Hindawi Publishing Corporation Abstract and Applied Analysis Volume 2013, Article ID 364743, 10 pages http://dx.doi.org/10.1155/2013/364743
Research Article Sequence Spaces Defined by Musielak-Orlicz Function over đ-Normed Spaces M. Mursaleen,1 Sunil K. Sharma,2 and A. KJlJçman3 1
Department of Mathematics, Aligarh Muslim University, Aligarh 202002, India Department of Mathematics, Model Institute of Engineering & Technology, Kot Bhalwal 181122, Jammu and Kashmir, India 3 Department of Mathematics and Institute for Mathematical Research, Universiti Putra Malaysia, 43400 Serdang, Selangor, Malaysia 2
Correspondence should be addressed to A. KĹlĹc¸man;
[email protected] Received 21 July 2013; Accepted 16 September 2013 Academic Editor: Abdullah Alotaibi Copyright Š 2013 M. Mursaleen et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. In the present paper we introduce some sequence spaces over n-normed spaces defined by a Musielak-Orlicz function M = (đđ ). We also study some topological properties and prove some inclusion relations between these spaces.
1. Introduction and Preliminaries An Orlicz function đ is a function, which is continuous, nondecreasing, and convex with đ(0) = 0, đ(đĽ) > 0 for đĽ > 0 and đ(đĽ) â â as đĽ â â. Lindenstrauss and Tzafriri [1] used the idea of Orlicz function to define the following sequence space. Let đ¤ be the space of all real or complex sequences đĽ = (đĽđ ); then óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ óľ¨đĽ óľ¨ âđ = {đĽ â đ¤ : â đ ( óľ¨ đ óľ¨ ) < â} , đ đ=1
(1)
âM = {đĽ â đ¤ : đźM (đđĽ) < â âđ > 0} ,
â
đźM (đĽ) = â (đđ ) (đĽđ ) ,
which is called as an Orlicz sequence space. The space âđ is a Banach space with the norm (2)
It is shown in [1] that every Orlicz sequence space âđ contains a subspace isomorphic to âđ (đ ⼠1). The Î 2 condition is equivalent to đ(đżđĽ) ⤠đđżđ(đĽ) for all values of đĽ ⼠0 and for đż > 1. A sequence M = (đđ ) of Orlicz functions is called a Musielak-Orlicz function (see [2, 3]). A sequence N = (đđ ) defined by đđ (V) = sup {|V| đ˘ â đđ (đ˘) : đ˘ ⼠0} ,
đĄM = {đĽ â đ¤ : đźM (đđĽ) < â for some đ > 0} ,
(4)
where đźM is a convex modular defined by
â
óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ â óľ¨đĽđ óľ¨ âđĽâ = inf {đ > 0 : â đ ( óľ¨ óľ¨ ) ⤠1} . đ đ=1
is called the complementary function of a Musielak-Orlicz function M. For a given Musielak-Orlicz function M, the Musielak-Orlicz sequence space đĄM and its subspace âM are defined as follows:
đ = 1, 2, . . . , (3)
đ=1
đĽ = (đĽđ ) â đĄM .
(5)
We consider đĄM equipped with the Luxemburg norm đĽ âđĽâ = inf {đ > 0 : đźM ( ) ⤠1} đ
(6)
or equipped with the Orlicz norm 1 âđĽâ0 = inf { (1 + đźM (đđĽ)) : đ > 0} . đ
(7)
Let đ be a linear metric space. A function đ : đ â R is called paranorm if (1) đ(đĽ) ⼠0 for all đĽ â đ, (2) đ(âđĽ) = đ(đĽ) for all đĽ â đ,
2
Abstract and Applied Analysis (3) đ(đĽ + đŚ) ⤠đ(đĽ) + đ(đŚ) for all đĽ, đŚ â đ, (4) (đ đ ) is a sequence of scalars with đ đ â đ as đ â â and (đĽđ ) is a sequence of vectors with đ(đĽđ â đĽ) â 0 as đ â â; then đ(đ đ đĽđ â đđĽ) â 0 as đ â â.
