<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMES</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1526-1506</issn>
<issn pub-type="ppub">1526-1492</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">69541</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmes.2025.069541</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Predictive and Global Effect of Active Smoker in Asthma Dynamics with Caputo Fractional Derivative</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Predictive and Global Effect of Active Smoker in Asthma Dynamics with Caputo Fractional Derivative</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Predictive and Global Effect of Active Smoker in Asthma Dynamics with Caputo Fractional Derivative</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib id="author-1" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Farman</surname><given-names>Muhammad</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref><xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref><email>farmanlink@gmail.com</email></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Asghar</surname><given-names>Noreen</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-4">4</xref></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Saleem</surname><given-names>Muhammad Umer</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-4">4</xref></contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Nisar</surname><given-names>Kottakkaran Sooppy</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-5">5</xref><xref ref-type="aff" rid="aff-6">6</xref></contrib>
<contrib id="author-5" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Hosseini</surname><given-names>Kamyar</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref><xref ref-type="aff" rid="aff-7">7</xref></contrib>
<contrib id="author-6" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Hafez</surname><given-names>Mohamed</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-8">8</xref><xref ref-type="aff" rid="aff-9">9</xref></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>Faculty of Arts and Sciences, Department of Mathematics, Near East University</institution>, <addr-line>TRNC, Mersin 10, Nicosia, 99138</addr-line>, <country>Turkey</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Research Center of Applied Mathematics, Khazar University</institution>, <addr-line>Baku, AZ-1096</addr-line>, <country>Azerbaijan</country></aff>
<aff id="aff-3"><label>3</label><institution>Jadara University Research Center, Jadara University</institution>, <addr-line>Irbid, 21110</addr-line>, <country>Jordan</country></aff>
<aff id="aff-4"><label>4</label><institution>Department of Mathematics, University of Education</institution>, <addr-line>Lahore, 54600</addr-line>, <country>Pakistan</country></aff>
<aff id="aff-5"><label>5</label><institution>Department of Mathematics, College of Science and Humanities in Al Kharj, Prince Sattam bin Abdulaziz University</institution>, <addr-line>Al Kharj, 16277</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country></aff>
<aff id="aff-6"><label>6</label><institution>Hourani Center for Applied Scientific Research, Al-Ahliyya Amman University</institution>, <addr-line>Amman, 19328</addr-line>, <country>Jordan</country></aff>
<aff id="aff-7"><label>7</label><institution>Faculty of Engineering and Natural Sciences, Istanbul Okan University</institution>, <addr-line>Istanbul, 34959</addr-line>, <country>Turkey</country></aff>
<aff id="aff-8"><label>8</label><institution>Faculty of Engineering and Quantity Surveying, INTI International University Colleges</institution>, <addr-line>Nilai, 71800</addr-line>, <country>Malaysia</country></aff>
<aff id="aff-9"><label>9</label><institution>Faculty of Mangement, Shinawatra University</institution>, <addr-line>Pathum Thani, 12000</addr-line>, <country>Thailand</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Muhammad Farman. Email: <email>farmanlink@gmail.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date date-type="collection" publication-format="electronic">
<year>2025</year>
</pub-date>
<pub-date date-type="pub" publication-format="electronic">
<day>30</day><month>10</month><year>2025</year>
</pub-date>
<volume>145</volume>
<issue>1</issue>
<fpage>721</fpage>
<lpage>751</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>25</day>
<month>6</month>
<year>2025</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>03</day>
<month>9</month>
<year>2025</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2025 The Authors.</copyright-statement>
<copyright-year>2025</copyright-year>
<copyright-holder>Published by Tech Science Press.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMES_69541.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>Smoking is harmful to the lungs and has numerous effects on our bodies. This leads to decreased lung function, which increases the lungs&#x2019; susceptibility to asthma triggers. In this paper, we develop a new fractional-order model and investigate the impact of smoking on the progression of asthma by using the Caputo operator to analyze different factors. Using the Banach contraction principle, the existence and uniqueness of solutions are established, and the positivity and boundedness of the model are proved. The model further incorporates different stages of smoking to account for incubation periods and other latent effects, enhancing the accuracy of system dynamics. Within this Fractional operator framework, key analyses are performed, including the identification of equilibrium points, computation of the basic reproduction number, sensitivity analysis, and assessment of local and global stability with the Lyapunov function. Additionally, chaos stability employing linear response regulation is implemented mathematically, and the effect of the compartment shows through simulations. A numerical iterative method employing Newton polynomial interpolation is used to illustrate the effectiveness of the suggested model, and numerical simulations reveal its enhanced efficiency at various fractional orders. The fractional-order framework offers a more realistic representation than classical integer-order models.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Smoking-induced asthma</kwd>
<kwd>health risk control</kwd>
<kwd>chaos stability</kwd>
<kwd>biological algorithm</kwd>
<kwd>computational analysis</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Asthma is a chronic disease that causes difficulty breathing by affecting the inner walls of the airways. Breathing difficulties and shortness of breath when exhaling are symptoms of the chronic illness asthma. Although there is no particular treatment, symptoms can be tracked. Patients should speak with medical professionals who can modify their treatment according to the patient&#x2019;s condition. Chest tightness, discomfort, coughing, wheezing, respiratory system infections, dyspnea, and trouble sleeping are some of the symptoms. Children with asthma frequently exhibit wheezing during exhalation, which causes breathing problems. Asthmatic patients may have severe symptoms such as chest pain and loss of consciousness due to a shortage of oxygen.</p>
<p>According to reports, cigarette smoke can also cause asthma in addition to air pollutants such hexachloroplatinates and di-isocynates [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>]. Smoking is harmful to the lungs and has numerous effects on our bodies. This leads to decreased lung function, which increases the lungs&#x2019; susceptibility to asthma triggers. Cigarette smoke contains high levels of irritants such as formaldehyde, ammonia, acrolein, and nitrogen oxides. The expert maintained that smoke which enter the host through a close smoker in the community, can harm the lungs. As a result, when someone inhales tobacco smoke, these disagreeable chemicals may trigger an asthma attack. Over 1,000,000 children with asthma worsen after being exposed to secondhand smoke, and over 15 million children are exposed to smoke every day [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]. Asthma is also caused by airborne pollutants, including dust from open-pit coal mining, coal-fired cement, and other operations, heavy metal cocktails from Solid Liquid Fuel (SLF) burning cement, and vanadium and nickel particles from power plants and oil refineries [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>]. As a result, a susceptible population develops asthma as a result of ongoing exposure to air pollutants. To investigate the patterns of transmission of infectious diseases [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] and generate vital data regarding disease dynamics for control and prevention [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], mathematical models are crucial. Researchers have created a variety of numerical techniques to study disease dynamics. Researchers have recently examined the dynamics of asthma from a variety of angles in their study [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>]. It is well known that ongoing smoking exposure is a major factor in the onset and progression of asthma.</p>
<p>Because fractional calculus is inherited and uses memory-based depictions, it is a flexible framework that provides accurate results in science and technology [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>]. Using its derivative for a constant being zero, Caputo&#x2019;s fractional derivative enables the solution of problems using conventional beginning and boundary conditions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>]. Nonlinear functional integral equations can now be solved with a variety of fractional operators (see [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>]) thanks to new advances in fractional calculus. Dinku et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>] used various kernels of fractional differential equations to examine the effect of smoking on the development of cancer. To take into consideration the periodic impacts of smoking, they included a periodic function. For a variety of fractional-order derivatives, the study examined chaotic behavior, such as high smoking frequency and absence of immunological flux under low host cell starting circumstances. The goal of the study [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>] was to compare the outcomes with conventional models by using fractional calculus to investigate adsorption and extraction processes. Equations were solved using the Caputo derivative, and processes such as the extraction of maize antioxidant compounds with varying solvent amounts and the adsorption of biodiesel glycerol at varying temperatures were examined. First-order and So and MacDonald&#x2019;s models were used to compare the extraction of antioxidant chemicals. The diagnosis and therapy of lung cancer in patients with compromised immune systems utilizing cytokines and anti-PD-L1 inhibitors was investigated by Nisar et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>]. In addition to identifying early lung cancer management by cytokines and anti-PD-L1 inhibitors, which promote the generation of anti-cancer cells, they verified immune-mediated compartment linkages. IABNs were developed by Mukhtar et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>] to solve fractional order Parkinson&#x2019;s disease scenarios. Through evaluations with regard numerical solutions and simulations, the IABN was examined. An excellent method for forecasting significant deformations of amorphous polymers is the variable order fractional parametric model, which was refined in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]. It characterizes the mechanical behavior of polycarbonate at various temperatures. Using a fractional-order system, Farman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>] demonstrate how decreased resources from forests affect toxin activity and fire caused by humans. These steps are intended to confirm that resource depletion has been resolved. In ecological modeling, fractional calculus is crucial for comprehending and overseeing maintaining forests in the face of human pressures, according to the study. Using GA, Adak et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>] optimized a SIR fractional order model that included medication, the media, and vaccine controls. The order of fractional derivatives was shown to affect the ideal management parameter values. The fractional operator in the Caputo sense was used by Bansal et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>] to create a mathematical model for studying the dynamics of transmitting monkeypox in both humans and other species.</p>
