<?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" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computers, Materials &#x0026; Continua</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-2226</issn>
<issn pub-type="ppub">1546-2218</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">15252</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2021.015252</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>The Investigation of the Fractional-View Dynamics of Helmholtz Equations Within Caputo Operator</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">The Investigation of the Fractional-View Dynamics of Helmholtz Equations Within Caputo Operator</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">The Investigation of the Fractional-View Dynamics of Helmholtz Equations Within Caputo Operator</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Jan</surname>
<given-names>Rashid</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Khan</surname>
<given-names>Hassan</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref>
</contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western">
<surname>Kumam</surname>
<given-names>Poom</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-4">4</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-5">5</xref>
<email>poom.kum@kmutt.ac.th</email>
</contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Tchier</surname>
<given-names>Fairouz</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-6">6</xref>
</contrib>
<contrib id="author-5" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Shah</surname>
<given-names>Rasool</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref>
</contrib>
<contrib id="author-6" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Jebreen</surname>
<given-names>Haifa Bin</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-6">6</xref>
</contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>Department of Mathematics and Statistics, Bacha Khan University</institution>, <addr-line>Charsadda, 24420</addr-line>, <country>Pakistan</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Department of Mathematics, Abdul Wali Khan University</institution>, <addr-line>Mardan, 23200</addr-line>, <country>Pakistan</country></aff>
<aff id="aff-3"><label>3</label><institution>Department of Mathematics, Near East University TRNC</institution>, <addr-line>Mersin, 10</addr-line>, <country>Turkey</country></aff>
<aff id="aff-4"><label>4</label><institution>Center of Excellence in Theoretical and Computational Science (TACS-CoE) &#x0026; Department of Mathematics,<!--\pagcmd{\\}--> Faculty of Science, King Mongkut&#x2019;s University of Technology Thonburi (KMUTT)</institution>, <addr-line>126 Pracha-Uthit Road, Bang Mod,<!--\pagcmd{\\}--> Thung Khru, 10140, Bangkok</addr-line>, <country>Thailand</country></aff>
<aff id="aff-5"><label>5</label><institution>Department of Medical Research, China Medical University Hospital, China Medical University</institution>, <addr-line>Taichung 40402</addr-line>, <country>Taiwan</country></aff>
<aff id="aff-6"><label>6</label><institution>Mathematics Department, King Saud University</institution>, <addr-line>Riyadh</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1">&#x002A;Corresponding Author: Poom Kumam. Email: <email>poom.kum@kmutt.ac.th</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2021-03-25"><day>25</day><month>03</month><year>2021</year>
</pub-date>
<volume>68</volume>
<issue>3</issue>
<fpage>3185</fpage>
<lpage>3201</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>12</day>
<month>11</month>
<year>2020</year></date>
<date date-type="accepted">
<day>24</day>
<month>12</month>
<year>2020</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2021 Jan et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Jan et al.</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_CMC_15252.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>It is eminent that partial differential equations are extensively meaningful in physics, mathematics and engineering. Natural phenomena are formulated with partial differential equations and are solved analytically or numerically to interrogate the system&#x2019;s dynamical behavior. In the present research, mathematical modeling is extended and the modeling solutions Helmholtz equations are discussed in the fractional view of derivatives. First, the Helmholtz equations are presented in Caputo&#x2019;s fractional derivative. Then Natural transformation, along with the decomposition method, is used to attain the series form solutions of the suggested problems. For justification of the proposed technique, it is applied to several numerical examples. The graphical representation of the solutions shows that the suggested technique is an accurate and effective technique with a high convergence rate than other methods. The less calculation and higher rate of convergence have confirmed the present technique&#x2019;s reliability and applicability to solve partial differential equations and their systems in a fractional framework.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Fractional-order Helmholtz equations</kwd>
<kwd>fractional calculus</kwd>
<kwd><!--\pagcmd{\nobreak}-->{natural} transform decomposition method</kwd>
<kwd>analytic solution</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The research area of mathematics interrogating the non-integer properties of derivatives and integrals is called fractional calculus. Fractional calculus has become popular in recent years due to its application in a real-world problem. However, its history is as ancient as ordinary derivative [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>] and is developed by Leibniz, Liouville, Heaviside, Riemann, Fourier, Lagrange, Abel, Euler [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>] etc. Recently, it becomes prevalent and had several real-life applications; moreover, it has been proved that the system developed from natural phenomena can be expressed more accurately through fractional derivative than the ordinary derivative. The applications of fractional calculus occur in control theory, viscoelasticity, electrical networks, diffusive transport akin to diffusion, fluid flow, rheology, optics and signals processing, dynamical processes in the porous structure, probability and statistics, electrochemistry of corrosion and many other branches of economics, physics, engineering and mathematics [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>].</p>
<p>Hermann Von Helmholtz introduced the concept of the following equation</p>
<p><disp-formula id="eqn-1">
<label>(1)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-1.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-1"><![CDATA[$
\nabla ^{2}\varphi (x,y,z)+\chi ^{2}\varphi (x,y,z)=0,
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2207;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>which demonstrates the time-independent structure of diffusion or wave equation achieved during the implementation of the separable variables technique and make the solution procedure much easier. The Helmholtz equation of dimensional two arises in engineering applications and physical phenomena [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] such as water wave propagation, acoustic radiation, heat conduction and even in biology. The importance of the fractional derivative cannot be ignored because it estimates the geodesic seafood properties, acoustic propagation in shallow water as well as at low frequencies. Fractional derivatives provide more accurate results and conceptualize different phenomena in a better way in the form of mathematical model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>].</p>
