Effective transform-expansions algorithm for solving non-linear fractional multi-pantograph system
- 1. Zarqa University
- 2. Jadara University
- 3. Al-Balqa Applied University
Description
This study presents a new and attractive analytical approach to treat systems with fractional multi-pantograph equations. We introduce the solution as a rapidly-converging series using the Laplace residual power series technique. This method controls the range of convergence and can be easily programmed to find many terms of the series coefficients by computer software. To show the efficiency and strength of the proposed method, we compare the results obtained in this study with those of the Homotopy analysis method and the residual power series technique. Furthermore, two exciting applications of fractional non-homogeneous pantograph systems are discussed in detail and solved numerically. We also present graphical simulations and analyses of the obtained results. Finally, we conclude that the obtained approximate solutions are very close to the exact solutions with a slight difference.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تقدم هذه الدراسة نهجًا تحليليًا جديدًا وجذابًا لعلاج الأنظمة ذات المعادلات الكسرية متعددة المخططات. نقدم الحل كسلسلة سريعة التقارب باستخدام تقنية سلسلة الطاقة المتبقية لابلاس. تتحكم هذه الطريقة في نطاق التقارب ويمكن برمجتها بسهولة للعثور على العديد من مصطلحات معاملات السلسلة بواسطة برامج الكمبيوتر. لإظهار كفاءة وقوة الطريقة المقترحة، نقارن النتائج التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة مع نتائج طريقة تحليل التوضع المتجانس وتقنية سلسلة الطاقة المتبقية. علاوة على ذلك، تتم مناقشة تطبيقين مثيرين لأنظمة البانتوغراف الكسرية غير المتجانسة بالتفصيل وحلها عدديًا. كما نقدم محاكاة رسومية وتحليلات للنتائج التي تم الحصول عليها. أخيرًا، نستنتج أن الحلول التقريبية التي تم الحصول عليها قريبة جدًا من الحلول الدقيقة مع اختلاف طفيف.Translated Description (French)
Cette étude présente une nouvelle approche analytique attrayante pour traiter les systèmes avec des équations multi-pantographes fractionnaires. Nous introduisons la solution en tant que série à convergence rapide en utilisant la technique de la série de puissance résiduelle de Laplace. Cette méthode contrôle la plage de convergence et peut être facilement programmée pour trouver de nombreux termes des coefficients de série par un logiciel informatique. Pour montrer l'efficacité et la force de la méthode proposée, nous comparons les résultats obtenus dans cette étude avec ceux de la méthode d'analyse par homotopie et de la technique des séries de puissance résiduelle. En outre, deux applications passionnantes de systèmes de pantographes fractionnaires non homogènes sont discutées en détail et résolues numériquement. Nous présentons également des simulations graphiques et des analyses des résultats obtenus. Enfin, nous concluons que les solutions approximatives obtenues sont très proches des solutions exactes avec une légère différence.
Translated Description (Spanish)
Este estudio presenta un enfoque analítico nuevo y atractivo para tratar sistemas con ecuaciones multi-pantógrafo fraccionarias. Presentamos la solución como una serie de convergencia rápida utilizando la técnica de serie de potencia residual de Laplace. Este método controla el rango de convergencia y se puede programar fácilmente para encontrar muchos términos de los coeficientes de la serie mediante software informático. Para mostrar la eficiencia y resistencia del método propuesto, comparamos los resultados obtenidos en este estudio con los del método de análisis de homotopía y la técnica de series de potencias residuales. Además, se discuten en detalle y se resuelven numéricamente dos aplicaciones interesantes de los sistemas de pantógrafos fraccionarios no homogéneos. También presentamos simulaciones gráficas y análisis de los resultados obtenidos. Finalmente, concluimos que las soluciones aproximadas obtenidas están muy cerca de las soluciones exactas con una ligera diferencia.
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- خوارزمية التوسعات التحويلية الفعالة لحل النظام متعدد المخططات الكسرية غير الخطية
- Translated title (French)
- Algorithme d'expansion de transformation efficace pour résoudre un système multi-pantographique fractionnaire non linéaire
- Translated title (Spanish)
- Algoritmo efectivo de transformada-expansión para resolver un sistema multi-pantógrafo fraccionario no lineal
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4380992203
- DOI
- 10.3934/math.20231017
References
- https://openalex.org/W1975219289
- https://openalex.org/W2002029661
- https://openalex.org/W2017595816
- https://openalex.org/W2018588983
- https://openalex.org/W2019469368
- https://openalex.org/W2032647616
- https://openalex.org/W2039255063
- https://openalex.org/W2045250771
- https://openalex.org/W2052728710
- https://openalex.org/W2064305119
- https://openalex.org/W2085628012
- https://openalex.org/W2087707879
- https://openalex.org/W2089904505
- https://openalex.org/W2211491790
- https://openalex.org/W2304687139
- https://openalex.org/W2767749538
- https://openalex.org/W2886257756
- https://openalex.org/W2901432230
- https://openalex.org/W2946770385
- https://openalex.org/W2962697549
- https://openalex.org/W2980689816
- https://openalex.org/W2982384361
- https://openalex.org/W2998707382
- https://openalex.org/W3001935612
- https://openalex.org/W3010771518
- https://openalex.org/W3011238522
- https://openalex.org/W3022149264
- https://openalex.org/W3029070471
- https://openalex.org/W3034548093
- https://openalex.org/W3101492188
- https://openalex.org/W3129949328
- https://openalex.org/W3137285274
- https://openalex.org/W3186546279
- https://openalex.org/W3217193433
- https://openalex.org/W4212834435
- https://openalex.org/W4220789523
- https://openalex.org/W4223962039
- https://openalex.org/W4229031777
- https://openalex.org/W4283033702
- https://openalex.org/W4289338967
- https://openalex.org/W4291825037
- https://openalex.org/W4294326319
- https://openalex.org/W4297193084
- https://openalex.org/W4307703638
- https://openalex.org/W4311060132
- https://openalex.org/W4317623163
- https://openalex.org/W4318993306
- https://openalex.org/W4319964780
- https://openalex.org/W4323304843
- https://openalex.org/W4367555931