Önerme gereğince; (F(x)B) V-1(F(x)B) bulunur. F x noktasında - *-ays olduğundan xU(x) için, V-1(F(x)B) V-1 (V-1(F(x))) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu vardır. O hâlde; her xU(x) için, (F(x)B) V-1 (V-1(F(x))) = (V-1V-1)( F(x)) W-1(F(x) olur. b) c) : F(x) B (F(x) B) ve W-1(F(x)) W-1(F(x)) olduğundan ispat açıktır. c) d) : WU için, VV W olacak biçimde bir VU kümesi buluruz. B için; xU(x) için, F(x) B V-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu vardır. F(x) V-1(F(x)) olduğundan; V-1(F(x)) V-1(V-1(F(x))) W-1(F(x)) W-1(F(x)) ifadesi gereği, istenilen sonuç elde edilir. d) a) : W U için, VV W olacak biçimde bir VU kümesi vardır. F x noktasında - -ays olduğundan; xU(x) için, F(x)B V-1(F(x)) V-1(V-1(F(x)) W-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu vardır. Dolayısıyla, F x noktasında - *-ays dir. 4.3.4. Sonuç F : çoğul-değerli fonksiyonu, bir x noktası verilsin. Bu takdirde; aĢağıdaki ifadeler eĢ değerdir: a) F fonksiyonu, x noktasında H- *-ays dir; b) F fonksiyonu, x noktasında H- -ays dir. Ġspat: Yukarıdaki teoremde { } alırsak sonuç elde edilir. Böylelikle, kuasi-uniform uzayda çoğul-değerli fonksiyonlar için Spakowski’nin (2001) ortaya attığı -ays sürekliliğe benzer Ģekilde - *-ays ile - ays çeĢitlerini tanımladığımızda birbirine denk kavramlar elde edildiğini gördük. - *-ays -ays gerektirmesi açıktır. Bunun tersinin doğru olmadığını bir örnekle gösterelim. 19 4.3.5. Örnek {1,2,3} {1,2} kümeleri ve nin {{1}, } örtüsü verilsin. üzerindeki topoloji, {, , {1,3}} olsun. üzerinde, {,, {2}} topolojisine karĢılık gelen kuasi-uniformiteyi U ile gösterelim. O hâlde; 2.1.10. Teorem sonucu, U { {(1,1), (1,2), (2,2)}, {(1,1), (1,2), (2,1), (2,2)}} bulunur. F : çoğul-değerli fonksiyonunu Ģu Ģekilde tanımlayalım: F(1) , F(2) {1} ve F(3) {2} F fonksiyonu, x 1 noktasında -ays dir; fakat - *-ays değildir. Ayrıca, H-ays dir; fakat H- *-ays değildir. 4.3.6. Önerme a) { } olması durumunda H- -yarı süreklilik ile - -yarı süreklilik denktir. b) , nin bir örtüsü ve 1, ailesine ait kümelerin sonlu birleĢimlerinden oluĢan örtü ise; bu takdirde, aĢağıdaki gerektirmeler geçerlidir: 1) - -ays 1 - -ays 2) - -üys 1 - -üys 4.3.7. Önerme ; nin bir örtüsü, F : bir çoğul-değerli fonksiyon ve x olsun. ={A | sonlu I A Bi ve iI için Bi } Ģeklinde tanımlanan aile bir idealdir. iI Ayrıca, F, x noktasında - -ays ise F, x noktasında - -ays olur. Ġspat: A Bi ve C i I kümesi için, AC kK C Bj alt kümeleri verilsin. O hâlde; K=IJ indis i J Bk olduğundan AC bulunur. A Bi ve CA ise i I Bi olur. Dolayısıyla, , bir idealdir. i I W U ve A kümeleri verilsin. verilsin. A B= i Ģartını sağlayan i iI kümeleri vardır. 4.3.6. b) 1) Önerme gereği, x U(x) için, F (x) B W-1 (F (x)) 20 olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu bulunur. F (x) A F (x) B olduğundan F, x noktasında - -ays olur. 4.3.3. Teoremi dikkate alırsak, 4.1.4. Teorem ile ifade edilen süreklilik çeĢitleri arasındaki iliĢkilerin -alttan yarı süreklilik için de geçerli olduğu sonucuna varmada, Spakowski’nin (2001) verdiği ispatları kullanabiliriz. Fakat biz, ve *-alttan yarı sürekliliğin denkliğini kullanmadan bu iliĢkiyi doğrudan ispatlayacağız. 4.3.8. Teorem ; Y kümesinin bir örtüsü, (,); topolojik, (,U); kuasi-uniform uzayı ve F: çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. AĢağıdaki ifadeleri göz önüne alalım: a) F, x noktasında H- *-ays dir. b) F, x noktasında - -ays dir. c) F, x noktasında V- *-ays dir. O hâlde; (a) (b) (c) elde edilir. Ġspat: a) b): F(x) B F(x) W-1(F(x)) W-1(F(x)) olduğundan ispat aĢikârdır. b) c) : y yF(x) G olacak Ģekilde bir G açık kümesi verilsin. W(y) G ve y B Ģartını sağlayan WU ve B kümelerini seçelim. Bu takdirde, kuasi-uniform uzayın tanımından VV W olacak Ģekilde bir VU kümesi vardır. Dolayısıyla, (VV)(y) W(y) G bulunur. F, - -ays olduğundan her xU(x) için, F(x)B V-1(F(x)) olacak biçimde bir U(x) komĢuluğu vardır. yV-1(F(x) olduğundan her UU için, yV-1(F(x)) U(y) olacak Ģekilde bir y elemanı vardır. UV alırsak, yV(y) ve yV(y) olacak Ģekilde yF(x) ve y noktalarını elde ederiz. Fakat bu, (y,y)V ve (y,y)V olması demektir. 2.1.5. Tanım gereği, (y,y)VV, diğer bir ifade ile y(VV)(y) W(y) G bulunur. Sonuç olarak; her xU(x) için, yF(x) G Ģartını sağlayan bir y noktası var olduğundan F, x noktasında V- *-ays dir. 21 AĢağıdaki önermeler, - *-ays ve V- -ays nin denkliği için gerekli Ģartı kurmada kullanılmıĢtır. 4.3.9. Önerme (,) topolojik uzay, A ve B ise A B (AB) bulunur. 4.3.10. Önerme F(x)W(y) ve F(x), bir açık küme ise yW-1(F(x)) olur. Ġspat: F(x) açık olduğundan bir yF(x) W(y) [F(x) W(y)] 4.3.9. Önerme kullanılarak noktası bulunur. UU için, y F(x) W(y) U(y) olacak Ģekilde bir y noktası bulunur. Bu takdirde; yW-1(y) W-1(F(x)) sonucu ortaya çıkar. AĢağıdaki teorem, - *-ays (- -ays) ve V- -ays nin ne zaman çakıĢık olduklarını ortaya koyması bakımından önemlidir. 