A paranorm đ for which đ(đĽ) = 0 implies đĽ = 0 is called total paranorm and the pair (đ, đ) is called a total paranormed space. It is well known that the metric of any linear metric space is given by some total paranorm (see [4], Theorem 10.4.2, pp. 183). For more details about sequence spaces, see [5â12] and references therein. A sequence of positive integers đ = (đđ ) is called lacunary if đ0 = 0, 0 < đđ < đđ+1 and âđ = đđ â đđâ1 â â as đ â â. The intervals determined by đ will be denoted by đźđ = (đđâ1 , đđ ) and đđ = đđ /đđâ1 . The space of lacunary strongly convergent sequences đđ was defined by Freedman et al. [13] as } { 1 óľ¨ óľ¨ đđ = {đĽ â đ¤ : lim â óľ¨óľ¨óľ¨đĽđ â đóľ¨óľ¨óľ¨ = 0, for some đ} . (8) đâââ đ đâđźđ } { Strongly almost convergent sequence was introduced and studied by Maddox [14] and Freedman et al. [13]. Parashar and Choudhary [15] have introduced and examined some properties of four sequence spaces defined by using an Orlicz function đ, which generalized the well-known Orlicz sequence spaces [đś, 1, đ], [đś, 1, đ]0 , and [đś, 1, đ]â . It may be noted here that the space of strongly summable sequences was discussed by Maddox [16] and recently in [17]. Mursaleen and Noman [18] introduced the notion of đconvergent and đ-bounded sequences as follows. Let đ = (đ đ )â đ=1 be a strictly increasing sequence of positive real numbers tending to infinity; that is, 0 < đ0 < đ1 < â
â
â
,
đ đ ół¨â â as đ ół¨â â,
(9)
and it is said that a sequence đĽ = (đĽđ ) â đ¤ is đ-convergent to the number đż, called the đ-limit of đĽ if Î đ (đĽ) â đż as đ â â, where đ đ (đĽ) =
1 đ â (đ â đ đâ1 ) đĽđ . đ đ đ=1 đ
(10)
The sequence đĽ = (đĽđ ) â đ¤ is đ-bounded if supđ |Î đ (đĽ)| < â. It is well known [18] that if limđ đĽđ = đ in the ordinary sense of convergence, then lim ( đ
đ 1 óľ¨ óľ¨ ( â (đ đ â đ đâ1 ) óľ¨óľ¨óľ¨đĽđ â đóľ¨óľ¨óľ¨)) = 0. đ đ đ=1
(11)
This implies that óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ 1 đ óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ = 0, óľ¨ = lim Î lim â đ (đ â đ ) (đĽ â đ) â (đĽ) óľ¨ óľ¨óľ¨ óľ¨ đ đâ1 đ óľ¨óľ¨ đ óľ¨ đ đ óľ¨óľ¨ đ óľ¨óľ¨ óľ¨óľ¨ đ đ=1 (12) which yields that limđ Î đ (đĽ) = đ and hence đĽ = (đĽđ ) â đ¤ is đ-convergent to đ.
The concept of 2-normed spaces was initially developed by G¨ahler [19] in the mid 1960s, while for that of đ-normed spaces one can see Misiak [20]. Since then, many others have studied this concept and obtained various results; see Gunawan ([21, 22]) and Gunawan and Mashadi [23]. Let đ â N and let đ be a linear space over the field K, where K is the field of real or complex numbers of dimension đ, where đ ⼠đ ⼠2. A real valued function ââ
, . . . , â
â on đđ satisfying the following four conditions (1) âđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ â = 0 if and only if đĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ are linearly dependent in đ; (2) âđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ â is invariant under permutation; (3) âđźđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ â = |đź| K;
âđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ â for any đź â
(4) âđĽ + đĽó¸ , đĽ2 , . . . , đĽđ â ⤠âđĽ, đĽ2 , . . . , đĽđ â + âđĽó¸ , đĽ2 , . . . , đĽđ â is called an đ-norm on đ, and the pair (đ, ââ
, . . . , â
â) is called an đ-normed space over the field K. For example, if we may take đ = Rđ being equipped with the đ-norm âđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ âđ¸ = the volume of the đ-dimensional parallelepiped spanned by the vectors đĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ which may be given explicitly by the formula óľ¨ óľ¨ óľŠ óľŠóľŠ óľŠóľŠđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđ óľŠóľŠóľŠđ¸ = óľ¨óľ¨óľ¨óľ¨det (đĽđđ )óľ¨óľ¨óľ¨óľ¨ ,
(13)
where đĽđ = (đĽđ1 , đĽđ2 , . . . , đĽđđ ) â Rđ for each đ = 1, 2, . . . , đ, leting (đ, ââ
, . . . , â
â) be an đ-normed space of dimension đ ⼠đ ⼠2 and {đ1 , đ2 , . . . , đđ } be linearly independent set in đ, then the following function ââ
, . . . , â
ââ on đđâ1 defined by óľŠóľŠ óľŠ óľŠóľŠđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđâ1 óľŠóľŠóľŠâ óľŠ óľŠ = max {óľŠóľŠóľŠđĽ1 , đĽ2 , . . . , đĽđâ1 , đđ óľŠóľŠóľŠ : đ = 1, 2, . . . , đ}
(14)
defines an (đ â 1)-norm on đ with respect to {đ1 , đ2 , . . . , đđ }. A sequence (đĽđ ) in an đ-normed space (đ, ââ
, . . . , â
â) is said to converge to some đż â đ if óľŠ óľŠ lim óľŠóľŠđĽđ â đż, đ§1 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ = 0
đââ óľŠ
(15)
for every đ§1 , . . . , đ§đâ1 â đ. A sequence (đĽđ ) in an đ-normed space (đ, ââ
, . . . , â
â) is said to be Cauchy if óľŠ óľŠ lim óľŠóľŠóľŠóľŠđĽđ â đĽđ , đ§1 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ = 0
đââ
đââ
(16)
for every đ§1 , . . . , đ§đâ1 â đ. If every Cauchy sequence in đ converges to some đż â đ, then đ is said to be complete with respect to the đ-norm. Any complete đ-normed space is said to be đ-Banach space.