<p>It is well known that the problems in pattern formation animal coating [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>] in electro-magnetics are also solved through Helmholtz equation, where its two-dimensional structure becomes more applicable in different areas. Several numerical methods have been utilized to solve the above <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref>, in which the integral surface method and the Ritz&#x2013;Galerkin method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>] consume a large unit of time by computing the problem numerically. In contrast, the finite element method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>] produces inaccurate results during computation of the problem. Therefore, we use NTDM to reduce these inaccuracies and to lessen the computational time for our problem. Here, we represent the Helmholtz equations with <inline-formula id="ieqn-1"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-1.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-1"><![CDATA[$
x
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-2"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-2.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-2"><![CDATA[$
y-\mathit{space}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">e</mml:mi></mml:mrow></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> in the following manner</p>
<p><disp-formula id="eqn-2">
<label>(2)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-2.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-2"><![CDATA[$
\left\{\begin{array}{l@{\,}l@{\,}l} \displaystyle\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{\vartheta }}+\displaystyle\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{2}}+\eta \mathrm{V}(x,y) & = & \phi (x,y),\\[16pt] \displaystyle\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{\vartheta }}+\displaystyle\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{2}}+\eta \mathrm{V}(x,y) & = & \phi (x,y), \end{array}\right.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="2em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>with proper initial conditions given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-3">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-3.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-3"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(0,y\right)=\varphi y,~and~\mathrm{V}\left(x,0\right)=\varphi x, \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->where <inline-formula id="ieqn-3"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-3.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-3"><![CDATA[$
\vartheta
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> is the fractional-order which lesson the memory requirements. In the above <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">(2)</xref> both x and y have the choices to change the fractional order.</p>
<p>The Natural transform decomposition method is developed by using the two powerful methods that are Adomian decomposition and Natural transform, which solve many PDEs and FPDEs arises from physical phenomena. Specifically, numerous non-linear PDEs [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>], non-linear ODEs [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>] and fractional-order models and equations [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>] are solved by NTDM. It has been shown that the convergence rate of the NTDM are higher than MHPM and HPM and are more accurate than the MHPM and HPM.</p>
<p>In the present article, NTDM is implemented in a very simple and sophesticated manner to analyse the solutions of fractional-order Helmholtz equations. Three numerical examples were considered for analytical treatment. The successful NTDM schemes or algorithms are derived for both fractional and integer orders of the problems. First, the natural transformation is applied to reduce the given problems into simpler forms and then Adomian decomposition method is used to investigate the final solutions of the problems. The derived results are then plotted and have shown that the present solutions are in best contact with the solutions of LADM [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] and FRDTM [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>]. The fractional solutions graphs are plotted and the convergence phenomenan of fractional-orders solutions towards integer-order solutions is observed. Beside these it is also analysed that NTDM is very simple and straightforward with no need of discritization and required very less computational work. In the view of the above novelty, the present work can be extended to solve other nonlinear FPDEs and their systems.</p>
<p>The article is structured as: The fractional-order Helmholtz equations are represented with <inline-formula id="ieqn-4"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-4.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-4"><![CDATA[$
x
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space and <inline-formula id="ieqn-5"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-5.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-5"><![CDATA[$
y
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space in Section 1. In Section 2 of the article, we present the elementary theory of fractional calculus and Natural Transform Decomposition Method. The general idea of the NTDM is introduced and applied to the proposed fractional Helmholtz equations in Section 3. In Section 4, the proposed concept of the NTDM is applied to several numerical examples to understand the procedure of the proposed method; moreover, numerous numerical simulations are used to show the graphical results of the fractional-order problem. Finally, the overall conclusion of the article is presented in Section 5.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Rudimentary Theory</title>
<p>In this section of the article, we represent Caputo&#x2019;s fractional operator to inspect our proposed problem. In addition to this, we will give the basic concept of natural transform, inverse natural transform and the natural transform of <inline-formula id="ieqn-6"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-6.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-6"><![CDATA[$
n\text{-}th
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mtext>-</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> derivative for further analysis and investigation.</p>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>Definition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>]</title>
<p>Assume a function <inline-formula id="ieqn-7"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-7.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-7"><![CDATA[$
h
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> in a manner that <inline-formula id="ieqn-8"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-8.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-8"><![CDATA[$
