Peso generalizado de integración fraccional por partes y la ecuación de Euler-Lagrange
Autores: Zine, Houssine; Lotfi, El Mehdi; Torres, Delfim F. M.; Yousfi, Noura
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Peso generalizado de integración fraccional por partes y la ecuación de Euler-Lagrange
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Integración por partes
Análisis matemático
Cálculo de variaciones
Control óptimo
Derivada fraccionaria
Ecuación de Euler-Lagrange
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La integración por partes juega un papel crucial en el análisis matemático, por ejemplo, durante la demostración de condiciones óptimas necesarias en el cálculo de variaciones y el control óptimo. Motivados por este hecho, construimos una nueva derivada fraccional generalizada, ponderada a la derecha, en el sentido de Riemann-Liouville con su integral asociada para la derivada fraccional generalizada ponderada recientemente introducida con núcleo de Mittag-Leffler. Reescribimos estos operadores de manera equivalente en series efectivas, demostrando algunas propiedades interesantes relacionadas con los operadores fraccionales izquierdo y derecho. Estos resultados nos permiten obtener la fórmula correspondiente de integración por partes. Con la nueva fórmula general, obtenemos una ecuación de Euler-Lagrange ponderada adecuada para la optimización dinámica, extendiendo las existentes en la literatura. Concluimos con la aplicación de un problema variacional de optimización al marco de la mecánica cuántica.
Descripción
La integración por partes juega un papel crucial en el análisis matemático, por ejemplo, durante la demostración de condiciones óptimas necesarias en el cálculo de variaciones y el control óptimo. Motivados por este hecho, construimos una nueva derivada fraccional generalizada, ponderada a la derecha, en el sentido de Riemann-Liouville con su integral asociada para la derivada fraccional generalizada ponderada recientemente introducida con núcleo de Mittag-Leffler. Reescribimos estos operadores de manera equivalente en series efectivas, demostrando algunas propiedades interesantes relacionadas con los operadores fraccionales izquierdo y derecho. Estos resultados nos permiten obtener la fórmula correspondiente de integración por partes. Con la nueva fórmula general, obtenemos una ecuación de Euler-Lagrange ponderada adecuada para la optimización dinámica, extendiendo las existentes en la literatura. Concluimos con la aplicación de un problema variacional de optimización al marco de la mecánica cuántica.