Abstract and Applied Analysis
3
Let M = (đđ ) be a Musielak-Orlicz function, and let đ = (đđ ) be a bounded sequence of positive real numbers. We define the following sequence spaces in the present paper:
óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ] = 0, óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ for some đż, đ > 0, đ ⼠0} ,
đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) = {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : lim
đ đ¤â (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â)
1
đâââ đ
= {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : sup
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ Ă â đ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0, óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ âđ
đ
1 âđ
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ] < â, óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ
đ > 0, đ ⼠0} ,
đ > 0, đ ⼠0} .
đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) = {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : lim
(18) If we take đ = (đđ ) = 1 for all đ â N, we have
1
đâââ đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ
đ¤0đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â) = {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : lim
1
đâââ đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0, óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ
= 0, for some đż, đ > 0, đ ⼠0} , đ đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â)
đ > 0, đ ⼠0} ,
1 = {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : sup đ âđ óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] < â, óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ đ > 0, đ ⼠0} . (17)
đ¤đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â) = {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : lim
1
đâââ đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ = 0, for some đż, đ > 0, đ ⼠0} ,
If we take M(đĽ) = đĽ, we get
đ đ¤â (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â)
= {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : sup
đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â)
đ
= {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : lim
1
đâââ đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ] = 0, óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ
1 âđ
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ óľŠ óľŠ Ă â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] < â, óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đâđźđ đ > 0, đ ⼠0} . (19)
đ > 0, đ ⼠0} , đ¤đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) 1 = {đĽ = (đĽđ ) â đ¤ : lim đâââ đ
The following inequality will be used throughout the paper. If 0 ⤠đđ ⤠sup đđ = đť, đž = max(1, 2đťâ1 ), then óľ¨óľ¨ óľ¨đ óľ¨ óľ¨đ óľ¨ óľ¨đ óľ¨óľ¨đđ + đđ óľ¨óľ¨óľ¨ đ ⤠đž {óľ¨óľ¨óľ¨đđ óľ¨óľ¨óľ¨ đ + óľ¨óľ¨óľ¨đđ óľ¨óľ¨óľ¨ đ }
(20)
for all đ and đđ , đđ â C. Also |đ|đđ ⤠max(1, |đ|đť) for all đ â C.
4
Abstract and Applied Analysis
In this paper, we introduce sequence spaces defined by a Musielak-Orlicz function over đ-normed spaces. We study some topological properties and prove some inclusion relations between these spaces.
â¤đž
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ âđ đâđź đ
+đž
óľŠóľŠ Î (đŚ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ âđ đâđź óľŠóľŠ đ2 óľŠóľŠ đ
2. Main Results Theorem 1. Let M = (đđ ) be a Musielak-Orlicz function, and let đ = (đđ ) be a bounded sequence of positive real numbers, then the spaces đ¤0đ (M, Î, đ, đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), and đ¤â đ , ââ
, . . . , â
â) are linear spaces over the field of complex number C. Proof. Let đĽ = (đĽđ ), let đŚ = (đŚđ ) â đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), and let đź, đ˝ â C. In order to prove the result, we need to find some đ3 such that óľŠóľŠ Î (đźđĽ + đ˝đŚ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ đâââ đ óľŠ óľŠóľŠ đ đâđź 3 óľŠ lim
đ
= 0. (21) Since đĽ = (đĽđ ), đŚ = (đŚđ ) â đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), there exist positive numbers đ1 , đ2 > 0 such that
ół¨â 0 as đ ół¨â â. (23) Thus, we have đźđĽ + đ˝đŚ â đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Hence, đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) is a linear space. Similarly, we can prove that đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) and đ đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) are linear spaces. Theorem 2. Let M = (đđ ) be a Musielak-Orlicz function, and let đ = (đđ ) be a bounded sequence of positive real numbers. Then đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) is a topological linear space paranormed by đ (đĽ) { đđ /đť = inf {đ : { óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) 1 ( âđâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđđâđź óľŠóľŠ đ đ óľŠ [ óľŠóľŠ đđ 1/đť óľŠóľŠ } đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) ⤠1}, óľŠóľŠ óľŠ ] } (24)
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0, â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ đ đâđź lim
đ
óľŠóľŠ Î (đŚ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] = 0. â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠóľŠ đ2 óľŠóľŠ đ đâđź lim
đ
(22) Define đ3 = max(2|đź|đ1 , 2|đ˝|đ2 ). Since (đđ ) is nondecreasing, convex function and by using inequality (20), we have óľŠóľŠ Î (đźđĽ + đ˝đŚ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ âđ đâđź đ3 óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ
â¤
óľŠóľŠ đźÎ (đĽ) óľŠóľŠ 1 óľŠ óľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ óľŠóľŠ đ3 óľŠóľŠ âđ đâđź
where đť = max(1, supđ đđ ) < â. Proof. Clearly đ(đĽ) ⼠0 for đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Since đđ (0) = 0, we get đ(0) = 0. Again if đ(đĽ) = 0, then { inf {đđđ /đť : { óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) 1 âđ [ ( âđ đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđđâđź óľŠóľŠ đ đ óľŠ [ óľŠóľŠ đđ 1/đť óľŠóľŠ } đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) ⤠1} = 0. óľŠóľŠ óľŠ ] } (25)
đ
óľŠóľŠ đ˝Î (đŚ) óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ đ + óľŠóľŠóľŠóľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] óľŠóľŠ đ3 óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 1 óľŠ óľŠ â¤ đž â đ đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ âđ đâđź 2 đ đ óľŠóľŠ Î (đŚ) óľŠóľŠ đđ 1 1 óľŠ óľŠ + đž â đ đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] âđ đâđź 2 đ óľŠóľŠ đ2 óľŠóľŠ đ
This implies that for a given đ > 0, there exist some đđ (0 < đđ < đ) such that óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ ( â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ đđ óľŠóľŠ âđ đâđź
1/đť
⤠1.