4.3.11. Teorem ; Y kümesinin tek noktalardan oluĢan bir örtüsü, (,); topolojik, (,U); kuasiuniform uzayı ve bir F: fonksiyonu verilsin. Her x için, F(x) açık bir küme ise F in x noktasında - *-ays (- -ays) olması için gerek ve yeter Ģart V- -ays olmasıdır. Ġspat: 4.3.8. Teoremden ve - *-ays - -ays ile V- *-ays V- -ays gerektirmeleri var olduğundan sadece diğer yönlü ispat yapmak yeterlidir. : B{y} ve WU verilsin. F(x) B ise ispat açıktır. O hâlde; F(x) B{y} olsun. W(y) açık bir küme ve yW(y) dır. F(x) W(y) ve F, V- -ays olarak verildiğinden xU(x) için, F(x) W(y) Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. y F(x)W(y) olduğunu kabul edelim. F(x), bir açık küme olduğundan 4.3.10. Önerme kullanılarak {y}F(x) B W-1(F(x)) bulunur. 22 4.3.12. Uyarı ; Y kümesinin tek noktalardan oluĢan bir örtüsü, (,); topolojik, (,U); kuasiuniform uzayı ve bir F: fonksiyonu verilsin. Bu takdirde; F in, x noktasında - -ays olması için gerek ve yeter Ģart F in, x noktasında V- *-ays olmasıdır. Ġspat: 4.3.8. Teoremin (b)(c) gerektirmesi nedeni ile sadece yeter Ģart ispatlanılmalıdır. 4.1.5. Teorem için Spakowski’nin (2001) ispatı, V- *-ays B - *ays önermesini ispatlamada kullanılabilir. B - *-ays B - -ays gerektirmesi sonucu, yeter Ģart ispatlanmıĢ olur. AĢağıdaki önerme, 4.3.11. Teoremin genelleĢtirilmesinin ispatında kullanılacaktır. 4.3.13. Önerme V, W ve A için (VW)(A)=W(V(A)) eĢitliği geçerlidir. Ġspat: p(VW)(A) ise (q,p) VW olacak Ģekilde qA vardır. O hâlde; (q,r)V ve (r,p)W Ģartını sağlayan bir r noktası vardır. . Bu nedenle, pW(r) ve rV(q) V(A) olduğundan p W(V(A)) bulunur. Diğer yön için ispat tam tersidir. AĢağıdaki teoremde, Spakowski (2001) tarafından 4.1.8. ile ortaya konulan -ays ve V-ays arasındaki iliĢkinin benzerini - *-ays (- -ays) ile V- -ays arasında kurmak için ek Ģarta ihtiyaç duyulmuĢtur. 4.3.14. Teorem ; Y kümesinin bir örtüsü, (,); topolojik, (,U); kuasi-uniform uzay olmak üzere; bir F: çoğul-değerli fonksiyonu ve bir x noktası verilsin. F(x), -tamamen sınırlı bir küme ve her x için, F(x) açık bir küme ise F in x noktasında - *-ays (- -ays) olması için gerek ve yeter Ģart F in x noktasında V- -ays olmasıdır. Ġspat: Gerek Ģart 4.3.11. Teoremde ele alındığından sadece yeter Ģart ispatlanılmalıdır. : B ve WU kümeleri verilsin. VV W olacak biçimde bir VU kümesi vardır. O hâlde; V-1V-1 W-1 dir. F(x) B, tamamen sınırlı olduğundan V kümesi 23 n için, F(x) B i 1 V-1(yi) Ģartını sağlayan y1, y2, …, ynF(x) noktaları vardır. F, x noktasında V- -ays, i1, 2, …, n için, yi F(x)V(yi ) ve V(yi) açık küme olduğundan xU(x) iken F(x) V(yi) ifadesine uyan bir U(x) komĢuluğu vardır. yF(x)V(yi) ise açık F(x) küme olduğundan 4.3.10. Önerme gereği yiV-1(y) V-1(F(x)) bulunur. Sonuçta; 4.3.13. Önermeden, F(x) B n i 1 V-1(yi) n i 1 V-1(V-1(F(x)) n i 1 (V-1V-1)(F(x)) W-1(F(x)) ifadesi sağlanır. ġimdi, (, ) regüler uzay olması durumunda aynı formdaki (, H, V ) * -yarı süreklilikle yarı süreklilik kavramlarının denkliğini görelim. 4.3.15. Önerme ; Y kümesinin bir örtüsü , (,); regüler, (,U); kuasi-uniform uzayı olmak üzere bir F: çoğul-değerli fonksiyonu ve bir x noktası verilsin. Bu takdirde; F in x noktasında - *-ays (- *-üys) olması için gerek ve yeter Ģart F in x noktasında -ays (-üys) olmasıdır. Ġspat: Ġspatı sadece alttan yarı süreklilik için yapalım. : Tanım gereği açıktır. : Her WU ve B için; xU(x) için, F(x) B W-1(F(x)) Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. KomĢuluk tanımı gereği, x noktasını ihtiva eden bir U U(x) açık kümesi vardır. (, ) regüler olduğundan xV U olacak Ģekilde bir V açık kümesini bulabiliriz. O hâlde; her W U için; xV için, F(x) B W-1(F(x)) ifadesi sağlanır. Yukarıdaki önermede ={Y} aldığımızda, H- *-ays ve H–ays eĢitliğini elde etmiĢ oluruz. 4.3.16. Sonuç (,); regüler, (,U); kuasi-uniform uzayı, olmak üzere; bir F: çoğuldeğerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. Bu takdirde; F in x noktasında 24 H- *-ays (H- *-üys) olması için gerek ve yeter Ģart F in x noktasında H-ays (H -üys) olmasıdır. 4.3.17. Uyarı (, ) nin regüler uzay olması durumunda, iyi bilinen süreklilik çeĢitleri V - * yarı süreklilik ile V-yarı süreklilik eĢ değerliği benzer yöntemle gösterilebilir. (,U) kuasi-uniform uzayı üzerinde en ince topoloji; ={U | U } aldığımızda, aynı formdaki (, H, V ) *-yarı süreklilikle -yarı süreklilik kavramlarının denkliği aĢağıdaki gibi gösterilebilir. 4.3.18. Önerme ; Y kümesinin bir örtüsü , (,); topolojik uzay ve (,U); kuasi-uniform uzayı olsun. , kümesi üzerinde en ince topoloji olmak üzere; bir F: çoğul-değerli fonksiyonu ve x verilsin. Bu takdirde; F in x noktasında - *-üys olması için gerek ve yeter Ģart F in x noktasında - -üys olmasıdır. Ġspat: : Tanım gereği aĢikârdır. : Her WU ve BB için; xU(x) için, F(x) B W(F(x))- Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. en ince topoloji olduğundan nin her alt kümesi kapalıdır. O hâlde; W(F(x))- W(F(x)) eĢitliği gereği, aynı U(x) komĢuluğunu alırsak istenilen sonuç elde edilir. 