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generalized separation of variable methods with their comparison: exact solutions of time-fractional nonlinear PDEs in higher dimensions

引用

FRACTIONAL CALCULUS AND APPLIED ANALYSIS 2024年第6期27卷 3240-3290页

作者： Prakash, P. Priyendhu, K. S. Sahadevan, R. Amrita Vishwa Vidyapeetham Amrita Sch Phys Sci Dept Math Coimbatore India Univ Madras Ramanujan Inst Adv Study Math Chennai 600005 India

A systematic investigation of the significance and applicability of two different approaches of generalized separation of variable (GSV) methods for time-fractional nonlinear PDEs in (2+1)\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$(2+1)$$\end{document} and (m+1)\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$(m+1)$$\end{document}-dimensions is presented. Also, this work explicitly shows that while constructing the exact solutions of time-fractional nonlinear PDEs in (2+1)\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$(2+1)$$\end{document} and (m+1)\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$(m+1)$$\end{document}-dimensions without and with delay terms, how to overcome unusual (non-standard) properties of singular kernel fractional derivatives such as chain rule, semigroup property, and the Leibniz rule. Moreover, the importance and effectiveness of the two GSV methods have been discussed through the initial and boundary value problems of the time-fractional nonlinear generalized convection-diffusion equation in (2+1)\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$

关键词： generalized separation of variable methods Invariant subspaces Exact solutions fractional nonlinear convection-diffusion equation Initial and boundary value problems Laplace transformation technique

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