đ
(26)
Abstract and Applied Analysis
5
Thus,
â¤(
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ ( â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ âđ đâđź
1/đť
đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ â¤ ( â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ đđ óľŠóľŠ âđ đâđź
đ1 1 ) â đâđ [đđ ( âđ đâđź đ1 + đ2 đ [ óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đ2 óľŠ óľŠ Ă[óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ]+( ) óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ đ1 + đ2
1/đť
óľŠóľŠ óľŠóľŠ đđ 1/đť óľŠóľŠ Î đ (đŚ) óľŠóľŠ Ă [óľŠóľŠóľŠóľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ]] ) óľŠ đ2 óľŠóľŠ óľŠ]] [óľŠóľŠ
.
đ
(27) Suppose that (đĽđ ) ≠ 0 for each đ â N. This implies that Î đ (đĽ) ≠ 0 for each đ â N. Let đ â 0, then óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠ óľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ ół¨â â. óľŠóľŠ óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ
(28)
â¤(
đ1 ) đ1 + đ2
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ Ă ( â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ âđ đâđź đ
+(
It follows that
đ
đ2 ) đ1 + đ2
óľŠóľŠ Î (đŚ) óľŠóľŠ đđ 1/đť 1 óľŠóľŠ đ óľŠ âđ Ă( âđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) âđđâđź óľŠóľŠ đ2 óľŠóľŠ
1/đť
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ ( â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠ óľŠóľŠ âđ đâđź óľŠ đ
1/đť
đ
(29)
⤠1.
(31)
ół¨â â, which is a contradiction. Therefore, Î đ (đĽ) = 0 for each đ, and thus (đĽđ ) = 0 for each đ â N. Let đ1 > 0 and đ2 > 0 be the case such that
Since đ, đ1 , and đ2 are nonnegative, we have
đ (đĽ + đŚ) 1/đť
(
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ) â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ âđ đâđź
⤠1,
đ
óľŠóľŠ Î (đŚ) óľŠóľŠ đđ 1/đť 1 óľŠóľŠ đ óľŠ âđ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) ⤠1. ( â đ [đđ (óľŠóľŠóľŠ âđ đâđź óľŠóľŠ đ2 óľŠóľŠ đ
(30)
{ { = inf {đđđ /đť : { { óľŠóľŠ 1 óľŠóľŠ Î (đĽ + đŚ) âđ [ ( âđ đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđ đâđź đ óľŠóľŠ đ óľŠ [ óľŠóľŠ đđ 1/đť } óľŠóľŠ } đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) ⤠1} } óľŠóľŠ óľŠ ] }
Let đ = đ1 + đ2 ; then, by using Minkowskiâs inequality, we have óľŠóľŠ Î (đĽ + đŚ) óľŠóľŠ đđ 1/đť 1 óľŠóľŠ đ óľŠ âđ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) ( â đ [đđ (óľŠóľŠóľŠ âđ đâđź đ óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) + Î (đŚ) 1 óľŠ đ ⤠( â đâđ [đđ ( óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđ đâđź đ1 + đ2 óľŠóľŠ đ [ óľŠóľŠ đđ 1/đť óľŠóľŠ đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ óľŠ ]
{ { đ /đť ⤠inf {(đ1 ) đ : { { óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) 1 âđ [ ( âđ đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđ đâđź óľŠóľŠ đ1 đ óľŠ [ óľŠóľŠ đđ 1/đť } óľŠóľŠ } đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) ⤠1} } óľŠóľŠ óľŠ ] }
6
Abstract and Applied Analysis { Ăinf {đĄđđ /đť : {
đđ /đť { { : +inf {(đ2 ) { {
óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) 1 âđ [ ( âđ đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđ đâđź óľŠóľŠ đĄ đ óľŠ [
óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đŚ) 1 âđ [ ( âđ đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđ đâđź óľŠóľŠ đ2 đ óľŠ [ óľŠóľŠ đđ 1/đť } óľŠóľŠ } đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) ⤠1} . } óľŠóľŠ óľŠ ] } (32) Therefore, đ(đĽ + đŚ) ⤠đ(đĽ) + đ(đŚ). Finally we prove that the scalar multiplication is continuous. Let đ be any complex number. By definition,
óľŠóľŠ đđ 1/đť óľŠóľŠ đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ óľŠ ]
} ⤠1} . (35) } So the fact that scalar multiplication is continuous follows from the above inequality. This completes the proof of the theorem. Theorem 3. Let M = (đđ ) be a Musielak-Orlicz function. If supđ [đđ (đĽ)]đđ < â for all fixed đĽ > 0, then đ đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â).