4.3.19. Uyarı , en ince topoloji alındığında, diğer süreklilik çeĢitleri H- *-yarı süreklilik ile H- -yarı süreklilik ve V- *-yarı süreklilik ile V- -yarı süreklilik eĢ değerliği aynı Ģekilde ortaya çıkar. (,) uzayının regüler ve topolojisinin kümesi üzerinde en ince topoloji olması Ģartlarının her ikisi de sağlandığında, aynı formdaki -yarı süreklilik ile Spakowski (2001) tarafından çalıĢılan yarı süreklilik denk olur. 25 4.3.20. Teorem ; Y kümesinin bir örtüsü , (,); regüler uzay ve (,U); kuasi-uniform uzayı olsun. , kümesi üzerinde en ince topoloji olmak üzere; bir F: çoğul-değerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. O hâlde; F in x noktasında - -üys (- -ays) olması için gerek ve yeter Ģart F in x noktasında -üys (-ays) olmasıdır. 4.1.4. Teorem ile belirtilen, Spakowski (2001) tarafından H, B ve V-ays ile ilgili elde edilen iliĢkilere daha önce bilinenleri ve kendi bulgularımızı da eklersek, aĢağıdaki Ģekil ortaya çıkar. H- -ays H- *-ays H-ays - -ays - *-ays -ays V- * -ays V-ays V- -ays ġekil 4.1. Kuasi-uniform uzayda çoğul-değerli alttan yarı süreklilik çeĢitleri arasındaki iliĢki 2.2.4. Teorem ile tekil-değerli fonksiyonlar için sürekliliğin -sürekliliğe geniĢletilmesi, çoğul-değerli üstten yarı sürekli fonksiyonlar için de geçerlidir. 4.3.21. Önerme ; Y kümesinin bir örtüsü, (,); topolojik, (,U); kuasi-uniform uzayı, olmak üzere; bir F: çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. F, x noktasında V-üys ise F, x noktasında, V- -üys dir. Takip eden teoremde, üstten yarı süreklilik durumunda alttan yarı süreklilikte elde edilen iliĢkinin tersinin söz konusu olduğu görülmektedir. 26 4.3.22. Teorem ; Y kümesinin bir örtüsü, (,); topolojik, (,U); kuasi-uniform uzayı ve bir F: çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. AĢağıdaki ifadeleri göz önüne alalım: a) F x noktasında V- -üys dir. b) F x noktasında H- -üys dir. c) F x noktasında - -üys dir. O hâlde; a) b) c) elde edilir. Ġspat: a) b): F, x noktasında V- -üys ise WU için, F(x) W(F(x)) ve W(F(x)), açık küme olduğundan xU(x) için, F(x) W(F(x)) Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. Dolayısıyla; F, x noktasında H- -üys dir. b) c): F(x) B F(x) W(F(x)) olduğundan istenilen sonuç elde edilir. Belirtilen iliĢkinin tersini kurabilmek için takip eden iki önerme önemlidir. 4.3.23. Önerme (,U) kuasi-uniform uzay ve WU olsun. J, boĢtan farklı bir küme olmak üzere; iJ için, Ai kümeleri verilsin. O hâlde; W( Ai) iJ iJ W(Ai) elde edilir. Ġspat: Her iJ için, W(Ai) W( Ai) olduğundan iJ iJ W(Ai) W( Ai) iJ bulunur. Diğer taraftan; x W( Ai) ise (y,x)W olacak Ģekilde bir y iJ iJ O hâlde; yAi olacak biçimde bir iJ bulunur. Dolayısıyla, xW(Ai) Ai vardır. iJ W(Ai) ifadesi gerçekleĢir. Böylece ispat tamamlanır. 4.3.24. Önerme (,U); kuasi-uniform uzay, J; boĢtan farklı bir küme olmak üzere; iJ için, WiU ve A kümeleri verilsin. Bu takdirde; ( Wi)(A) iJ Ġspat: x ( Wi)(A) verilsin. (y,x) iJ iJ vardır. Bu nedenle, her iJ için, xWi(A) bulunur iJ Wi(A) olur. Wi olacak biçimde bir yA noktası 27 AĢağıdaki teoremi, 4.3.22. Teorem ile beraber ele aldığımızda, H- -üys ile V- üys eĢ değerliği için gerek ve yeter koĢul elde edilmiĢ olur. 4.3.25. Teorem (,); topolojik ve (,U); kuasi-uniform uzayı verilsin. F: çoğul-değerli fonksiyonu x noktasında H- -üys olsun. F(x) sonlu bir küme ise; bu takdirde, F, x noktasında V- -üys dir. Ġspat: F(x){y1, y2, …,yn} G olacak biçimde G açık kümesi verilsin. i1,2, .., n, için, Wi(yi) G ifadesini gerçekleyen Wi kümeleri vardır. O hâlde; n i 1 n Wi(yi) G elde edilir. W Wj kümesi sonlu bir kesiĢim olduğundan kuasij1 uniformitenin tanımı gereği, WU olur. Bu takdirde; H- -üys nin tanımından, xU(x) için, F(x) W(F(x)) Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. Diğer yandan, 4.3.23. ve 4.3.24. Önermeden; n W(F(x))= ( Wj )( j1 n i 1 n n i 1 j1 {yi} )= ( Wj)(yi) n i 1 n ( Wj (yi)) j1 n i 1 Wi(yi) olur. n Sonuçta; her xU(x) için, F(x) [ Wi(yi)] G ifadesi gerçekleĢtiğinden; i 1 F, x noktasında V- -üys olur. Üstten -yarı süreklilik çeĢitleri arasında aĢağıdaki Ģekil elde edilebilir. V-üys V- -üys V- * -üys H- -üys H- *-üys H-üys - -üys - *-üys -üys ġekil 4.2. Kuasi-uniform uzayda çoğul-değerli üstten yarı süreklilik çeĢitleri arasındaki iliĢki 28 ġimdi, - -yarı sürekliliğin sonlu birleĢim iĢlemi üzerinde kapalı olduğunu görelim. 4.3.26. Uyarı W ile W-1 kümeleri simetrik olduğundan 4.3.23. Önermeye benzer Ģekilde A ve B için W-1(AB) W-1(A) W-1(B) eĢitliği elde edilir. 