<p>Traditional integer-order differential equations have been widely used to model the dynamics of asthma and its association with environmental pollutants, including tobacco smoke [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>]. Incidents of asthma are closely related to environmental variables such as smoking, pollution in the air, and allergens. However, breathing difficulties can be reduced with medication-based therapy and limiting exposure to asthma triggers. Recent advancements have introduced fractional-order derivatives to better capture memory effects and hereditary properties inherent in biological systems [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>]. Inspired by the debate above, we create a novel model in this work to examine the dynamics of different smoker classes that have the potential to spread asthma. As far as we are aware, this effort is novel and will investigate further perspectives on the problem. Furthermore, because fractional-order models better capture the intricate physical processes, we used the Caputo fractional operator rather than integer-order. The investigation of dynamical behavior throughout the entire time span and its precise mathematical characterization are currently the main challenges. The intricate dynamical processes found in smoking-induced asthma disease can be better described by fractional-order models.</p>
<p>The structure of this manuscript is as follows: A brief description of the fractional operator utilized in the suggested model is given in <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref>. The fractional-order-based smoking-induced asthma model is the main topic of <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref>, and a thorough examination of the generated model is included in <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref>. <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref> explores the system&#x2019;s stability using the Lyapunov stability approach. Inside the practicable spectrum, <xref ref-type="sec" rid="s6">Section 6</xref> examines the model&#x2019;s performance under chaotic circumstances; <xref ref-type="sec" rid="s7">Section 7</xref> displays the numerical outcomes derived from the system; <xref ref-type="sec" rid="s8">Section 8</xref> supplies an in-depth analysis of the outcomes, and delivers a summary of the most significant results and the ultimate findings.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Formulation of Dynamical Model for Smoking-Induced Asthma</title>
<p>In this work, we developed a new model of smoking-induced asthma disease flow chart shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>. Smokers are divided into three classes as:</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>The flow chart of dynamical system</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-1.tif"/>
</fig>
<p><list list-type="bullet">
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>; Non-smoker class;</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>: Active-smoker class; and</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>: Ex-smoker class.</p></list-item>
</list></p>
<p>Smoking-induced asthma population is categorized as follows:
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>: Asthma diagnose due to non-smoker class;</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>: Asthma diagnose due to active-smoker class; and</p></list-item>
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>: Asthma diagnose due to ex-smoker class.</p></list-item>
</list></p>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>Assumptions</title>
<p><list list-type="bullet">
<list-item>
<p><inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula> represents the non-smokers <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula><sup>&#x02032;</sup> recruiting rate, while <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> represents the natural death rate. We assumed that the number of nonsmokers would decline when they begin to smoke at a rate of <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and as a result of outside influences at a rate of <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Additionally, nonsmokers spread asthma at a rate of <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and the number of nonsmokers who recover from asthma also contributes to the class <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Thus at time t, we have
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item>
<p>Active smokers <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> increase at the rate of <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and also with the temporary improvement rate of <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mi>w</mml:mi></mml:math></inline-formula> due to ex-smokers. The number of active smokers decrease due to natural death rate of <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, naturally smoking-quit rate of <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and as well as due to asthma at the rate of <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Moreover, <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> spread asthma at a rate of <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and they decrease as they recover from asthma at a rate of <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Therefore,
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item>
<p>The class <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of ex-smokers rises at a smoking-quit rate of <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> and a quit rate of <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> because of asthma. Due to the recovered ex-smokers, the number of <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> also rises at a rate of <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The transmission rates of asthma and natural death, represented by <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, respectively, cause a drop in the number of <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item>
<p>The class <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> increases when ex-smokers <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> come into contact with asthma and transmit it at a rate of <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> class decreases as per natural death rate <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and the recovery rate <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of active smokers having asthma.
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item>
<p>The class <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> increases when active smokers <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> come into contact with asthma and transmit it at a rate of <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> class reduces due to the natural death rate <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and the recovery rate <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of active smokers having asthma.
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item>
<p>The class <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> increases when ex-smokers <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> come into contact with asthma and transmit it at a rate of <inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>. It also increases due to certain external impacts indicated by <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> class falls due to the natural death rate <inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and the recovery rate <inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of ex-smokers having asthma.
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p></list-item>
</list></p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>Fractional-Order Model</title>
<p>A variable&#x2019;s rate of change in classical modeling using ordinary differential equations is entirely dependent on its existing state. These models&#x2019; basic presumption that the system is memoryless restricts their capacity to represent biological processes impacted by prior actions. The Caputo fractional-order derivative presents a memory-dependent paradigm in which the system&#x2019;s current state is impacted by every condition in the past via a weighted history. This characteristic is especially crucial for long-term respiratory disorders like asthma, where the effects of environmental exposures, like smoking, take time to manifest. Because the Caputo operator makes the switch from classical to fractional modeling more natural by allowing the integration of beginning conditions in the same form as classical derivatives, it is particularly well-suited for modeling such memory effects. A more realistic depiction of the disease&#x2019;s course is achieved by incorporating the memory feature into the model, which successfully captures inflammatory accumulation, delayed immune responses, and residual smoking-related harm. Therefore, in comparison to conventional Ordinary Differential Equations (ODEs), the fractional-order model with the Caputo derivative offers a more thorough and biologically compatible approach.</p>
<p>There are numerous uses for fractional calculus. In contrast to other derivatives of non-integer orders, the Caputo fractional derivative is a fundamental idea in fractional calculus that finds practical tractability in problem modeling, providing rich and precise information. A possible physical manifestation of real-life phenomena, such the memory of smoking-induced asthma that explains a system&#x2019;s behavior in the past, is the arbitrary fractional order. Here, we are discussing some fundamental findings that are essential to our work.</p>
<p><bold>Definition 1.</bold> <italic>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>] For a continuous function <inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, the Riemann-Liouville integral definition of order <inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is:</italic>
<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mmultiscripts><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Definition 2.</bold> <italic>[<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>] The Caputo derivative operator of order <inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be written as:</italic>
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula><italic>where <inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> is the smallest integer and <inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:math></inline-formula></italic>.</p>
<p>Consequently, by improving the data fitting versatility, the fractional order parameter makes it possible to describe the asthma disease system using the Caputo derivative structure in an extra adaptable way.
<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd>
<mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>with initial condition <inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Here, <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the order of Caputo fractional derivative <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_3">
<label>2.3</label>
<title>Positiveness and Boundedness of Solutions</title>
<p>In this part, we find the conditions ensuring the poistivity of the solutions, which are crucial for representing real-world scenarios. For <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, we have
<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>This holds for all <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> when considering classical derivatives.
<disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Notably, when dealing with classical derivatives, these properties hold for all <inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>.
