本节将对方程(1)的解在L2($\mathscr{O}$)空间上进行一致性估计.
引理1 对于τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω以及D={D(τ,ω):τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω}∈$\mathscr{D}$,存在T=T(τ,ω,D)>0,使得对于∀t≥T,方程(1)中的u满足:
证 将方程(1)与u的共轭u在$\mathscr{O}$上作内积并且取实部,可得
对(12)式右边第二项估计,可得
对(12)式右边第三项和第四项估计,可得
由(13),(14)式可知,
综上可得
在(16)式两边乘以eαt,在(τ-t,τ)上积分,其中τ≥r,ω∈Ω,令θ-τω替代ω可得
由(4),(5),(7)式可知,对于uτ-t∈D(τ-t,θ-tω),D∈$\mathscr{D}$,当t→∞时有
故存在T=T(τ,ω,D)>0,使得对∀t≥T,
结合(17),(18)式,可知(10)式成立.
另一方面,结合(17),(18)式,对(16)式在(τ-t,τ)上运用Gronwall不等式,并令θ-τω替代ω可得
则引理1得证.
推论1 假设(8),(9)式成立,则连续协循环Φ具有一个闭的、可测的$\mathscr{D}$-拉回吸引集K={K(τ,ω):τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω}∈$\mathscr{D}$.对∀τ∈$\mathbb{R}$以及ω∈Ω,K定义为
其中
证 对给定的τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω及D∈$\mathscr{D}$,由定义2和引理1知,存在T=T(τ,ω,D)>0,使得对任意t≥T,
令P是任意正数,
对(22)式右边第一项估计,令N=min{P,α},对任意的t≤0,可得
通过(3),(4)式,可得
因此
结合(10)式,对(22)式右边第二项估计,可得
结合(24),(25)式,对于任意的P>0,可得
因此K(τ,ω)在空间L2($\mathscr{O}$)上是缓增的.另外,对∀τ∈$\mathbb{R}$,L(τ,·):Ω→$\mathbb{R}$是可测的.
引理2 存在随机半径R2(τ,ω):假设(8),(9)式成立,对∀τ∈$\mathbb{R}$和ω∈Ω,D={D(τ,ω):τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω}∈$\mathscr{D}$,存在T=T(τ,ω,D)>0,使得对∀t≥T,满足
证 由引理1,存在T=T(τ,ω,D)≥1,对∀t≥T,
令
根据eαs≥eατe-α,对所有的s≥τ-1,引理2成立.
引理3 存在随机半径R3(τ,ω):对于τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω以及D={D(τ,ω):τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω}∈$\mathscr{D}$,存在T=T(τ,ω,D)>0,使得对于∀t≥T,$\exists $ε>0,σ∈$\mathbb{R}$,满足
证 对于所有的t≥T,将方程(1)与-Δu在$\mathscr{O}$上作内积并且取实部,可得
根据Young不等式可知
再根据Sobolev嵌入定理和内插不等式可知,对任意的u∈H10($\mathscr{O}$),
则对(30)式右边第二项估计,可得
综上可知
任给t≥0,τ∈$\mathbb{R}$,ω∈Ω,取s∈(τ-1,τ),在区间(τ-1,τ)上运用Gronwall不等式,并将ω替换成θ-τω,可得
其中,结合(3),(4)式以及文献[4]可知,存在ε>0,σ∈$\mathbb{R}$,h<0,使得$|\int_{0}^{0}{{{\mathscr{G}}_{\delta }}({{\theta }_{\sigma }}\omega)\text{d}\sigma }|\le -\varepsilon h+{{C}_{\sigma }}(\omega)$成立.
由引理1、引理2和(9)式可得
成立.令
从而引理3成立.