4.3.27. Teorem (,); topolojik F1, F2 : uzay ve (,U); kuasi-uniform çoğul-değerli fonksiyonları, x uzay, olmak üzere; noktasında - -ays ise F F1 F2 , x noktasında - -ays olur. Ġspat: B ve WU kümeleri verilsin. F1 ve F2 fonksiyonları, x noktasında - -ays olduğundan i1,2 için; xUi(x) için, F(x) B W-1(Fi(x)) Ģartını sağlayan Ui kümeleri vardır. Her xU1U2 için, F(x)B W-1(F1(x)) W-1(F2(x)) sonucu elde edilir. Diğer yandan; x(U1U2)U1U2 ve de 4.3.26. Uyarıdan, W-1 (F1 (x)) W-1 (F2 (x)) [ W-1 (F1 (x)) W-1 (F2 (x)) ] W-1 (F1 (x) F2 (x)) olduğunu biliyoruz. O hâlde; her x(U1U2) için, F(x)B W-1(F1(x)F2(x))W-1(F (x)) ifadesi sağlandığından, F F1 F2, x noktasında - -ays bulunur. 4.3.28. Teorem (,); topolojik uzay ve (,U); kuasi-uniform uzay, olmak üzere; F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları, x noktasında - -üys ise; bu takdirde, F F1 F2, fonksiyonu, x noktasında - -üys olur. 4.3.29. Uyarı 4.3.27. ve 4.3.28. Teoremleri sonlu sayıdaki fonksiyonların birleĢimine genelleĢtirebilir. Ancak Ui açık kümelerinin sonsuz sayıdaki kesiĢimi her zaman açık 29 olmadığından; herhangi bir sayıda Fi çoğul-değerli fonksiyonların birleĢimine genelleĢtirme yapamayız. Takip eden kısımda; herhangi bir çoğul-değerli fonksiyon ile onun kısıtlanıĢ fonksiyonunun - -alttan yarı sürekliliği arasındaki iliĢki incelenmiĢtir. AĢağıdaki iki kavramın literatürde sıklıkla üzerinde durulmuĢtur. 4.3.30. Tanım F: (,) ve V olmak üzere F in V kümesine kısıtlanıĢ fonksiyonu, F |V :(, v) ; vV için, (F |V)(v)= F(v) Ģeklinde tanımlanır. 4.3.31. Tanım (,) bir topolojik uzay ve U V olmak üzere; U = T V olacak Ģekilde bir T kümesi varsa U, V-açıktır denir. 4.3.32. Önerme (,) topolojik uzayı ve V için (V,v) verilsin. V, te kapalı bir küme ise; bu takdirde, R V kümesinin (V,v) uzayındaki kapanıĢı RV ; (,) uzayındaki kapanıĢı R ye eĢit bulunur. Ġspat: VR olduğundan RV= {UV | U kapalı ve UVR}= {UV| U kapalı ve UR} bulunur. V kapalı olduğundan bir U kapalı kümesi için, UV kapalı olur. O hâlde; R= {U | U kapalı ve UR} = eĢitliği elde edilir. {UV | U kapalı ve UR}= RV 30 4.3.33. Teorem {Vi | iI }; in kapalı örtüsü ve ; nin herhangi bir örtüsü, olmak üzere; F : çoğul-değerli fonksiyonu verilsin. F in - -ays olması için gerek ve yeter Ģart her iI için, F | Vi fonksiyonunun - -ays olmasıdır. Ġspat: : xVi olmak üzere; B ve WU verilsin. F, x noktasında - -ays olduğundan xU(x) için, F(x) B W-1(F(x)) olacak Ģekilde U(x) komĢuluğu vardır. R(x) = U(x)Vi olsun. Bu takdirde; Vi kapalı olduğundan R(x)Vi = R(x) U(x) bulunur. O hâlde; her xR(x) Vi için, (F | Vi )(x) B W-1(F(x)) = W-1(F | Vi (x)) ifadesi elde edilir. : xVi olacak Ģekilde bir Vi kapalı kümesi vardır. B ve WU verilsin. F | Vi , - -ays olduğundan xR(x) Vi için, (F |Vi )(x) B W-1(F | Vi (x)) olacak Ģekilde R(x) komĢuluğu vardır. R(x) = U(x)Vi Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. Bu takdirde; U(x)=U(x)Vi R(x) aldığımızda, xU(x) için, F(x) B W-1(F(x)) olur. Çarpım fonksiyonunun -ays olması durumu Spakowski (2001) tarafından çalıĢılmıĢtır. 4.3.3. Teorem gereği, - -ays için de aynı durumun söz konusu olduğu sonucuna, Spakowski (2001) tarafından verilen ispat yoluyla varılabilir. AĢağıdaki önerme, çarpım topolojisi ve - -ays süreklilik iliĢkisinin doğrudan çözümlenmesinde kullanılmıĢtır. 4.3.34. Önerme (1, 1), (2, 2), (12, 1 2) topolojik uzayları ve A1 ve B2 kümeleri verilsin. Bu takdirde; (AB) AB eĢitliği geçerlidir. 31 4.3.35. Teorem (,); topolojik uzay, iI (I sonlu) için, (i,Ui); kuasi-uniform uzaylar ailesi, i; i kümesinin örtüsü, olmak üzere; Fi :i çoğul-değerli fonksiyonları verilsin. Fi :i fonksiyonlarının, x noktasında - -ays olması için gerek ve yeter Ģart Fi , çoğul-değerli çarpım fonksiyonunun x noktasında i - -ays olmasıdır. iI iI Ġspat: : W Ui ve B i olsun. Çarpım kuasi-uniformitesinin iI iI tanımından, bir [W1,W2,…] W alt kümesi vardır. Her iI için, Fi : i ; x --ays noktasında Fi(x) Bi Wi-1(Fi(x)) xU(x)=[ iI olduğundan Bii aldığımızda, xUi(x) için, olacak Ģekilde bir Ui(x) komĢuluğu vardır. O hâlde; her Ui(x)] için, Fi(x)Bi iI iI 4.1.14. Uyarı ve 4.3.34. Önerme gereği, Wi-1(Fi(x)) ifadesi sağlanır. -1 -1 Fi(x)Bi [W1 ,W2 ,…]( Fi(x)) iI iI olur. [W1,W2,…]W olduğundan ve kesiĢim kümerinin çarpımının özelliği gereği; -1 -1 -1 Fi(x) Bi Fi(x) B [W1 ,W2 ,…]( Fi(x)) W ( Fi(x)) iI iI iI iI sonucu ortaya çıkar. Dolayısıyla, iI Fi , x noktasında i - -ays dir. iI : iI için, WiUi ve Bii iI verilsin. O hâlde; [W1,W2,…] Ui iI ve Bi i aldığımızda, Fi , x noktasında i– -ays olduğundan her iI iI xU(x) için, iI iI -1 -1 Fi(x) Bi [W1 ,W2 ,…]( Fi(x)) Ģartını sağlayan bir iI iI U(x) komĢuluğu vardır. Bu takdirde; iI -1 Fi(x) Bi Wi (Fi(x)) bulunur. iI iI Kartezyen çarpımın gereği, her xU(x) için, Fi(x) Bi Wi-1(Fi(x)) olur. 4.3.36. Sonuç (,) topolojik uzayı ve (,U) kuasi-uniform uzayı verilsin. ve sırası ile ve uzayının bir örtüsü ve F: çoğul-değerli bir fonksiyon olsun. GF : , x noktasında - -ays olması için gerek ve yeter Ģart f(x)=x ve F fonksiyonlarının, x noktasında sırası ile - -ays ve - -ays olmasıdır. 