<disp-formula id="eqn-12"><label>(12)</label><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>While the positivity of system solutions in terms of Caputo derivative is defined by
<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x039B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s2_4">
<label>2.4</label>
<title>Positively Invariant Region</title>
<p><bold>Lemma 1.</bold> <italic>For the remainder of the time span, assuming the nonnegative starting conditions, the solutions of the system <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref> remain in the confined positive region <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></italic>.</p>
<p><italic><bold>Proof.</bold></italic> We obtain the following:
<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Now, we sum up the all equations in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref>. Then we obtain
<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>This yields
<disp-formula id="eqn-16"><label>(16)</label><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">lim</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Thus, we can conclude that
<disp-formula id="eqn-17"><label>(17)</label><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext>R</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>is a positively invariant region.&#x25A1;</p>
</sec>
<sec id="s2_5">
<label>2.5</label>
<title>Equilibrium Points</title>
<p>By setting the system&#x2019;s left side to zero, this part offers a thorough examination of equilibrium locations. Let there are no active smokers and in the absence of asthma we get the points free of disease as
<disp-formula id="eqn-18"><label>(18)</label><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The asthma-persistent equilibrium is given by
<disp-formula id="eqn-19"><label>(19)</label><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="eqn-20"><label>(20)</label><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mtable columnalign="right center left" rowspacing="3pt" columnspacing="0 thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s2_6">
<label>2.6</label>
<title>Reproductive Number</title>
<p>In order to find the reproductive number, we consider the system:
<disp-formula id="eqn-21"><label>(21)</label><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The matrices <italic>F</italic> and <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> are calculated using the next generation matrix technique as follows:
<disp-formula id="eqn-22"><label>(22)</label><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then, the reproduction number is obtained as
<disp-formula id="eqn-23"><label>(23)</label><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s2_7">
<label>2.7</label>
<title>Sensitivity of <inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula></title>
<p>In the parameters model, the reproduction number <inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula>, which measures the disease distribution, has sensitivity indices that are found by sensitivity analysis. By calculating a parameter&#x2019;s uncertainty from its distribution, a frequency distribution for the fundamental reproduction number can be produced. It is possible to investigate the sensitivity of <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math></inline-formula> by taking into account important factors and computing partial derivatives of the reproductive number. Let
<disp-formula id="eqn-24"><label>(24)</label><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>then, we calculate the sensitivity of <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> as follows:
<disp-formula id="eqn-25"><label>(25)</label><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mtable columnalign="right center left" rowspacing="3pt" columnspacing="0 thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-26"><label>(26)</label><mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mtable columnalign="right center left" rowspacing="3pt" columnspacing="0 thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-27"><label>(27)</label><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mtable columnalign="right center left" rowspacing="3pt" columnspacing="0 thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>An increase in that parameter&#x2019;s value will result in an increase in the related reproductive number since a positive value is directly proportional to related reproductive. Relative to related reproductive, a negative value is inversely proportional, meaning that if we raise the value of that parameter, the related reproductive number will fall. Sensitivity of these reproductive numbers with respect to these parameters is depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Figs. 2</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-3">3</xref>.</p>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>The sensitivity analysis of <inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>&#x2019;s parameters</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-2.tif"/>
</fig><fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title><inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>&#x2019;s parameters Sensitivity Indices</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-3.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Existence and Uniqueness Analysis</title>
<p>This study highlights the distinctiveness of the suggested Caputo model, which is founded on the Banach contraction principle and guarantees its existence and dependability in forecasting the dynamics of smoking-induced asthma. To enhance clarity and simplicity, we first assume the following four kernals:
<disp-formula id="eqn-28"><label>(28)</label><mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:mtable columnalign="right center left" rowspacing="3pt" columnspacing="0 thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Applying the fractional-order Caputo operator to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref>, we obtain
<disp-formula id="eqn-29"><label>(29)</label><mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> are the positive real constants. We will now establish the Lipschitz condition for the Caputo system <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref>.</p>
<p><bold>Theorem 1.</bold> <italic>The aforementioned kernals system <inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> satisfy the Lipschitz condition</italic>.</p>
<p><bold>Proof.</bold> First, we justify the Lipschitz condition for the kernel <inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Considering two function, <italic>N</italic> and <inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the corresponding norm is given by:
<disp-formula id="eqn-30"><label>(30)</label><mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are bounded functions. In the same way, the norms for the other model equations can be determined.</p>
<p>The subsequent recursive formula for <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-29">(29)</xref> is the result of the Caputo model having at least one solution.
<disp-formula id="eqn-31"><label>(31)</label><mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:mtable columnalign="right center left" rowspacing="3pt" columnspacing="0 thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The positive initial conditions are the first iterative values. Then
<disp-formula id="eqn-32"><label>(32)</label><mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-33"><label>(33)</label><mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-34"><label>(34)</label><mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-35"><label>(35)</label><mml:math id="mml-eqn-35" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-36"><label>(36)</label><mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-37"><label>(37)</label><mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>It is important to note that
<disp-formula id="eqn-38"><label>(38)</label><mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then, we have
<disp-formula id="eqn-39"><label>(39)</label><mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>By applying the triangle inequality, the above equation can be reduced
<disp-formula id="eqn-40"><label>(40)</label><mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Following from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-29">Eq. (29)</xref>, the kernel <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> satisfies the Lipschitz condition. Consequently, it can be expressed as:
<disp-formula id="eqn-41"><label>(41)</label><mml:math id="mml-eqn-41" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>We can simplify the above inequality as follows:
<disp-formula id="eqn-42"><label>(42)</label><mml:math id="mml-eqn-42" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-43"><label>(43)</label><mml:math id="mml-eqn-43" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-44"><label>(44)</label><mml:math id="mml-eqn-44" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-45"><label>(45)</label><mml:math id="mml-eqn-45" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-46"><label>(46)</label><mml:math id="mml-eqn-46" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-47"><label>(47)</label><mml:math id="mml-eqn-47" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>&#x25A1;</p>
<p><bold>Theorem 2.</bold> <italic>Given the condition:</italic>
<disp-formula id="ueqn-48"><mml:math id="mml-ueqn-48" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><italic>The fractional-order smoking-induces asthma system has an analytical solution at <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></italic>.</p>
<p><bold>Proof.</bold> Following from the recursive relation, we observe that the all state variables are bounded functions, confirming that the Lipschitz criteria.
<disp-formula id="eqn-48"><label>(48)</label><mml:math id="mml-eqn-48" display="block"><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;&#x2264;&#x2225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula></p>
<p>Although the solutions listed are legitimate, we take into consideration the following to make sure the functions listed accurately reflect the suggested model:
<disp-formula id="ueqn-50"><mml:math id="mml-ueqn-50" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>This implies that
<disp-formula id="ueqn-51"><mml:math id="mml-ueqn-51" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;&#x2225;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Using the Lipschitz condition,
<disp-formula id="eqn-49"><label>(49)</label><mml:math id="mml-eqn-49" display="block"><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>This yields,
<disp-formula id="eqn-50"><label>(50)</label><mml:math id="mml-eqn-50" display="block"><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Next, at <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, we obtain,
<disp-formula id="eqn-51"><label>(51)</label><mml:math id="mml-eqn-51" display="block"><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2264;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>When <inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mi>m</mml:mi></mml:math></inline-formula> approaches <inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we reach at
<disp-formula id="eqn-52"><label>(52)</label><mml:math id="mml-eqn-52" display="block"><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>In the same direction, we may deduce
<disp-formula id="eqn-53"><label>(53)</label><mml:math id="mml-eqn-53" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x2138;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>We must examine an other solution <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to the suggested model in order to demonstrate the answer&#x2019;s uniqueness.