đ (đđĽ) = inf{đđđ /đť : óľŠóľŠ 1 óľŠóľŠ Î (đđĽ) âđ ( â đ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , óľŠóľŠ đ âđ đâđźđ óľŠ
Proof. Let đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); then there exists positive number đ1 such that óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ lim , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0. â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ đ đâđźđ (36)
⤠1} .
Define đ = 2đ1 . Since (đđ ) is nondecreasing and convex and by using inequality (20), we have óľŠóľŠ đđ óľŠóľŠóľŠ Î (đĽ) 1 óľŠ sup â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠ đ đ âđ óľŠ óľŠóľŠ đâđźđ óľŠóľŠ Î (đĽ) + đż â đż 1 óľŠ = sup â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , óľŠóľŠ đ đ âđ đâđźđ óľŠóľŠ đđ óľŠ đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠóľŠ óľŠ 1 1 óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż ⤠đžsup â đâđ đ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ óľŠóľŠ 2 đ1 đ âđ đâđźđ óľŠóľŠ đđ óľŠ đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ )] óľŠóľŠ óľŠóľŠ đż óľŠóľŠ đđ 1 1 óľŠ óľŠ + đžsup â đâđ đ [đđ (óľŠóľŠóľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] đ óľŠ 2 đ đ âđ óľŠ óľŠóľŠ 1 đâđźđ
óľŠóľŠ đđ 1/đť óľŠóľŠ đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ óľŠ
(33) Thus, đ (đđĽ) { óľ¨ óľ¨ đđ /đť = inf { (óľ¨óľ¨óľ¨đóľ¨óľ¨óľ¨ đĄ) : { óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) 1 ( â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠóľŠ đ , âđ đâđź óľŠóľŠ đĄ đ óľŠ [ óľŠóľŠ đđ 1/đť óľŠóľŠ đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠóľŠ)] ) óľŠóľŠ óľŠ ] } ⤠1} , }
⤠đžsup đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ óľŠóľŠ âđ đâđź đ1 đ
(34) + đžsup đ
where 1/đĄ = đ/|đ|. Since |đ|đđ ⤠max(1, |đ|sup đđ ), we have đ (đđĽ) óľ¨ óľ¨sup đđ ) ⤠max (1, óľ¨óľ¨óľ¨đóľ¨óľ¨óľ¨
óľŠóľŠ đż óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠóľŠ đ1 óľŠóľŠ âđ đâđź đ
< â. (37) đ Hence, đĽ = (đĽđ ) â đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â).
Abstract and Applied Analysis
7
Theorem 4. Let 0 < inf đđ = â ⤠đđ ⤠sup đđ = đť < â and let M = (đđ ), Mó¸ = (đđó¸ ) be Musielak-Orlicz functions satisfying Î 2 -condition, then one has (i) đ¤0đ (Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) ââ
, . . . , â
â);
â
đ¤0đ (M â Mó¸ , Î, đ, đ ,
(ii) đ¤đ (Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) ââ
, . . . , â
â);
â
đ¤đ (M â Mó¸ , Î, đ, đ ,
â
đ đ¤â (M
(iii)
đ đ¤â (Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â)
ââ
, . . . , â
â).
From (40) and (43), we have đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (M â Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). This completes the proof of (i). Similarly we can prove that đ¤đ (Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤đ (M â Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) ,
â M , Î, đ, đ ,
đ (M â Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) . â đ¤â
Proof. Let đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), then we have óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0. â đâđ [đđó¸ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đ đâđź lim
đ
(38) Let đ > 0 and choose đż with 0 < đż < 1 such that đđ (đĄ) < đ for 0 ⤠đĄ ⤠đż. Let (đŚđ ) = đđó¸ [âÎ đ (đĽ)/đ, đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 â] for all đ â N. We can write 1 1 đ đ â đâđ (đđ [đŚđ ]) đ = â đâđ (đđ [đŚđ ]) đ âđ đâđź âđ đâđźđ đ
đŚđ â¤đż
1 đ + â đâđ (đđ [đŚđ ]) đ . âđ đâđźđ
Theorem 5. Let 0 < â = inf đđ = đđ < sup đđ = đť < â. Then for a Musielak-Orlicz function M = (đđ ) which satisfies Î 2 -condition, one has (i) đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); (ii) đ¤đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); đ đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). (iii) đ¤â
Proof . It is easy to prove, so we omit the details. (39)
đŚđ âĽđż
Theorem 6. Let M = (đđ ) be a Musielak-Orlicz function đ and let 0 < â = inf đđ . Then đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ đ¤0 (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) if and only if lim
So, we have 1 đ đť 1 đ â đâđ (đđ [đŚđ ]) đ ⤠[đđ (1)] â đâđ (đđ [đŚđ ]) đ âđ đâđźđ âđ đâđźđ đŚđ â¤đż
đŚđ â¤đż
⤠[đđ (2)]
đť
(44)
đ (Mó¸ , Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) đ¤â
ó¸
1 đ â đâđ (đđ [đŚđ ]) đ . âđ đâđźđ
Since M = (đđ ) satisfies Î 2 -condition, we can write đŚ 1 đŚ 1 đŚ đđ (đŚđ ) < đ đ đđ (2) + đ đ đđ (2) = đ đ đđ (2) . 2 đż 2 đż đż (42)
=â
(45)
đ Proof. Let đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Suppose that (45) does not hold. Therefore, there are subinterval đźđ(đ) of the set of interval đźđ and a number đĄ0 > 0, where
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ óľŠ óľŠ đĄ0 = óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ
(40)
đŚ 2đŚ 1 1 đđ (đŚđ ) < đđ (1 + đ ) < đđ (2) + đđ ( đ ) . (41) đż 2 2 đż
đđ
â đâđ (đđ (đĄ))
for some đĄ > 0.