h\in \mathbb{C}_{{t_{1}}}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> then the fractional derivative of <inline-formula id="ieqn-9"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-9.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-9"><![CDATA[$
h
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> through Caputo&#x2019;s operator of order <inline-formula id="ieqn-10"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-10.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-10"><![CDATA[$
\vartheta
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> is given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-4">
<label>(3)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-4.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-4"><![CDATA[$
\begin{array}{l@{\,}l}
 D^{\vartheta }h(x)=\displaystyle\frac{\partial ^{\vartheta }h(x)}{\partial t_{1}^{\vartheta }}= & I^{n-\vartheta }\left(\displaystyle\frac{\partial ^{\vartheta }h(x)}{\partial t_{1}^{\vartheta }}\right),~\mathrm{if}~\mathrm{n}-1\lt \upvartheta \leq \mathrm{n},~\mathrm{n}\in \mathbb{N}\\ 
& =\displaystyle\frac{\partial ^{\vartheta }h(x)}{\partial t_{1}^{\vartheta }}. \end{array}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-11"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-11.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-11"><![CDATA[$
n\in \mathbb{N}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-12"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-12.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-12"><![CDATA[$
x\gt 0
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-13"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-13.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-13"><![CDATA[$
t_{1}\geq -1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>Definition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>]</title>
<p> <italic>Let </italic> <inline-formula id="ieqn-14"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-14.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-14"><![CDATA[$
\vartheta \gt 0
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-15"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-15.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-15"><![CDATA[$
q\in \mathbb{C}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">C</mml:mi></mml:mrow></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> <italic>then the Mittag-Leffler function is symbolized by</italic> <inline-formula id="ieqn-16"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-16.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-16"><![CDATA[$
E_{\vartheta }(q)
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> <italic>and is given by the below-mentioned series</italic></p>
<p><disp-formula id="eqn-5">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-5.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-5"><![CDATA[$
\begin{equation*} E_{\vartheta }\left(q\right)=\sum _{n=0}^{\infty } \frac{q^{n}}{\Upgamma \left(\vartheta n+1\right)},\quad\vartheta \gt 0. \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
</sec><!--\pagcmd{\pagebreak}-->
<sec id="s2_3">
<label>2.3</label>
<title>Definition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]</title>
<p>For a given function <inline-formula id="ieqn-17"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-17.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-17"><![CDATA[$
h
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, the natural transform is given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-6">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-6.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-6"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left[h\left(t_{1}\right)\right]=Q\left(s,v\right)=\frac{1}{v}\int _{0}^{\infty } e^{\frac{-st_{1}}{v}}h\left(t_{1}\right)dt_{1}, \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>v</mml:mi></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->in which <inline-formula id="ieqn-18"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-18.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-18"><![CDATA[$
s
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-19"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-19.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-19"><![CDATA[$
v
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>v</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> indicate the transform variables and are positive.</p>
</sec>
<sec id="s2_4">
<label>2.4</label>
<title>Definition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]</title>
<p>For a given function h, the inverse natural transform is given by the following mentioned definition</p>
<p><disp-formula id="eqn-7">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-7.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-7"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{-}\left[Q\left(s,v\right)\right]=h\left(t_{1}\right)=\frac{1}{2\pi i}\int _{p-i\infty }^{p+i\infty } e^{\frac{st_{1}}{v}}Q\left(s,v\right)ds, \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->in which p is a real number, s and vindicates Natural transform variables, and the integral in the plane <inline-formula id="ieqn-20"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-20.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-20"><![CDATA[$
s=x+iy
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> is taken along <inline-formula id="ieqn-21"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-21.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-21"><![CDATA[$
s=p
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_5">
<label>2.5</label>
<title>Definition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]</title>
<p>Let h be a function then the natural transform of <inline-formula id="ieqn-22"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-22.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-22"><![CDATA[$
n
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mi>n</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-th derivative is defined by the following manner</p>
<p><disp-formula id="eqn-8">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-8.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-8"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}\left[h^{n}\left(t_{1}\right)\right]=Q_{n}\left(s,v\right)=\frac{s^{n}}{v^{n}}Q\left(s,v\right)-\sum _{k=0}^{n-1} \frac{s^{n-\left(k+1\right)}}{v^{n-k}}h^{k}\left(0\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->where <inline-formula id="ieqn-23"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-23.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-23"><![CDATA[$
n\geq 1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> in this definition.</p>
</sec>
<sec id="s2_6">
<label>2.6</label>
<title>Theorem [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]</title>
<p>Let the transform functions of <inline-formula id="ieqn-24"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-24.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-24"><![CDATA[$
H(s,u)
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-25"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-25.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-25"><![CDATA[$
L(s,u)