<disp-formula id="eqn-54"><label>(54)</label><mml:math id="mml-eqn-54" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Utilizing the norm in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-54">Eq. (54)</xref>, we obtain
<disp-formula id="eqn-55"><label>(55)</label><mml:math id="mml-eqn-55" display="block"><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>&#x25A1;</p>
<p><bold>Theorem 3.</bold> <italic>In the following circumstance, the analytical solution for the Caputo fractional model is unique, which is:</italic>
<disp-formula id="eqn-56"><label>(56)</label><mml:math id="mml-eqn-56" display="block"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Proof.</bold> Note that <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-56">(56)</xref> is equivalent to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-55">(55)</xref> so that
<disp-formula id="eqn-57"><label>(57)</label><mml:math id="mml-eqn-57" display="block"><mml:mo stretchy="false">&#x2225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>Thus,
<disp-formula id="ueqn-61"><mml:math id="mml-ueqn-61" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2225;=</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>This suggests that the solution is distinctive and is therefore
<disp-formula id="ueqn-62"><mml:math id="mml-ueqn-62" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Also, we have
<disp-formula id="eqn-58"><label>(58)</label><mml:math id="mml-eqn-58" display="block"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>&#x25A1;</p>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Stability Analysis</title>
<p><bold>Theorem 4.</bold> <italic>The endemic equilibrium points <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> are globally asymptotically stable if the reproductive number mentioned in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">(23)</xref> is greater than 1</italic>.</p>
<p><bold>Proof.</bold> Let us represent the Lyapunov function:
<disp-formula id="eqn-59"><label>(59)</label><mml:math id="mml-eqn-59" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then, we have
<disp-formula id="eqn-60"><label>(60)</label><mml:math id="mml-eqn-60" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref>, we can write as
<disp-formula id="eqn-61"><label>(61)</label><mml:math id="mml-eqn-61" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Replacing <inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, we can have the following
<disp-formula id="eqn-62"><label>(62))</label><mml:math id="mml-eqn-62" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>after some computations, we have
<disp-formula id="ueqn-68"><mml:math id="mml-ueqn-68" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="eqn-63"><label>(63)</label><mml:math id="mml-eqn-63" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-64"><label>(64)</label><mml:math id="mml-eqn-64" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>It follows that if <inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, this results in <inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. However, when <inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, we have
<disp-formula id="eqn-65"><label>(65)</label><mml:math id="mml-eqn-65" display="block"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">&#x03A9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">&#x21D2;</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>&#x25A1;</p>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Chaos Control</title>
<p>Here, we discuss the use of linear feedback control method to stabilize system <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref> at its equilibrium points, specifically focusing on the fractional-order system in its controlled form.
<disp-formula id="eqn-66"><label>(66)</label><mml:math id="mml-eqn-66" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are control variables, therefore, the associated Jacobian matrix at is as follows:
<disp-formula id="eqn-67"><label>(67)</label><mml:math id="mml-eqn-67" display="block"><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>w</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>r</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="eqn-68"><label>(68)</label><mml:math id="mml-eqn-68" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>With the chosen values <inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-119"><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-120"><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the characteristic polynomial is given by:
<disp-formula id="eqn-69"><label>(69)</label><mml:math id="mml-eqn-69" display="block"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Furthermore, the computed characteristic roots are:
<disp-formula id="ueqn-76"><mml:math id="mml-ueqn-76" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1.2687</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1.2106</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.5911</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.3207</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.2593</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;&#xA0;&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.279.</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since all eigenvalues have negative real parts, the equilibrium point <inline-formula id="ieqn-121"><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is asymptotically stable. <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Figs. 4</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-8">8</xref> show the chaos control of the proposed model for all groups.</p>
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>Co-relation between <inline-formula id="ieqn-122"><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> with other compartments</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-4.tif"/>
</fig><fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label>
<caption>
<title>Co-relation between <inline-formula id="ieqn-123"><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> with other compartments</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-5.tif"/>
</fig><fig id="fig-6">
<label>Figure 6</label>
<caption>
<title>Co-relation between <inline-formula id="ieqn-124"><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> with other compartments</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-6a.tif"/>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-6b.tif"/>
</fig><fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>Co-relation between <inline-formula id="ieqn-125"><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> with other compartments</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-7.tif"/>
</fig><fig id="fig-8">
<label>Figure 8</label>
<caption>
<title>Co-relation between <inline-formula id="ieqn-126"><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> with other compartments</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-8.tif"/>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> displays a set of graphs that show the co-relation between <inline-formula id="ieqn-127"><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and other compartments. A smooth 3D surface is shown by the first <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4a</xref>, where <inline-formula id="ieqn-128"><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> falls as <inline-formula id="ieqn-129"><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> rises. This implies that the number of people with asthma increases over time as the number of non-smokers declines. This finding implies that exposure to smoking by non-smokers may be a factor in the rise in asthmatic people. A 3D surface plot with <inline-formula id="ieqn-130"><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> growing initially as <inline-formula id="ieqn-131"><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> lowers is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4b</xref>. Thus, smoking exposure raises the latent population before the disease manifests itself. The 3D surface plot in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4c</xref> demonstrates a steady increase in <inline-formula id="ieqn-132"><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> as <inline-formula id="ieqn-133"><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> decreases. Since fewer healthy non-smokers translate into more bronchial problems, the slope indicates a strong negative correlation. In <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4d</xref>, <inline-formula id="ieqn-134"><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> increases when <inline-formula id="ieqn-135"><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> decreases, much like in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4c</xref>. Compared to <inline-formula id="ieqn-136"><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, the growth is more gradual, indicating a slower migration into the <inline-formula id="ieqn-137"><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> class. Some non-smokers develop asthma quickly, while others gradually develop impaired bronchial function. As <inline-formula id="ieqn-138"><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> falls, the <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4e</xref> displays the greatest increase in <inline-formula id="ieqn-139"><mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The curve shows that serious difficulties rise quickly as more non-smokers leave their class. <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> demonstrates that asthmatic-related compartments <inline-formula id="ieqn-140"><mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> rise in proportion to the decrease in non-smokers <inline-formula id="ieqn-141"><mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The co-relation between the exposed class <inline-formula id="ieqn-142"><mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and other model compartments is depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>. As <inline-formula id="ieqn-143"><mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> rises in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5a</xref>, <inline-formula id="ieqn-144"><mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> also climbs gradually over time. People who are more exposed are more likely to get respiratory issues. In contrast to <inline-formula id="ieqn-145"><mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5b</xref> exhibits a similar pattern more slowly. As <inline-formula id="ieqn-146"><mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> declines at later points in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5c</xref>, <inline-formula id="ieqn-147"><mml:math id="mml-ieqn-147"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> rises rapidly. Long-term exposure eventually speeds up the development of serious asthmatic problems. Exposure is a crucial intermediary step that connects non-smokers to the whole course of asthma in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>.</p>
<p>The interactions between the asthmatic class and other disease-related groups are depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref>. In <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6a</xref>, the exposed class initially maintains expansion as the number of asthmatic individuals rises. More bronchial respiratory damage results from a larger prevalence of asthma, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6b</xref>. The gradual but steady increase of <inline-formula id="ieqn-148"><mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> with <inline-formula id="ieqn-149"><mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6c</xref>. The deadly endpoint of smoking-induced asthma is highlighted by the progression of uncontrolled asthma into severe bronchial problems (<xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6d</xref>). Thus, asthma is the primary cause of disease progression.</p>