32 Ġspat: Yukarıdaki teoremde 1=, 2=, F1(x)=x ve F2(x)= F(x) alırsak, istenilen sonuç elde edilir. Spakowski (2001) tarafından -alttan yarı sürekliliğin sonlu kesiĢim iĢleminde kapalı olabilmesi için oluĢturulan yeter Ģartların, --ays için de geçerliliğini koruduğu aĢağıda gösterilmiĢtir. 4.3.37. Teorem (,); topolojik, ; normlu uzayları ve kümesinin {B(r)| r>0}Ģeklinde bir örtüsü verilsin. I sonlu bir küme olmak üzere; Fi: çoğul-değerli fonksiyonları x noktasında - -ays olsun. AĢağıdaki Ģartlar sağlansın: i) Her iI için, Fi(x); ii) Her iI için, xVi(x) için Fi(x) kapalı ve konveks olacak Ģekilde bir Vi(x) komĢuluğu vardır; iii) Her r>0 için, F(x) B(r) ve F(x) (F(x) B(r)) . Bu takdirde; F Fi fonksiyonu, x noktasında - *-ays dir; dolayısıyla - -ays dir. iI Ġspat: >0 ve r>0 verilsin. F(x) B(r) ise ispat aĢikârdır. F(x) B(r) durumunu göz önüne alalım. F(x) [ Fi(x)] Fi(x) eĢitliğinden, F(x) iI iI bulunur. O hâlde; 4.2.3. Teoremi AF(x) B(r) için uyguladığımızda; C+B() F(x) B(r) C+B() Ģartını sağlayan bir >0 ve bir C (F(x) B(r)) alt kümesi vardır. Her iI için, Fi, --ays olduğundan; xUi(x) için, C+B()Fi(x) B(r)[Fi(x)+B()] olacak Ģekilde Ui(x) kümeleri vardır. U(x) iI Ui(x)Vi(x) alırsak, her xU(x) için, Fi(x)B(r) [Fi(x)+B()] eĢitsizliği geçerliliğini korur. 4.2.4. Teoremden iI için, C Fi(x) olur. Dolayısıyla, F(x)B(r) C+B() iI Fi(x) +B() olduğundan F: Fi , x noktasında B- *iI ays dir; dolayısı ile - -ays dir. Fark fonksiyonunun Hausdorff yarı sürekliliği komĢuluğun tümleyeni ve tümleyenin komĢuluğu arasındaki iliĢkiye yönelttiğinden dikkate değerdir. 33 4.3.38. Tanım ve kümeleri için F: bir fonksiyon olmak üzere; fark fonksiyonu F ; x için, F (x): -F (x) Ģeklinde tanımlanır. De Blasi ve Pianigiani’nin (1983), fark fonksiyonunun sürekliliği ile ilgili elde ettikleri yeter Ģart aĢağıda belirtilmiĢtir. 4.3.39. Teorem ; reel normlu uzayı ve {A2 -{}| A kapalı, konveks ve sınırlı } kümeler ailesi ve x noktası verilsin. F: , x noktasında H-ys ise F: , x noktasında H-ys olur. 4.3.40. Önerme (,U); kuasi-uniform uzay, A olmak üzere; -W-1(A) W-1(-A) sağlanır. Eğer W-1(A) W-1( -A) ise eĢitlik durumu, -W-1(A) W-1(-A) elde edilir. Ġspat: w-W-1(A) noktası verilsin. Kuasi-uniformitenin tanımı gereği, WU ve y için (y,y)W olduğundan AW(A), dolayısıyla AW–1(A) elde edilir. O hâlde; w-W–1(A) -A elde edilir ki, bu ise w W-1(-A) olması demektir. Diğer yandan; wW-1(-A) ve W-1(A)W-1( -A) ise wW-1(A), diğer bir ifade ile w-W-1(A) elde edilir. 4.3.41. Teorem (,) topolojik ve (,U), kuasi-uniform uzay olmak üzere; F: çoğul-değerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. Her WU için; xU(x) için, W-1(F(x)) F(x) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F, x noktasında H-ays olur. Ġspat: WU verilsin. xU(x) için, -F(x) -W-1(F(x)) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu vardır. Diğer yandan; yukarıdaki önerme gereği, 34 -W-1(F(x)) W-1(-F(x)) sağlanır. xU(x) için, F(x) W-1(F(x)) ifadesi gerçekleĢtiğinden; F, x noktasında H-ays olur. Yukarıdaki teoremde x ve x elemanlarının rolleri değiĢtirir ve 4.3.40. Önermede W-1 yerine W koyarsak, aynı yöntemle F fonksiyonunun H-üys olması için yeter Ģart elde edilir. 4.3.42. Teorem (,) topolojik ve (,U), kuasi-uniform uzay olmak üzere; bir F: çoğuldeğerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. Her WU için; xU(x) için, W(F(x)) F(x) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu varsa F, x noktasında H-üys olur. Yukarıdaki teoremin tersini gerçekleĢtiren koĢul aĢağıda belirtilmiĢtir. 4.3.43. Teorem (,) topolojik ve (,U), kuasi-uniform uzay olmak üzere; bir F: çoğul-değerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. F, x noktasında H-üys ve W(F(x)) W(F(x)) ise; bu takdirde, xU(x) için, W(F(x)) F(x) olacak Ģekilde bir U(x) komĢuluğu vardır. Ġspat: WU olsun. F F(x)W(F(x)) Ģartını x noktasında H-üys verildiğinden xU(x) için, sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. O hâlde; -W(F(x)) -F(x) bulunur. W(F(x)) W(F(x)) olduğundan 4.3.40. Önerme gereği; -W(F(x) W(-F(x)) W(F(x)) elde edilir. Sonuçta; her xU(x) için, W(F(x)) F(x) ifadesi geçerli olur. Takip eden bölümde; Hausdorff yarı süreklilik ve bileĢke fonksiyon iliĢkisi incelenmiĢtir. BileĢke fonksiyonun H-üys olması, üstten yarı sürekli fonksiyonların bileĢkesinin sürekli olmasına benzer Ģekilde ispatlanabilir. Fakat H-ays ve H--üys, bu açıdan incelenmeye değerdir. 35 4.3.44. Uyarı (,) topolojik ve (,U), kuasi-uniform uzay olmak üzere; bir F: 2-{} fonksiyonu için daha önce verilen süreklilik tanımlarını, kümeyi kümeye götüren, G: 2-{} 2-{}Ģeklinde verilen fonksiyonlara geniĢletelim. Böylelikle, GF, kendisi ve sürekliliği iyi tanımlı çoğul-değerli bir fonksiyon olur. . 