đŚđ â¤đż
For đŚđ > đż, đŚđ < đŚđ /đż < 1 + đŚđ /đż. Since (đđ )ó¸ đ are nondecreasing and convex, it follows that
1
đâââ đ đâđźđ
âđ,
(46)
such that 1 đ = â đâđ (đđ (đĄ0 )) đ ⤠đž < â, âđ(đ) đâđź
đ = 1, 2, 3, . . . .
đ(đ)
(47) Let us define đĽ = (đĽđ ) as follows: Î đ (đĽ) = {
đđĄ0 , đ â đźđ(đ) 0, đ â đźđ(đ) .
(48)
đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). But đĽ â Thus, by (47), đĽ â đ¤â 0 đ¤â (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Hence, (45) must hold. Conversely, suppose that (45) holds and let đĽ â đ đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Then for each đ,
Hence, 1 đ â đâđ đđ [đŚđ ] đ âđ đâđźđ đŚđ âĽđż
đ (2) đť 1 đ ⤠max (1, (đ đ ) ) â đâđ [đŚđ ] đ . đż âđ đâđźđ đŚđ â¤đż
(43)
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ⤠đž < â. â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ âđ đâđź đ
(49)
8
Abstract and Applied Analysis
Suppose that đĽ â đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Then for some number đ > 0, there is a number đ0 such that for a subinterval đźđ(đ) , of the set of interval đźđ , óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ > đ for đ ⼠đ0 . óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ
(50)
Then đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). But by (57), đ đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), which contradicts (ii). Hence,
must holds. (iii) â (i). Let (iii) hold and suppose that đĽ = đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Suppose that đĽ = (đĽđ ) â (đĽđ ) â đ¤â đ đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); then
From properties of sequence of Orlicz functions, we obtain óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ⼠đđ (đ)đđ , óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ
sup (51)
Theorem 7. Let M = (đđ ) be a Musielak-Orlicz function. Then the following statements are equivalent: đ đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); (i) đ¤â
(iii) supđ 1/âđ âđâđźđ đâđ (đđ (đĄ))đđ < â for all đĄ > 0.
Proof . (i) â (ii). Let (i) hold. To verify (ii), it is enough to prove (53)
Let đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Then for đ > 0, there exists đ ⼠0, such that (54)
đ
Hence, there exists đž > 0 such that sup đ
(55)
đ
So, we get đĽ = (đĽđ ) â (ii) â (iii). Let (ii) hold. Suppose (iii) does not hold. Then for some đĄ > 0 1 đ â đâđ (đđ (đĄ)) đ = â, âđ đâđź
(56)
đ
and therefore we can find a subinterval đźđ(đ) , of the set of interval đźđ , such that 1 đđ â đâđ (đđ ( )) > đ, âđ(đ) đâđź đ 1
đ
1 đ â đâđ (đđ (đĄ)) đ = â, âđ đâđź
(60)
đ
which contradicts (iii). Hence, (i) must hold. Theorem 8. Let M = (đđ ) be a Musielak-Orlicz function. Then the following statements are equivalent: đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); (ii) đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤â đđ âđ (iii) inf đ 1/âđ âđâđźđ đ (đđ (đĄ)) > 0 for all đĄ > 0.
Proof. (i) â (ii). It is obvious. (ii) â (iii). Let (ii) hold. Suppose that (iii) does not hold. Then 1 đ inf â đâđ (đđ (đĄ)) đ = 0 for some đĄ > 0, (61) đ â đ đâđź đ
and we can find a subinterval đźđ(đ) , of the set of interval đźđ , such that 1 1 đ â đâđ (đđ (đ)) đ < , đ = 1, 2, 3, . . . (62) âđ(đ) đâđź đ
đ = 1, 2, 3, . . .
(57)
đ(đ)
Let us define đĽ = (đĽđ ) as follows: đ { , đ â đźđ(đ) Î đ (đĽ) = { đ {0, đ â đźđ(đ) .
Let us define đĽ = (đĽđ ) as follows: Î đ (đĽ) = {
đ đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â).
đ
sup
đ(đ)
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ] < đž. â đâđ [óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ âđ đâđź
sup
(59)
(i) đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â);
đ (ii) đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â);
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ] < đ. â đâđ [óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ âđ đâđź
đ
(52)
This completes the proof.
đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) . đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤â
đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = â. â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ âđ đâđź
Let đĄ = âÎ đ (đĽ)/đ, đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 â for each đ; then by (59),
which contradicts (45), by using (49). Hence, we get đ đ¤â (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) .
đĽ â (iii)
(58)
đđ, đ â đźđ(đ) 0, đ â đźđ(đ) .