<p>The interaction between the population with initial asthma and other illness states throughout time is depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref>. There is a strong positive association shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7a</xref>; as <inline-formula id="ieqn-150"><mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> climbs over time, so does <inline-formula id="ieqn-151"><mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Asthma is a sign of deteriorating bronchial function, which is a result of smoking-induced disease progression. Similarly, <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7b</xref> shows a straight positive relationship between <inline-formula id="ieqn-152"><mml:math id="mml-ieqn-152"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and the severe asthma class <inline-formula id="ieqn-153"><mml:math id="mml-ieqn-153"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Accordingly, the asthma class <inline-formula id="ieqn-154"><mml:math id="mml-ieqn-154"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> serves as a transitional condition, emphasizing its function as an early indicator of deteriorating illness.</p>
<p>The intermediate stage, where asthma functions are compromised, is the subject of <xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref>. There is a definite monotonic increase: <inline-formula id="ieqn-155"><mml:math id="mml-ieqn-155"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> climbs gradually as <inline-formula id="ieqn-156"><mml:math id="mml-ieqn-156"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> rises. Severe asthma is represented by <inline-formula id="ieqn-157"><mml:math id="mml-ieqn-157"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, which is a transitional state that feeds into <inline-formula id="ieqn-158"><mml:math id="mml-ieqn-158"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. As a result, the system smoothly approaches equilibrium states.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Numerical Scheme</title>
<p>To approximate the Caputo fractional system, we employ the Newton-polynomial based scheme for the proposed model <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref> originally introduced by [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>]. To simplify the explanation, we can represent the previously mentioned system as follows:
<disp-formula id="eqn-70"><label>(70)</label><mml:math id="mml-eqn-70" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mmultiscripts><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts/><mml:none/><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mmultiscripts><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>At <inline-formula id="ieqn-159"><mml:math id="mml-ieqn-159"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we have the following:
<disp-formula id="eqn-71"><label>(71)</label><mml:math id="mml-eqn-71" display="block"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Above equation can be modified by using the Newton polynomial as
<disp-formula id="eqn-72"><label>(72)</label><mml:math id="mml-eqn-72" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>We get finally the following:
<disp-formula id="eqn-73"><label>(73)</label><mml:math id="mml-eqn-73" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-74"><label>(74)</label><mml:math id="mml-eqn-74" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-75"><label>(75)</label><mml:math id="mml-eqn-75" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-76"><label>(76)</label><mml:math id="mml-eqn-76" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-77"><label>(77)</label><mml:math id="mml-eqn-77" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-78"><label>(78)</label><mml:math id="mml-eqn-78" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-86"><mml:math id="mml-ueqn-86" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x210F;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x210F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s7">
<label>7</label>
<title>Numerical Simulation</title>
<p>The proposed dynamical model <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref> depicts the interplay between smoking and asthma as a nonlinear dynamical system. This section of the article presents the results and analysis for the analytical solution of the suggested fractional equations. After a small number of repetitions, it is believed that the predicted results, as stated in the section above, quickly approach the precise solution. We used MATLAB for numerical simulations by choosing appropriate initial conditions and parameter values. These values are suggested on the previous works done in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>]. The parameters values used in numerical simulations are as follows: <inline-formula id="ieqn-160"><mml:math id="mml-ieqn-160"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-161"><mml:math id="mml-ieqn-161"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-162"><mml:math id="mml-ieqn-162"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.005</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-163"><mml:math id="mml-ieqn-163"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-164"><mml:math id="mml-ieqn-164"><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-165"><mml:math id="mml-ieqn-165"><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.005</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-166"><mml:math id="mml-ieqn-166"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-167"><mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.03</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-168"><mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-169"><mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.08</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-170"><mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-171"><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-172"><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-173"><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:msub><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.015</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-174"><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.07</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-175"><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-176"><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.005</mml:mn></mml:math></inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-177"><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn></mml:math></inline-formula>; and <inline-formula id="ieqn-178"><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Systems with long-term dependencies or memory are frequently described using fractional calculus. Because of this, we experimented with several fractional order <inline-formula id="ieqn-179"><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values and compared the outcomes with the integer-order situation.</p>
<p>The set of graphs presented in <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9</xref> illustrates the behavior of <inline-formula id="ieqn-180"><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> over time under different fractional orders scenarios. The first <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9a</xref> provides a comparison of <inline-formula id="ieqn-181"><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> under integer and fractional orders. It is evident that for integer-order models <inline-formula id="ieqn-182"><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-183"><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> exhibits the fastest growth rate, reaching higher values within a shorter time. As the fractional order decreases, the progression of <inline-formula id="ieqn-184"><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> slows down, highlighting the effect of memory and hereditary properties in the system. This observation suggests that fractional-order derivatives introduce a delay in the response of <inline-formula id="ieqn-185"><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, which can be crucial in modeling real-world biological systems. <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9b</xref> presents a 3D surface plot of <inline-formula id="ieqn-186"><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, illustrating its evolution over time and different fractional orders. The peak of the surface represents the maximum value attained by <inline-formula id="ieqn-187"><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, while the gradual increase and decline showcase how different fractional orders influence its trajectory. To demonstrate the system&#x2019;s continuous response, <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9c</xref> examines the surface&#x2019;s smooth transitions. Figures show that <inline-formula id="ieqn-188"><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> rises with increasing fractional order, whereas lesser orders climb more gradually. Therefore, fractional calculus is perfect for real-world applications since it can regulate the behavior of systems. As a contour diagram, the plot (<xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9d</xref>) shows the distribution of the <inline-formula id="ieqn-189"><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> variable over time t against the <inline-formula id="ieqn-190"><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values. Darker regions provide lower <inline-formula id="ieqn-191"><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values, while lighter regions help to highlight higher <inline-formula id="ieqn-192"><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values. The variations in contours further support the finding that fractional derivatives influence the degree at which <inline-formula id="ieqn-193"><mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> evolves, indicating the value of fractional-order models in describing the dynamics of intricate structures. The overall findings attest to the importance of fractional calculus in improving the mathematical description of <inline-formula id="ieqn-194"><mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="fig-9">
<label>Figure 9</label>
<caption>
<title>The simulation of <inline-formula id="ieqn-195"><mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> at different fractional order</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-9.tif"/>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-10">Fig. 10</xref>, in <xref ref-type="fig" rid="fig-10">Fig. 10a</xref> the integer-order model <inline-formula id="ieqn-196"><mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, shows a more rapid increase in affected individuals. As the fractional order decreases, the growth slows down, indicating that memory effects delay the progression of asthma cases. <xref ref-type="fig" rid="fig-10">Fig. 10b</xref> shows the evolution of asthma cases over time. A peak appears, signifying the maximum number of cases before a possible stabilization. In <xref ref-type="fig" rid="fig-10">Fig. 10c</xref>, different fractional values affect the rate of disease spread. Lower fractional orders <inline-formula id="ieqn-197"><mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> slow down the increase in cases. <xref ref-type="fig" rid="fig-10">Fig. 10d</xref> visualizes how different fractional orders influence the number of asthma cases. Lighter areas indicate a higher number of affected individuals over time.</p>
<fig id="fig-10">
<label>Figure 10</label>
<caption>
<title>The simulation of <inline-formula id="ieqn-198"><mml:math id="mml-ieqn-198"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> at different fractional order</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-10.tif"/>
</fig>
<p>In <xref ref-type="fig" rid="fig-11">Fig. 11a</xref>, the integer-order model shows a fast progression of lung damage cases. Fractional models demonstrate a slower onset due to memory effects. <xref ref-type="fig" rid="fig-11">Fig. 11b</xref> depicts the gradual accumulation of lung damage over time. The peak suggests that lung damage worsens before stabilizing. In <xref ref-type="fig" rid="fig-11">Fig. 11c</xref>, a higher fractional order leads to a more rapid increase in lung damage. Lower orders indicate a slower progression, which aligns with real-world cases where damage accumulates gradually. <xref ref-type="fig" rid="fig-11">Fig. 11d</xref> represents different intensity levels of lung damage. The color variations highlight how the disease progresses under different fractional orders. These results highlight the importance of fractional calculus in modeling asthma and lung damage, capturing real-world memory effects and delayed responses in disease progression.</p>