4.3.45. Teorem (, U); topolojik uzay, (, U) ve (, U) kuasi-uniform uzaylar, olmak üzere; F: 2-{}, G: 2-{} 2-{} fonksiyonları ve x noktası verilsin. Her VU için; xT(x) için, V(F(x)) F(x) olacak Ģekilde bir T(x) komĢuluğu bulunsun. Bu takdirde; GF, x noktasında H-ays olur. Ġspat: WU verilsin. VU için, G(F(x)) W-1(G(F(x))) W-1(G(V(F(x)))) ifadesi her durumda sağlanır. xT(x) için, V(F(x)) F(x) olacak biçimde bir T(x) komĢuluğu var olduğundan; xT(x) için, G(F(x)) W-1(G(V(F(x)))) W-1(G(F(x))) sonucu ortaya çıkar. 4.3.43. ve 4.3.45. Teorem birlikte değerlendirildiğinde aĢağıdaki sonuç ortaya çıkar. 4.3.46. Sonuç (,U); topolojik uzay, (,U) ve (,U) kuasi-uniform uzaylar, olmak üzere; F: 2-{}, G: 2-{} 2-{} fonksiyonları ve x noktası verilsin. F , x noktasında H-üys olsun ve her VU için, V-1(F(x)) V-1(F( x)) ifadesi sağlansın. Bu takdirde; GF, x noktasında H-ays olur. 4.3.47. Teorem (,); topolojik uzay, (, U) ve (, U) kuasi-uniform uzaylar, olmak üzere; F: 2-{}, G: 2-{} 2-{} fonksiyonları ve x noktası verilsin. nin topolojisi, U tarafından üretilen topoloji olsun. F(x) sonlu, F x noktasında H- -üys ve G, F (x) kümesi üzerinde H- -üys ise GF, x noktasında H- -üys olur. 36 Ġspat: WU verilsin. yF (x) için; yVy için, G (y) W(G (y )) olacak Ģekilde y noktasının bir Vy komĢuluğu vardır. V= Vy aldığımızda, F(x) kümesi sonlu olduğundan V= Vy bulunur. O hâlde; yV için, G (y) W(G (F (x))) Ģartı sağlanır. Dolayısıyla, G(V(F(x))) W(G (F (x))) ifadesi elde edilir. (*) F, x noktasında H- -üys olduğundan xT için, F (x) V(F(x)) olacak biçimde x noktasının bir T komĢuluğu vardır. Bu ifadenin iki tarafına G fonksiyonunu uygularsak, (*) ile birlikte değerlendirdiğimizde, her xT için, (GF) (x) G(V(F(x))) W(G (F (x))) sonucunu elde ederiz. 4.3.48. Uyarı Yukarıdaki teoremde, F(x) kümesi sonlu olması önemli bir unsurdur. Herhangi bir sayıda Vy kümeleri için, y V y [ V y] =V ifadesi geçerlidir y (Kuratowski, 1966). Bu nedenle, F(x) kümesinin herhangi sayıda eleman içermesi durumunda, y V için G (y) W(G (F (x))) Ģartı her zaman sağlanmamıĢ olur. Kuasi-uniform uzay kümeleri üzerindeki “” iĢleminin fonksiyonlar için tanımlanan bileĢke iĢlemi ile uyumlu olması dikkate değerdir. 4.3.13. Önermeyi de göz önüne alırsak, Hausdorff yarı süreklilik tanımında yer alan x üzerindeki W(F(x)) iĢlemininin bizi küme ve fonksiyon bileĢkesinin aynı anda söz konusu olduğu sonucuna götürür. O hâlde; Hausdorff yarı süreklilik için baĢka özellikler elde edebiliriz. Hausdorff üstten yarı süreklilik tanımındaki F(U(x)) W(F(x)) ifadesini çarpım uzayındaki bileĢke iĢlemine taĢımak için FG ={{x}F(x)| x } ve F G ={ F(x) {x} | x } grafik kümelerini kullanacağız. 4.3.49. Önerme F: çoğul-değerli fonksiyonu, A ve B verilsin. FG(A) ve F G- (B), sırası ile A kümesinin FG komĢuluğunu; B kümesinin F G- komĢuluğunu ifade etmek üzere; FG(A)=F(A) ve F G- (B)= F - (B) eĢitlikleri geçerlidir. 37 Ġspat: y FG(A) aA (a,y) FG yF(a) F(A). Diğer durum için, x F G- (B) bB (x,b) FG F(x)B. 4.3.50. Teorem (,U); kuasi-uniform uzay ve ; U tarafından üretilen topoloji olmak üzere; F: (, ) tekil-değerli fonksiyonu verilsin. Her WU için, FG W F G- U ise F, kümesinin her noktasında H-üys olur. Ġspat: x ve WU verilsin. FG W F G- U olduğundan U UU FG W F G- olacak biçimde bir U U kümesi vardır. Bu takdirde; U(x) ve U(x)(FGW F G- )(x) bulunur. 4.3.13. Önerme, her xU(x) için, {x} F G- (W(FG(x))) olmasını gerektirir. EĢitsizliğin her iki tarafına F fonksiyonunu uygularsak ve F fonksiyonunun tekil-değerli olduğunu göz önüne alırsak, her xU(x) için, F(x) F( F G- (W(FG (x)))) W(FG(x)) W(F(x)) bulunur. 4.3.51. Teorem (,U); kuasi-uniform uzay ve ; U tarafından üretilen topoloji olmak üzere; F: (, ) çoğul-değerli fonksiyonu ve x noktası verilsin. Ayrıca, U, W U için, U(x) W(x) ise U W olsun. Bu takdirde; F, x noktasında H-üys ise her WU için, FG W F G- U ifadesi sağlanır. Ġspat: WU verilsin. F, x noktasında H-üys olduğundan her xU(x) için, F(x) W(F(x)) Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. EĢitsizliğin her iki tarafına F- operatörünü uyguladığımızda, 4.3.13. Önerme gereği, U(x) F-(F(U(x))) F-(W(F(x))) = F G- (W(FG(x))) (FGW F G- )(x) bulunur. Dolayısıyla, U FGW F G- ve U U olduğundan FGW F G- U bulunur 38 4.3.52. Sonuç (,U); kuasi-uniform uzay ve ; U tarafından üretilen topoloji olmak üzere; F: (,) herhangi bir çoğul-değerli fonksiyon olsun. U, W U için, U(x) W(x) ise U W olsun. F in x noktasında Hausdorff üstten sürekli olduğu, (,U) uzayını ihtiva eden en küçük uzayı (,U* ) ile gösterelim. Bu takdirde; U* kuasi-uniformitesi, WU olmak üzere FG W F G- kümeleri ile iliĢkilidir. 4.3.53. Önerme (,U) kuasi-uniform uzay olmak üzere; W U ve A için, A AW ve A WA olur. Ġspat: (x,y)A verilsin. WU olduğundan (y,y)W, dolayısıyla, (x,y) AW bulunur. Diğer durum için, (x,x)W verisi kullanılır. 4.3.54. Teorem (,U) kuasi-uniform uzay olmak üzere; bir F: (,) fonksiyonu ve x noktası verilsin. Her WU için, W F G- U ve F(x), x noktasını ihtiva eden bir açık küme ise F, x noktasında H-üys olur. Ġspat: x ve WU verilsin. Yukarıdaki önerme gereği, FG FG W F Golduğundan U(x) F (x) aldığımızda xU(x) için, {x} (FG W F G- )(x) Ģartı sağlanır. EĢitsizliğin iki tarafına F fonksiyonunu uygularsak, her xU(x) için, F(x) F( F G- (W(FG (x)))) elde edilir. 