(63)
Thus, by (62), đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), but đĽ = đ (đĽđ ) â đ¤â (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), which contradicts (ii). Hence, (iii) must hold. (iii) â (i). Let (iii) hold. Suppose that đĽ = (đĽđ ) â đ đ¤0 (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). Then óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ół¨â 0 â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ âđ đâđź (64) đ as
đ ół¨â â.
Again suppose that đĽ = (đĽđ ) â đ¤0đ (Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); for some number đ > 0 and a subinterval đźđ(đ) , of the set of interval đźđ , we have óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠ óľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ ⼠đ âđ. óľŠóľŠ (65) óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ
Abstract and Applied Analysis
9
Then from properties of the Orlicz function, we can write óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ óľŠ óľŠ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ
đđ
đ
⼠(đđ (đ)) đ .
(66)
đ¤đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) .
1 đ lim â đâđ (đđ (đ)) đ = 0, đâââ đ đâđź
(67)
đ
which contradicts (iii). Hence, (i) must hold.
đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) . (68) Proof. Let đĽ = (đĽđ ) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); write óľŠóľŠ Î (đĽ) óľŠóľŠ đđ óľŠ óľŠ đĄđ = [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] óľŠóľŠ đ óľŠóľŠ
(69)
and đđ = đđ /đđ for all đ â N. Then 0 < đđ ⤠1 for all đ â N. Take 0 < đ ⤠đđ for đ â N. Define sequences (đ˘đ ) and (Vđ ) as follows. For đĄđ ⼠1, let đ˘đ = đĄđ and Vđ = 0, and for đĄđ < 1, let đ˘đ = 0 and Vđ = đĄđ . Then clearly for all đ â N, we have đ
đ
đ
đ
đĄđđ = đ˘đđ + Vđđ .
đ
(70)
Now it follows that đ˘đđ ⤠đ˘đ ⤠đĄđ and Vđđ ⤠Vđ . Therefore, 1 1 đ đ đ âđĄ đ = â (đ˘ đ + Vđđ ) âđ đâđź đ âđ đâđź đ đ
(71)
1 1 đ ⤠âđĄ + âV . âđ đâđź đ âđ đâđź đ đ
Now for each đ, đ 1 1 1 1âđ đ â Vđ = â ( Vđ ) ( ) âđ đâđź âđ âđ đâđź đ
đ
⤠( â [( đâđźđ
đ 1 Vđ ) ] âđ
đ
1/đ
]
1âđ
(72)
đ
(76) Since 0 < inf đđ ⤠đđ ⤠1, this implies that óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ 1 óľŠ óľŠ lim , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ đ óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ đâđźđ óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] ; â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đ đâđź
⤠lim
đ
(77) therefore, óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0. â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ đ đâđź lim
đ
(78) Hence, (79)
(ii) Let đđ ⼠1 for each đ and sup đđ < â. Let đĽ = (đĽđ ) â đ¤đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â); then for each đ > 0, we have óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż 1 óľŠ lim , â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠóľŠ đ đ đâđźđ (80) óľŠóľŠ đđ óľŠ đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0 < 1. óľŠóľŠ óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ đ đâđź lim
đ
óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠóľŠ óľŠóľŠ đ đ đâđź
)
⤠lim
đ
đ
đ
=(
óľŠóľŠ Î (đĽ) â đż óľŠóľŠ đđ 1 óľŠ óľŠ , đ§1 , đ§2 , . . . , đ§đâ1 óľŠóľŠóľŠ)] = 0. â đâđ [đđ (óľŠóľŠóľŠ đ đâââ óľŠ óľŠóľŠ đ óľŠ đ đâđź
Since 1 ⤠đđ ⤠sup đđ < â, we have
)
1âđ 1/(1âđ)
1 Ă ( â [( ) â đ đâđź
(75)
Proof. (i) Let đĽ = (đĽđ ) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â); then
đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â) .
đ
đ
(74)
lim
Theorem 9. Let 0 ⤠đđ ⤠đđ for all đ and let (đđ /đđ ) be bounded. Then
đ
đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â) . (ii) If 1 ⤠đđ ⤠sup đđ = đť < â, for all đ â N, then
Consequently, by (64), we have
đĄđ = đ˘đ + Vđ ,
Theorem 10. (i) If 0 < inf đđ ⤠đđ ⤠1 for all đ â N, then
1 âV ) , âđ đâđź đ
=0 < 1.
đ
(81)
and so đ
1 1 1 đ â Vđ ⤠â đĄđ + ( â Vđ ) . âđ đâđź âđ đâđź âđ đâđź đ
đ
(73)
đ
Hence, đĽ = (đĽđ ) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â). This completes the proof of the theorem.
Therefore, đĽ = (đĽđ ) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â), for each đ > 0. Hence, đ¤đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â) â đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) . This completes the proof of the theorem.
(82)
10
Abstract and Applied Analysis
Theorem 11. If 0 < inf đđ ⤠đđ ⤠sup đđ = đť < â, for all đ â N, then đ¤đ (M, Î, đ, đ , ââ
, . . . , â
â) = đ¤đ (M, Î, đ , ââ
, . . . , â
â) .
(83)
Proof. It is easy to prove so we omit the details.
Acknowledgment The authors are very grateful to the referees for their valuable suggestions and comments. The third author also acknowledges the partial support by University Putra Malaysia under the project ERGS 1-2013/5527179.