<fig id="fig-11">
<label>Figure 11</label>
<caption>
<title>The simulation of <inline-formula id="ieqn-199"><mml:math id="mml-ieqn-199"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> at different fractional order</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-11a.tif"/>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-11b.tif"/>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-12">Fig. 12a</xref>, the integer-order model <inline-formula id="ieqn-200"><mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, shows the fastest increase in <inline-formula id="ieqn-201"><mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. As the fractional order decreases, the growth slows down, indicating a delay in disease progression due to memory effects. <xref ref-type="fig" rid="fig-12">Fig. 12b</xref> illustrates how <inline-formula id="ieqn-202"><mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> evolves over time. The peak suggests a point where disease progression reaches its highest before stabilizing. <xref ref-type="fig" rid="fig-12">Fig. 12c</xref> shows the impact of different fractional orders. Smaller orders indicate a delayed response, while larger values indicate quick progression. The dispersion of <inline-formula id="ieqn-203"><mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> against time is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-12">Fig. 12d</xref>. Larger values for <inline-formula id="ieqn-204"><mml:math id="mml-ieqn-204"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> are indicated by light patches, while slow progression is indicated by dark parts. The graphic illustrates how memory effects impact progression and how fractional operators affect disease dynamics.</p>
<fig id="fig-12">
<label>Figure 12</label>
<caption>
<title>The simulation of <inline-formula id="ieqn-220"><mml:math id="mml-ieqn-220"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> at different fractional order</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-12.tif"/>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13</xref> provides a detailed description of the simulated dynamics of <inline-formula id="ieqn-205"><mml:math id="mml-ieqn-205"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. According to the <xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13a</xref>, the integer-order model grew at the quickest rate during the time period, with <inline-formula id="ieqn-206"><mml:math id="mml-ieqn-206"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> showing a slow climb at lower fractional orders. This demonstrates that fractional order <inline-formula id="ieqn-207"><mml:math id="mml-ieqn-207"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> modeling has greater dynamics when it comes to observing the behavior of complex systems. In contrast to the top surface, which takes large values of <inline-formula id="ieqn-208"><mml:math id="mml-ieqn-208"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and increases extremely quickly within specific measurements, the lower surface fluctuates less, according to the 3D surface plot shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13b</xref>. The surface slope of the suggested system emphasizes a more gradual transition in system performance. Additionally, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13c</xref>, the system response significantly alters with changes in fractional order. We find that greater <inline-formula id="ieqn-209"><mml:math id="mml-ieqn-209"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values develop significantly faster than lower fractional orders, which take longer to grow. The time-and-fractional-order distribution of <inline-formula id="ieqn-210"><mml:math id="mml-ieqn-210"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is specifically displayed in a contour plot, as seen in <xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13d</xref>. This explains exactly how B(t) growth processes are modified by fractional operators. This demonstrates the usefulness of the fractional-order <inline-formula id="ieqn-211"><mml:math id="mml-ieqn-211"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> in understanding complex models.</p>
<fig id="fig-13">
<label>Figure 13</label>
<caption>
<title>The simulation of <inline-formula id="ieqn-221"><mml:math id="mml-ieqn-221"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> at different fractional order</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-13a.tif"/>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-13b.tif"/>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-14">Fig. 14a</xref> shows the dynamics of the <inline-formula id="ieqn-212"><mml:math id="mml-ieqn-212"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> class at various fractional orders. The system&#x2019;s evolution demonstrates the effectiveness of Caputo derivative. The memory effects are demonstrated by the non-local fractional derivative, which slows down the time dependence of <inline-formula id="ieqn-213"><mml:math id="mml-ieqn-213"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The increase is slower in the fractional-order situation than in the integer-order case. The 3D surface plot in <xref ref-type="fig" rid="fig-14">Fig. 14b</xref> illustrates this. In contrast to the integer-order models, the results of the fractional-order <inline-formula id="ieqn-214"><mml:math id="mml-ieqn-214"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> behavior modeling of the suggested system are extremely accurate and smooth. <xref ref-type="fig" rid="fig-14">Fig. 14c</xref> shows the transmission dynamics of <inline-formula id="ieqn-215"><mml:math id="mml-ieqn-215"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> at different <inline-formula id="ieqn-216"><mml:math id="mml-ieqn-216"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values. We find that slower growth rates are indicated by smaller <inline-formula id="ieqn-217"><mml:math id="mml-ieqn-217"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values. This guarantees the Caputo fractional derivative&#x2019;s flexibility in controlling the evolution of the suggested system and, consequently, characterizing complicated systems. The contour map in <xref ref-type="fig" rid="fig-14">Fig. 14d</xref> is created by varying <inline-formula id="ieqn-218"><mml:math id="mml-ieqn-218"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula> values, demonstrating the amount of fractional calculus required to explain dynamic variations in <inline-formula id="ieqn-219"><mml:math id="mml-ieqn-219"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="fig-14">
<label>Figure 14</label>
<caption>
<title>The simulation of <inline-formula id="ieqn-222"><mml:math id="mml-ieqn-222"><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> at different fractional order</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMES_69541-fig-14.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s8">
<label>8</label>
<title>Conclusion</title>
<p>This study used a fractional-order mathematical model to examine how smoking affects the development of asthma. To establish unique solutions and validate positivity and boundedness, the Banach contraction principle was applied. Asthma disease transmission among smokers was evaluated using the fundamental reproductive number <inline-formula id="ieqn-223"><mml:math id="mml-ieqn-223"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The study also examined the sensitivity of the reproductive number and established equilibrium points. Techniques for chaos control were used to manage the spread of the illness. The global stability of equilibrium points was validated by the Lyapunov function. Numerical simulations were used to illustrate the model&#x2019;s usefulness and show how it improved efficiency at different fractional orders. Our results confirm the significance of non-local Caputo derivatives in modeling for respiratory diseases such as asthma, where the memory effect is crucial. We found that asthma disease grows with greater fractional orders <inline-formula id="ieqn-224"><mml:math id="mml-ieqn-224"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, whereas asthma propagates considerably more slowly with smaller values of <inline-formula id="ieqn-225"><mml:math id="mml-ieqn-225"><mml:mi>&#x03B8;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. These results aid in understanding the effects of asthma through public health initiatives. We can therefore conclude that our suggested model will support sophisticated mathematical modeling to investigate the dynamics of additional long-term respiratory conditions. According to the study, working with public health specialists and utilizing actual data on asthma might help policymakers better comprehend the problem at hand and create efficient disease management measures. In order to improve resource allocation tactics and get a deeper understanding of disease dynamics, further studies should investigate how the model can be applied under other differential operators and incorporate fractional derivatives using machine learning approaches.</p>
<p>The suggested model ignores natural demographic shifts and other environmental triggers and is based on the supposition that smoking is the main factor influencing asthma dynamics in a population. Predictive accuracy may be limited by the literature-based parameters that were employed. In order to evaluate the effects of different memory kernels on the progression of asthma, future research may concentrate on applying optimal control techniques for assessing smoking cessation policies and expanding the framework by comparing different fractional operators, such as Caputo-Fabrizio and Atangana-Baleanu derivatives.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>None.</p>
</ack>
<sec>
<title>Funding Statement</title>
<p>This research received no external funding.</p>
</sec>
<sec>
<title>Author Contributions</title>
<p>The contributions of each author to this research are as follows: Conceptualization, Muhammad Farman, Noreen Asghar and Kottakkaran Sooppy Nisar; methodology, Muhammad Farman, Noreen Asghar and Muhammad Umer Saleem; software, Noreen Asghar and Muhammad Umer Saleem; validation, Kamyar Hosseini and Mohamed Hafez; formal analysis, Muhammad Umer Saleem; investigation, Muhammad Farman, Muhammad Umer Saleem and Kottakkaran Sooppy Nisar; resources, Kamyar Hosseini; data curation, Mohamed Hafez; writing&#x2014;original draft preparation, Muhammad Farman and Noreen Asghar; writing&#x2014;review and editing, Muhammad Farman, Noreen Asghar, Muhammad Umer Saleem, Kottakkaran Sooppy Nisar; visualization, Muhammad Farman and Kottakkaran Sooppy Nisar; supervision, Kamyar Hosseini and Mohamed Hafez; project administration, Muhammad Farman. All authors reviewed the results and approved the final version of the manuscript.</p>
</sec>
<sec sec-type="data-availability">
<title>Availability of Data and Materials</title>
<p>All data analyzed and generated during this study are included in this article.</p>
</sec>
<sec>
<title>Ethics Approval</title>
<p>Not applicable.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement">
<title>Conflicts of Interest</title>
