Solución analítica y aproximada para resolver la ecuación de la cuerda vibrante con una derivada fraccionaria
Autores: Aleroev, Temirkhan S.; Elsayed, Asmaa M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Solución analítica y aproximada para resolver la ecuación de la cuerda vibrante con una derivada fraccionaria
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ecuación diferencial parcial
Derivada fraccionaria
Método de transformada de Laplace
Método de perturbación de homotopía
Separación de variables
Funciones de tipo Mittag-LefLeffler
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este artículo se propone para resolver una ecuación diferencial parcial de segundo orden con una derivada fraccionaria con respecto al tiempo (la ecuación de la cuerda vibrante), donde el orden de la derivada fraccionaria está en el rango de cero a dos. Proponemos una solución numérica basada en el método de la transformada de Laplace con el método de perturbación homotópica. El método de la separación de variables (método de Fourier) se construye para la solución analítica. Las soluciones derivadas están representadas por funciones de tipo Mittag-LefLeffler. Se discuten la ortogonalidad y la convergencia de la solución. Finalmente, presentamos un ejemplo para ilustrar los métodos.
Descripción
Este artículo se propone para resolver una ecuación diferencial parcial de segundo orden con una derivada fraccionaria con respecto al tiempo (la ecuación de la cuerda vibrante), donde el orden de la derivada fraccionaria está en el rango de cero a dos. Proponemos una solución numérica basada en el método de la transformada de Laplace con el método de perturbación homotópica. El método de la separación de variables (método de Fourier) se construye para la solución analítica. Las soluciones derivadas están representadas por funciones de tipo Mittag-LefLeffler. Se discuten la ortogonalidad y la convergencia de la solución. Finalmente, presentamos un ejemplo para ilustrar los métodos.