References [1] J. Lindenstrauss and L. Tzafriri, âOn Orlicz sequence spaces,â Israel Journal of Mathematics, vol. 10, pp. 379â390, 1971. [2] L. Maligranda, Orlicz Spaces and Interpolation, vol. 5 of Seminars in Mathematics, Polish Academy of Science, Warszawa, Poland, 1989. [3] J. Musielak, Orlicz Spaces and Modular Spaces, vol. 1034 of Lecture Notes in Mathematics, Springer, Berlin, Germany, 1983. [4] A. Wilansky, Summability through Functional Analysis, NorthHolland Mathematics Studies, North-Holland Publishing, Amsterdam, The Netherlands, 1984. [5] F. Bas¸ar, M. Mursaleen, and B. Altay, âSome generalizations of the space bvđ of p-bounded variation sequences,â Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications A, vol. 68, no. 2, pp. 273â287, 2008. [6] M. Mursaleen, âGeneralized spaces of difference sequences,â Journal of Mathematical Analysis and Applications, vol. 203, no. 3, pp. 738â745, 1996. [7] M. Mursaleen and S. A. Mohiuddine, âSome matrix transformations of convex and paranormed sequence spaces into the spaces of invariant means,â Journal of Function Spaces and Applications, vol. 2012, Article ID 612671, 10 pages, 2012. [8] M. Mursaleen, âOn some new invariant matrix methods of summability,â The Quarterly Journal of Mathematics, vol. 34, no. 133, pp. 77â86, 1983. [9] M. Mursaleen and A. K. Noman, âOn some new sequence spaces of non-absolute type related to the spaces lđ and đâ II,â Mathematical Communications, vol. 16, no. 2, pp. 383â398, 2011. [10] K. Raj, A. K. Sharma, and S. K. Sharma, âA sequence space defined by Musielak-Orlicz function,â International Journal of Pure and Applied Mathematics, vol. 67, no. 4, pp. 475â484, 2011. [11] K. Raj, S. K. Sharma, and A. K. Sharma, âDifference sequence spaces in n-normed spaces defined by Musielak-Orlicz function,â Armenian Journal of Mathematics, vol. 3, no. 3, pp. 127â141, 2010. [12] K. Raj and S. K. Sharma, âSome sequence spaces in 2-normed spaces defined by Musielak-Orlicz function,â Acta Universitatis Sapientiae. Mathematica, vol. 3, no. 1, pp. 97â109, 2011. [13] A. R. Freedman, J. J. Sember, and M. Raphael, âSome Ces`arotype summability spaces,â Proceedings of the London Mathematical Society, vol. 37, no. 3, pp. 508â520, 1978. [14] I. J. Maddox, âSpaces of strongly summable sequences,â The Quarterly Journal of Mathematics, vol. 18, pp. 345â355, 1967. [15] S. D. Parashar and B. Choudhary, âSequence spaces defined by Orlicz functions,â Indian Journal of Pure and Applied Mathematics, vol. 25, no. 4, pp. 419â428, 1994.
[16] I. J. Maddox, âOn strong almost convergence,â Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, vol. 85, no. 2, pp. 345â350, 1979. [17] E. Savas¸ and A. KÄąlÄąc¸man, âA note on some strongly sequence spaces,â Abstract and Applied Analysis, vol. 2011, Article ID 598393, 8 pages, 2011. [18] M. Mursaleen and A. K. Noman, âOn some new sequence spaces of non-absolute type related to the spaces lđ and đâ I,â Filomat, vol. 25, no. 2, pp. 33â51, 2011. [19] S. G¨ahler, âLineare 2-normierte R¨aume,â Mathematische Nachrichten, vol. 28, pp. 1â43, 1965. [20] A. Misiak, ân-inner product spaces,â Mathematische Nachrichten, vol. 140, pp. 299â319, 1989. [21] H. Gunawan, âOn n-inner products, n-norms, and the CauchySchwarz inequality,â Scientiae Mathematicae Japonicae, vol. 5, no. 1, pp. 47â54, 2001. [22] H. Gunawan, âThe space of p-summable sequences and its natural n-norm,â Bulletin of the Australian Mathematical Society, vol. 64, no. 1, pp. 137â147, 2001. [23] H. Gunawan and M. Mashadi, âOn n-normed spaces,â International Journal of Mathematics and Mathematical Sciences, vol. 27, no. 10, pp. 631â639, 2001.
Advances in
Decision Sciences
Advances in
Mathematical Physics Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
The Scientific World Journal Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
Mathematical Problems in Engineering Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
International Journal of
Combinatorics Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
Journal of Applied Mathematics
Abstract and Applied Analysis Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
Volume 2013
Submit your manuscripts at http://www.hindawi.com Journal of Function Spaces and Applications
Discrete Dynamics in Nature and Society Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
International Journal of Mathematics and Mathematical Sciences
Advances in
Journal of
Operations Research
Probability and Statistics
International Journal of
International Journal of
Stochastic Analysis
Differential Equations Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
ISRN Mathematical Analysis Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
ISRN Discrete Mathematics Volume 2013
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
ISRN Applied Mathematics
ISRN Algebra Volume 2013
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013
ISRN Geometry Volume 2013
Hindawi Publishing Corporation http://www.hindawi.com
Volume 2013