<p>The authors declare no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</sec>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ghosh</surname> <given-names>M</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Industrial pollution and Asthma: a mathematical model</article-title>. <source>J Biolog Syst</source>. <year>2000</year>;<volume>8</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>347</fpage>&#x2013;<lpage>71</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0218339000000225</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Polosa</surname> <given-names>R</given-names></string-name>, <string-name><surname>Thomson</surname> <given-names>NC</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Smoking and asthma: dangerous liaisons</article-title>. <source>Eur Respir J</source>. <year>2013</year>;<volume>41</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>716</fpage>&#x2013;<lpage>26</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1183/09031936.00073312</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">22903959</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Strachan</surname> <given-names>DP</given-names></string-name></person-group>. <article-title>The role of environmental factors in asthma</article-title>. <source>Br Med Bull</source>. <year>2000</year>;<volume>56</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>865</fpage>&#x2013;<lpage>82</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1258/0007142001903562</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">11359625</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Driscoll</surname> <given-names>AJ</given-names></string-name>, <string-name><surname>Arshad</surname> <given-names>SH</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bont</surname> <given-names>L</given-names></string-name>, <string-name><surname>Brunwasser</surname> <given-names>SM</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cherian</surname> <given-names>T</given-names></string-name>, <string-name><surname>Englund</surname> <given-names>JA</given-names></string-name>, <etal>et al.</etal></person-group> <article-title>Does respiratory syncytial virus lower respiratory illness in early life cause recurrent wheeze of early childhood and asthma? Critical review of the evidence and guidance for future studies from a World Health Organization-sponsored meeting</article-title>. <source>Vaccine</source>. <year>2020</year>;<volume>38</volume>(<issue>11</issue>):<fpage>2435</fpage>&#x2013;<lpage>48</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.vaccine.2020.01.020</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">31974017</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><collab>Canadian Medical Association</collab></person-group>. <article-title>Secondhand cigarette smoke worsens symptoms in children with asthma. Section on Allergy, Canadian Paediatric Society</article-title>. <source>CMAJ</source>. <year>1986</year>;<volume>135</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>321</fpage>&#x2013;<lpage>3</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Collishaw</surname> <given-names>NE</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kirkbride</surname> <given-names>J</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wigle</surname> <given-names>DT</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Tobacco smoke in the workplace: an occupational health hazard</article-title>. <source>Can Med Assoc J</source>. <year>1984</year>;<volume>131</volume>(<issue>10</issue>):<fpage>1199</fpage>; <pub-id pub-id-type="pmid">6498670</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dockery</surname> <given-names>DW</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pope</surname> <given-names>CA</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xu</surname> <given-names>X</given-names></string-name>, <string-name><surname>Spengler</surname> <given-names>JD</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ware</surname> <given-names>JH</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fay</surname> <given-names>ME</given-names></string-name>, <etal>et al.</etal></person-group> <article-title>An association between air pollution and mortality in six US cities</article-title>. <source>New Engl J Med</source>. <year>1993</year>;<volume>329</volume>(<issue>24</issue>):<fpage>1753</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1056/nejm199312093292401</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">8179653</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Utell</surname> <given-names>MJ</given-names></string-name>, <string-name><surname>Looney</surname> <given-names>RJ</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Environmentally induced asthma</article-title>. <source>Toxicol Lett</source>. <year>1995</year>;<volume>82</volume>:<fpage>47</fpage>&#x2013;<lpage>53</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0378-4274(95)03467-6</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">8597096</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Jan</surname> <given-names>R</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xiao</surname> <given-names>Y</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Effect of partial immunity on transmission dynamics of dengue disease with optimal control</article-title>. <source>Math Methods Appl Sci</source>. <year>2019</year>;<volume>42</volume>(<issue>6</issue>):<fpage>1967</fpage>&#x2013;<lpage>83</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1002/mma.5491</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Akinyemi</surname> <given-names>ST</given-names></string-name>, <string-name><surname>Idisi</surname> <given-names>IO</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rabiu</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Okeowo</surname> <given-names>VI</given-names></string-name>, <string-name><surname>Iheonu</surname> <given-names>N</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dansu</surname> <given-names>EJ</given-names></string-name>, <etal>et al.</etal></person-group> <article-title>A tale of two countries: optimal control and cost-effectiveness analysis of monkeypox disease in Germany and Nigeria</article-title>. <source>Healthcare Analytics</source>. <year>2023</year>;<volume>4</volume>:<fpage>100258</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.health.2023.100258</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sohaib</surname> <given-names>M</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Mathematical modeling and numerical simulation of HIV infection model</article-title>. <source>Res Appl Mathem</source>. <year>2020</year>;<volume>7</volume>(<issue>41</issue>):<fpage>100118</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.rinam.2020.100118</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Attaullah</surname> <given-names>RJ</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jabeen</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Solution of the HIV infection model with full logistic proliferation and variable source term using Galerkin scheme</article-title>. <source>Matrix Science Mathematic</source>. <year>2020</year>;<volume>4</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>37</fpage>&#x2013;<lpage>43</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.26480/msmk.02.2020.37.43</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Jan</surname> <given-names>R</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xiao</surname> <given-names>Y</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Effect of pulse vaccination on dynamics of dengue with periodic transmission functions</article-title>. <source>Adv Differ Equ</source>. <year>2019</year>;<volume>2019</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>17</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mahmoudi</surname> <given-names>MR</given-names></string-name>, <string-name><surname>Baleanu</surname> <given-names>D</given-names></string-name>, <string-name><surname>Band</surname> <given-names>SS</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mosavi</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Factor analysis approach to classify COVID-19 datasets in several regions</article-title>. <source>Results Phys</source>. <year>2021</year>;<volume>25</volume>:<fpage>104071</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.rinp.2021.104071</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">33777669</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Baskonus</surname> <given-names>HM</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hammouch</surname> <given-names>Z</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mekkaoui</surname> <given-names>T</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bulut</surname> <given-names>H</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Chaos in the fractional order logistic delay system: circuit realization and synchronization</article-title>. <source>AIP Conf Proc</source>. <year>2016</year>;<volume>1738</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>290005</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.4952077</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Slowikowska</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bajzert</surname> <given-names>J</given-names></string-name>, <string-name><surname>Miller</surname> <given-names>J</given-names></string-name>, <string-name><surname>Stefaniak</surname> <given-names>T</given-names></string-name>, <string-name><surname>Niedzwiedz</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>The dynamics of circulating immune complexes in horses with severe equine asthma</article-title>. <source>Animals</source>. <year>2021</year>;<volume>11</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>1001</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.3390/ani11041001</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">33918401</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Khan</surname> <given-names>D</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ali</surname> <given-names>G</given-names></string-name>, <string-name><surname>Khan</surname> <given-names>ZA</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Heat transfer capability analysis of hybrid Brinkman-type fluid on horizontal solar collector plate through fractal fractional operator</article-title>. <source>Opt Quantum Electron</source>. <year>2025</year>;<volume>57</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>154</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11082-024-08025-8</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Farman</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xu</surname> <given-names>C</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shehzad</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Akg&#x00FC;l</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Modeling and dynamics of measles via fractional differential operator of singular and non-singular kernels</article-title>. <source>Math Comput Simul</source>. <year>2024</year>;<volume>221</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>461</fpage>&#x2013;<lpage>88</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matcom.2024.03.019</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mohamed</surname> <given-names>Hafez</given-names></string-name>, <string-name><surname>Faisal</surname> <given-names>Alshowaikh</given-names></string-name>, <string-name><surname>Betty Wan</surname> <given-names>Niu Voon</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shawkat</surname> <given-names>Alkhazaleh</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hussein</surname> <given-names>Al-Faiz</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Review on recent advances in fractional differentiation and its applications</article-title>. <source>Progr Fract Differ Appl</source>. <year>2025</year>;<volume>11</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>245</fpage>&#x2013;<lpage>261</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.18576/pfda/110203</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Awadallah</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hannabou</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zaway</surname> <given-names>H</given-names></string-name>, <string-name><surname>Alahmadi</surname> <given-names>J</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Applicability of Caputo-Hadmard fractional operator in mathematical modeling of pantograph systems</article-title>. <source>J Appl Math Comput</source>. <year>2025</year>;<volume>71</volume>:<fpage>4971</fpage>&#x2013;<lpage>86</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12190-025-02421-3</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Farman</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nisar</surname> <given-names>KS</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shehzad</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Baleanu</surname> <given-names>D</given-names></string-name>, <string-name><surname>Amjad</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sultan</surname> <given-names>F</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Computational