定義(
縮小写像)
ノルム空間Xの部分集合X
1およびX
2について,写像
F:X1
X2 が
‖Fx1−Fx2‖≦r‖x1−x2‖ (x1,x2 ∈X1 , 0≦r<1)
を満たすとき,Fが
縮小写像(contraction)であるという.このとき,rは x
1,x
2 によらないものとする.
証明
(一意性)x,x' がともにSの中の不動点であるとする.このとき,ある 0≦r≦1 に対して,

‖x−x'‖=‖Fx−Fx'‖≦r‖x−x'‖

となり,条件より,

‖x−x'‖=

0

である.従って x=x' である.

(存在)まず,ある x
0∈S に対し,x
n(n=1,2,・・・) を
xn=Fxn-1 とする.仮定より,{x
n}
n∈N はSの中に存在し,
| ‖xn+1−xn‖ | = | ‖Fxn−Fxn-1‖ |
| ≦ | r‖xn−xn-1‖ |
| ≦ | r2‖xn-1−xn-2‖ |
| | ・・・ |
| ≦ | rn‖x1−x0‖ (n∈N) |
となり,0≦r<1 より,

となり,絶対収束から

が存在する.従って n→∞ としたとき,x=Fx となる x が存在することがFが連続であることからわかる.