4.3.50. Teoremin ispatındaki gibi devam edersek, F, x noktasında H-üys olduğu sonucu çıkar. ġimdi, 4.3.44. Uyarı ve H-üys iliĢkili FG W F G- iĢleminden yola çıkarak, bir yarı grup elde edeceğiz. 39 4.3.55. Teorem (,U); kuasi-uniform uzay olmak üzere; F: 2-{} 2-{} Ģeklindeki fonksiyonlar kümesini T ile gösterelim. Bu takdirde; S={FT | WU için, FG W F G- U } kümesi, bilinen fonksiyon bileĢke iĢlemi, altında birim elemanı olan bir yarı gruptur. - Ġspat: I, birim fonksiyonu ifade etsin. IG W I G =W U ve açıkça IT olduğundan - - IS bulunur. F ,H S verilsin. (F H)G W (F H)G = HG FG W F G- H G eĢitliği elde edilir. F, S kümesinin elemanı olduğundan U= FG W F G- U bulunur. Ayrıca, - H S olduğundan HG U H G U ifadesi geçerlidir. Sonuçta; F H S olur. Son olarak, F, H ve J fonksiyonları için, (F H) J=F (H J) eĢitliğinin geçerli olduğu açıktır. Spakowski (2001) tarafından ortaya konulan topolojik vektör uzaylardaki alttan yarı sürekliliğin özelliklerinin, üzerinde çalıĢtığımız -alttan yarı süreklilik kavramına uygulanmasında, aĢağıdaki önerme sıkça baĢvurduğumuz bir araç oldu. 4.3.56. Önerme , bir topolojik vektör uzay ve A, B ise A+B (A+B) olur. Ġspat: y A+B için y a + b olacak Ģekilde aA ve bB vardır. Ayrıca, sırası ile a ve b noktalarına yakınsayan {an}n A ve {bn}n B dizileri bulabiliriz. O hâlde; topolojik vektörel uzayda vektörel toplam sürekli olduğundan { an+bn }n A+B dizisi a + b noktasına yakınsar. Dolayısıyla, a + b (A+B) elde edilir. 4.3.57. Teorem (,); topolojik uzay, ; topolojik vektör uzay ve U; 0 vektörünün komĢuluklarından üretilen kuasi-uniformite olsun. F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları, x noktasında H- -ays ise; bu takdirde, F1+F2 vektörel toplamı, x noktasında H- -ays olur. 40 Ġspat: 0 ın komĢuluğu olan V kümesi verilsin. i1,2 için; xUi(x) için, Fi(x) [Fi(x)+V] Ģartını sağlayan Ui(x) komĢulukları vardır. U(x): U1(x) U2(x) kümesini ele alalım. Böylelikle, xU(x) için, F1(x) + F2(x) [F1(x)+V] + [F2(x)+V] ifadesi elde edilir. 4.3.56. Önerme gereği, her xU(x) için, F1(x) + F2(x) [F1(x)+ F2(x)+V] olur. 4.3.58. Teorem (,); topolojik uzay, ; topolojik vektör uzayı ve U; 0 vektörünün komĢuluklarından üretilen kuasi-uniformite olsun. F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları, x noktasında V- *-ays ise F1+F2 , x noktasında V- *-ays olur. Ġspat: 4.3.12. Uyarı gereği V- *-ays ile en ince örtü olmak üzere; - -ays eĢ değerdir. [F1(x)+F2 (x)] {b} verilsin. O hâlde; b1F1(x) b2F2( x) b1+ b2b ifadesini gerçekleyen noktalar vardır. V 0 ın bir komĢuluğu olmak üzere; i1,2 için; Fi x noktasında --ays olduğundan xUi(x) için, Fi (x) {bi} [Fi (x)+V] Ģartını sağlayan Ui(x) komĢuluğu vardır. O hâlde; U(x) U1(x)U2(x) ise xU(x) için; i1,2 için, Fi (x) {bi} [Fi ( x)+V] geçerliliğini korur. Dolayısıyla, her xU(x) için, b1+ b2 [F1( x)+V] + [F2 ( x)+V] bulunur. 4.3.56. Önermeden, her xU(x) için, [F1 ( x)+F2 (x)]{b} b1+ b2 [F1( x)+V + F2 ( x)+V] ifadesi elde edilir. 4.3.59. Teorem (,); topolojik uzay, ; topolojik vektör uzayı ve U; 0 vektörünün komĢuluklarından üretilen kuasi-uniformite olsun F1, F2 : çoğul-değerli fonksiyonları, x noktasında V- -ays ve her xX için, F1(x), F2(x) ve (F1+F2)(x) açık küme ise F1+F2 , x noktasında V- -ays olur. Ġspat: 4.3.11. Teoremden V- -ays ile en ince örtü olmak üzere - *-ays eĢ değerdir. Spakowski (2001) 4.2.9. Teoremin ispatında kullandığı aynı yöntemle sonuç elde edilir. 41 4.3.60. Teorem ; nin öteleme değiĢmez bir örtüsü, x noktasında F: çoğul-değerli fonksiyonu; - -ays ve G : çoğul-değerli fonksiyonu; V- -ays ise vektörel toplam F+G de, x noktasında - -ays dir. Ġspat: B ve 0 ın bir komĢuluğu verilsin. öteleme değiĢmez örtü olduğundan B- G(x) olur. Diğer yandan; F, x noktasında - -ays verildiği için xUF(x) için, F ( x) (B- G(x)) [F(x)+V] olacak Ģekilde bir UF(x) komĢuluğu vardır. Bu takdirde; her xUF(x) için, [F(x) + G(x)] B F( x) (B- G(x))+ G(x) (F (x)+V) + G(x) bulunur. G, x noktasında V- -ays olduğundan; xUG (x) için, (F(x)+V) + G(x) (F (x)+V)+ (G(x)+V) Ģartını sağlayan bir UG(x) komĢuluğu vardır. 4.3.56. Önerme gereği, her x U(x) [UF (x) UG (x)] için, (F (x)+ G(x)) B (F (x)+ G(x)+V+V) sonucu elde edilir. AĢağıda, konveks kabuk fonksiyonunun - -alttan yarı sürekliliği, - -ays ile - * -ays nin denk olması kullanılmadan ispatlanmıĢtır. 4.3.61. Teorem ; yerel konveks uzay olmak üzere; F : çoğul-değerli fonksiyonu x noktasında – -ays ise konv(F ), x noktasında - -ays dir. Ġspat: 0 ın bir konveks komĢuluğu V verilsin. O hâlde; xU(x) için, F(x) B [F(x)+V] Ģartını sağlayan bir U(x) komĢuluğu vardır. y konv(F(x)B ve y+V, y noktasının bir komĢuluğu verilsin. Bu takdirde; y t1y1+ t2y2+..+ tnyn ve t1+ t2+..+tn1 olacak biçimde y1, y2,.., yn F(x) ve t1, t2,.., tn pozitif sayıları bulunur. 