analysis and chaos control of the fractional order syphilis disease model through modeling</article-title>. <source>Ain Shams Eng J</source>. <year>2024</year>;<volume>15</volume>(<issue>6</issue>):<fpage>102743</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.asej.2024.102743</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Madani</surname> <given-names>YA</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ali</surname> <given-names>Z</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rabih</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Alsulami</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Eljaneid</surname> <given-names>NH</given-names></string-name>, <string-name><surname>Aldwoah</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <etal>et al</etal></person-group>. <article-title>Discrete fractional-order modeling of recurrent childhood diseases using the caputo difference operator</article-title>. <source>Fract Fraction</source>. <year>2025</year>;<volume>9</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>55</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.3390/fractalfract9010055</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Farman</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Akg&#x00FC;l</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Conejero</surname> <given-names>JA</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shehzad</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nisar</surname> <given-names>KS</given-names></string-name>, <string-name><surname>Baleanu</surname> <given-names>D</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Analytical study of a Hepatitis B epidemic model using a discrete generalized nonsingular kernel</article-title>. <source>AIMS Math</source>. <year>2024</year>;<volume>9</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>16966</fpage>&#x2013;<lpage>97</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.3934/math.2024824</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Matouk</surname> <given-names>AE</given-names></string-name>, <string-name><surname>Botros</surname> <given-names>M</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Hidden chaotic attractors and self-excited chaotic attractors in a novel circuit system via Gr&#x00FC;nwald-Letnikov, Caputo-Fabrizio and Atangana-Baleanu fractional operators</article-title>. <source>Alex Eng J</source>. <year>2025</year>;<volume>116</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>525</fpage>&#x2013;<lpage>34</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aej.2024.12.064</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>[25]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dinku</surname> <given-names>T</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kumsa</surname> <given-names>B</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rana</surname> <given-names>J</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A mathematical approach to cancer growth: the role of smoking through fractional order models with Mittag-Leffler kernels</article-title>. <source>Alex Eng J</source>. <year>2025</year>;<volume>124</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>46</fpage>&#x2013;<lpage>65</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aej.2025.03.013</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ferrari</surname> <given-names>AL</given-names></string-name>, <string-name><surname>Gomes</surname> <given-names>MCS</given-names></string-name>, <string-name><surname>Aranha</surname> <given-names>ACR</given-names></string-name>, <string-name><surname>Paschoal</surname> <given-names>SM</given-names></string-name>, <string-name><surname>de Souza Matias</surname> <given-names>G</given-names></string-name>, <string-name><surname>de Matos Jorge</surname> <given-names>LM</given-names></string-name>, <etal>et al.</etal></person-group> <article-title>Mathematical modeling by fractional calculus applied to separation processes</article-title>. <source>Sep Purif Technol</source>. <year>2024</year>;<volume>337</volume>:<fpage>126310</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.seppur.2024.126310</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>[27]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Nisar</surname> <given-names>KS</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kulachi</surname> <given-names>MO</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ahmad</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Farman</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Saqib</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Saleem</surname> <given-names>MU</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Fractional order cancer model infection in human with CD8&#x002B; T cells and anti-PD-L1 therapy: simulations and control strategy</article-title>. <source>Sci Rep</source>. <year>2024</year>;<volume>14</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>16257</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1038/s41598-024-66593-x</pub-id>; <pub-id pub-id-type="pmid">39009619</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>[28]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mukhtar</surname> <given-names>R</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chang</surname> <given-names>CY</given-names></string-name>, <string-name><surname>Raja</surname> <given-names>MAZ</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chaudhary</surname> <given-names>NI</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shu</surname> <given-names>CM</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Novel nonlinear fractional order Parkinson&#x2019;s disease model for brain electrical activity rhythms: intelligent adaptive Bayesian networks</article-title>. <source>Chaos Soliton Fract</source>. <year>2024</year>;<volume>180</volume>:<fpage>114557</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chaos.2024.114557</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sun</surname> <given-names>L</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cheng</surname> <given-names>G</given-names></string-name>, <string-name><surname>Barriere</surname> <given-names>T</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Investigation of temperature-dependent mechanical behaviours of polycarbonate with an innovative fractional order model</article-title>. <source>Mat Res Proc</source>. <year>2024</year>;<volume>41</volume>:<fpage>2174</fpage>&#x2013;<lpage>81</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.21741/9781644903131-239</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Farman</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jamil</surname> <given-names>K</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xu</surname> <given-names>C</given-names></string-name>, <string-name><surname>Nisar</surname> <given-names>KS</given-names></string-name>, <string-name><surname>Amjad</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Fractional order forestry resource conservation model featuring chaos control and simulations for toxin activity and human-caused fire through modified ABC operator</article-title>. <source>Math Comput Simul</source>. <year>2025</year>;<volume>227</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>282</fpage>&#x2013;<lpage>302</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.matcom.2024.07.038</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Adak</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Barman</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jana</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Majee</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kar</surname> <given-names>TK</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Modelling and analysis of a fractional-order epidemic model incorporating genetic algorithm-based optimization</article-title>. <source>J Appl Math Comput</source>. <year>2025</year>;<volume>71</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>901</fpage>&#x2013;<lpage>25</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12190-024-02224-y</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>[32]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Bansal</surname> <given-names>J</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kumar</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kumar</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Khan</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Abdeljawad</surname> <given-names>T</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Investigation of monkeypox disease transmission with vaccination effects using fractional order mathematical model under Atangana-Baleanu Caputo derivative</article-title>. <source>Model Earth Syst Environ</source>. <year>2025</year>;<volume>11</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>40</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s40808-024-02202-0</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>[33]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Naresha</surname> <given-names>R</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tripathi</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>A nonlinear mathematical model for asthma: effect of environmental pollution</article-title>. <source>Iranian J Optimizat</source>. <year>2009</year>;<volume>1</volume>:<fpage>24</fpage>&#x2013;<lpage>56</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-34"><label>[34]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Jan</surname> <given-names>R</given-names></string-name>, <string-name><surname>Y&#x00FC;zba&#x015F;i</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Attaullah</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jawad</surname> <given-names>M</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jan</surname> <given-names>A</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Fractional derivative analysis of asthma with the effect of environmental factors</article-title>. <source>Sigma J Eng Nat Sci</source>. <year>2024</year>;<volume>42</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>177</fpage>&#x2013;<lpage>88</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.14744/sigma.2023.00098</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-35"><label>[35]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Tuza</surname> <given-names>FADA</given-names></string-name>, <string-name><surname>de S&#x00E1;</surname> <given-names>PM</given-names></string-name>, <string-name><surname>Castro</surname> <given-names>HA</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lopes</surname> <given-names>AJ</given-names></string-name>, <string-name><surname>de Melo</surname> <given-names>PL</given-names></string-name></person-group>. <article-title>Combined forced oscillation and fractional-order modeling in patients with work-related asthma: a case-control study analyzing respiratory biomechanics and diagnostic accuracy</article-title>. <source>Biomed Eng Online</source>. <year>2020</year>;<volume>19</volume>:<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>30</lpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.21203/rs.3.rs-31314/v2</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-36"><label>[36]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Padder</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Almutairi</surname> <given-names>L</given-names></string-name>, <string-name><surname>Qureshi</surname> <given-names>S</given-names></string-name>, <string-name><surname>Soomro</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Afroz</surname> <given-names>A</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hincal</surname> <given-names>E</given-names></string-name>, <etal>et al.</etal></person-group> <article-title>Dynamical analysis of generalized tumor model with Caputo fractional-order derivative</article-title>. <source>Fract Fraction</source>. <year>2023</year>;<volume>7</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>258</fpage>. doi:<pub-id pub-id-type="doi">10.3390/fractalfract7030258</pub-id>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back></article>