1in için yi [F(x)+V] olduğundan z1, z2,.., zn F(x), v1, v2,.., vn V yi yizi + vi +V komĢuluğu için, ifadesi gerçekleĢir. Sonuçta; yt1z1 +t2z2+…+tnzn+ t1v1 +t2v2+…+tnvn konv(F(x))+V elde edilir. O hâlde; y[konv(F(x))+V] olur. 42 5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER 5.1 Sonuçlar Bu tezde, Spakowski (2001) tarafından tanımlanan tipi süreklilik ve literatürde bilinen -süreklilik birleĢtirilmiĢ; - -süreklilik kavramı elde edilmiĢtir. tipi sürekliliğin, diğer süreklilik çeĢitleri ile iliĢkisinin ve Spakowski (2001) tarafından belirtilen kuasi-uniform uzaylarda birleĢim ve çarpım; topolojik vektör uzaylarda kesiĢim ve toplam iĢlemleri ile iliĢkisinin yeni durumda geçerliliği doğrudan ispat yöntemi kullanılarak araĢtırılmıĢtır. Herhangi bir çoğul-değerli fonksiyonun - sürekliliğinin, onun kısıtlanıĢ fonksiyonunun aracılığı ile karakterizasyonu bulunmuĢtur. Fark fonksiyonunun Hausdorff sürekliliği ilgili gerek ve yeter Ģartlar belirtilmiĢtir. Ayrıca, 4.3.22. ve 4.3.25 Teorem sonucu, kuasi-uniform uzaylarda çoğul-değerli fonksiyonlar için, Hausdorff- -üstten süreklilikle Vietoris- -üstten sürekliliğin denk olması için gerek ve yeter Ģart elde edilmiĢtir. 5.2 Öneriler Tanımladığımız - tipi sürekliliğin, diğer süreklilik çeĢitleriyle iliĢkisini ortaya koyma adına çeĢitli karĢı örnekler elde edilebilir. nin özel bir örtü olması durumunda; - -sürekliliğin davranıĢı incelenebilir. FG W F G- U Ģartını sağlayan F çoğuldeğerli fonksiyonlarının bir yarı grup oluĢturması ve F in U kuasi-uniformitesini normalize eden küme gibi davranması; cebirsel yönden araĢtırma adına bir baĢlangıç noktası olabilir. 43 KAYNAKLAR Berge, C., 1959, Espaces topologiques fonctions multivoques, Dunod, Paris. De Blasi, F. S. and Pianigiani, G., 1983, Remarks on Hausdorff continuous multifunction and selections, Commentationes Mathematicae Universitatis Carolinae, 24, 3. Fomin, S. V., 1943, Extension of topological spaces, Ann. Of Maths., 44, 471-480. Kuratowski, K., 1966, Topology, Volume 1, Translated from French by J. Jaworowski, Polish Scientific Publishers, Warszawa, 6 ve 39. Lechicki, A. and Spakowski A., 1985, A note on intersection of lower semicontinuous multifunctions, Proc. Amer. Math. Soc., 95 (1), no. 1, 119-122. Long, P. E. and Herrington L. L., 1982, The Τθ topology and faintly continuous functions, Kyungpook Math. J., 22, 7-14. Mukherjee, M. N., Raychaudhuri, S. and Sinha, P., 2002, On Upper and Lower -Continuous Multifunctions, Southeast Asian Bulletin of Mathematics Studies, 26, 841-855. Murdeshwar, M. G. and Naimpally, S. A., 1966, Quasi-uniform topological spaces, P. Noordhoof Ltd., Groningen. Penot, J. P., 1993, Preservation of persistence and stability under intersections and operations, I. Persistence, J. Optim. Theory Appl., 79 (3), 525-550. Pervin, W. J., 1962, Quasi-uniformization of topological spaces, Math. Ann., 147, 316317. Rabinovich, M. G., 1967, Some classes of spaces of convex sets and their extensions, Siberian Math J., 8, 1064-1070. Schaefer, H. H., 1986, Topological Vector Spaces, Springer-Verlag, New York. Spakowski, A., 2001, On lower semicontinous multifunctions in quasi-uniform and vector spaces, Ninth Prague Topological Symposium, Prague, Czech Republic, 309-319. Urbánski, R., 1976, A generalization of the Minkowski-Radström-Hörmander theorem, Bull. Acad. Polon. Sci. Sér. Sci. Math. Astronom. Phys., 24 ( 9), 709-715. Velicko, N. V., 1968, H-closed topological spaces, Amer. Math. Soc. Transl., 78, 103118. 44 ÖZGEÇMĠġ KĠġĠSEL BĠLGĠLER Adı Soyadı Uyruğu Doğum Yeri ve Tarihi Telefon Faks e-mail : : : : : : Ahmet UĞUR T.C. KELES 04.06.1986 5377632450 [email protected] EĞĠTĠM Derece Lise Adı, Ġlçe, Ġl : Milli Piyango Anadolu Lisesi, Nilüfer, Bursa Bitirme Yılı 2004 Üniversite : Bilkent Üniversitesi Fen Fakültesi Matematik Bölümü (Burslu), Çankaya, Ankara 2008 2. Üniversite : Necmettin Erbakan Üniversitesi Tıp Fakültesi, Meram, Konya Yüksek Lisans : Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Matematik, Selçuklu, Konya Ġġ DENEYĠMLERĠ Yıl 2006-2008 Kurum Bilkent Üniversitesi Görevi Asistan Öğrenci UZMANLIK ALANI Topoloji YABANCI DĠLLER Ġyi derecede Ġngilizce, baĢlangıç düzeyinde Fransızca BELĠRTMEK ĠSTEĞĠNĠZ DĠĞER ÖZELLĠKLER BĠTĠM AġAMASINDAKĠ ÇALIġMALAR Güngör, A. D. and Uğur A., Ordinary sum indices of graphs. Uğur, A. and Kaymakcı, A. K., Quasi-uniform space valued -semicontinuous multifunctions (Yüksek Lisans Tezinden Yapılacaktır). 45 SEMĠNERLER Uğur, A. and Kaymakcı, A. K., 2011, On upper and lower faintly -precontinuous multifunctions, The 24th International Conference of Jangjeon Mathematical Society, Konya, Turkey. ÖDÜLLER Haziran 2004, Milli Piyango Anadolu Lisesi Okul Dördüncüsü 2007-2008 yılı Bilkent Üniversitesi Fen Fakültesi Matematik Bölümü Birincisi 2010-hâlen Tübitak Yurt Ġçi Yüksek Lisans Bursiyeri