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> are given by <inline-formula id="ieqn-26"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-26.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-26"><![CDATA[$
h(t_{1})
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-27"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-27.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-27"><![CDATA[$
l(t_{1})
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, then we have the following</p>
<p><disp-formula id="eqn-9">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-9.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-9"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathbb{N}\left[h*l\right]=uH\left(s,u\right)L\left(s,u\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->where the convolution of the <italic>h</italic> mentioned above and <inline-formula id="ieqn-28"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-28.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-28"><![CDATA[$
l
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> is indicated by <inline-formula id="ieqn-29"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-29.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-29"><![CDATA[$
h*l
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_7">
<label>2.7</label>
<title>Definition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]</title>
<p>Let h be a given function then R-L fractional integral is given as</p>
<p><disp-formula id="eqn-10">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-10.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-10"><![CDATA[$
\begin{equation*} \begin{array}{ll} & I_{x}^{\vartheta }h\left(x\right)=h\left(x\right)~\mathrm{if}~\upvartheta =0\\[5pt] & \displaystyle\frac{1}{\Upgamma \left(\vartheta \right)}\int _{0}^{x} \left(x-v\right)^{\vartheta -1}h\left(v\right)dv~\mathrm{if}~\upvartheta \gt 0, \end{array} \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="0.9em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->in which <inline-formula id="ieqn-30"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-30.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-30"><![CDATA[$
\Upgamma
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mi>&#x0393;</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> indicates the gamma function, and is given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-11">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-11.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-11"><![CDATA[$
\begin{equation*} \Upgamma \left(\varpi \right)=\int _{0}^{\infty } e^{-x}x^{\varpi -1}dx~\varpi \in \mathbb{C}. \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>&#x03D6;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->In the next section of the article, we will give a general concept of fractional NTDM for the solution of Helmholtz equations.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Conceptualization of Fractional NTDM [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>]</title>
<p>Here, we will study the standard concept and procedure of fractional Natural transform decomposition method to solve Helmholtz equations. First, we take the Helmholtz equation in fractional framework with <inline-formula id="ieqn-31"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-31.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-31"><![CDATA[$
x
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space as</p>
<p><disp-formula id="eqn-12">
<label>(4)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-12.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-12"><![CDATA[$
\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{\vartheta }}+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{2}}+\kappa \mathrm{V}(x,y)=\phi (x,y),
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->with the following suitable initial condition</p>
<p><disp-formula id="eqn-13">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-13.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-13"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(0,y\right)=\varphi y, \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->and <inline-formula id="ieqn-32"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-32.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-32"><![CDATA[$
y
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space</p>
<p><disp-formula id="eqn-14">
<label>(5)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-14.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-14"><![CDATA[$
\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{\vartheta }}+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{2}}+\kappa \mathrm{V}(x,y)=\phi (x,y),
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->with the below mentioned initial condition</p>
<p><disp-formula id="eqn-15">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-15.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-15"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,0\right)=\varphi x. \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->Utilizing the Natural transform decomposition method to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">(4)</xref>, we have</p>
<p><disp-formula id="eqn-16">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-16.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-16"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial x^{\vartheta }}\right)+\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}+\kappa \mathrm{V}\left(x,y\right)\right)=\mathcal{N}^{+}\left[\phi \left(x,y\right)\right], \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->and applying the differentiation property of Natural transform decomposition, the following is obtained</p>
<p><disp-formula id="eqn-17">
<label>(6)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-17.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-17"><![CDATA[$
\mathcal{N}^{+}\left[\mathrm{V}(x,y)\right]=\frac{\mathrm{V}(0,y))}{s}+\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left[\phi (x,y)\right]-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{2}}+\kappa \mathrm{V}(x,y)\right).
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->After that, the Natural transform decomposition method solution <inline-formula id="ieqn-33"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-33.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-33"><![CDATA[$
\mathrm{V}(x,y)
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> is given by the below-mentioned series</p>
<p><disp-formula id="eqn-18">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-18.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-18"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=\sum _{j=0}^{\infty } \mathrm{V}_{j}, \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->moreover, the following series of Adomian polynomials define the nonlinear term of the problem</p>
<p><disp-formula id="eqn-19">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-19.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-19"><![CDATA[$
\begin{equation*} N\left(\mathrm{V}\left(x,y\right)\right)=\sum _{j=0}^{\infty }D_{j}, \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-20">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-20.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-20"><![CDATA[$
\begin{equation*} D_{j}=\frac{1}{j!}\left(\frac{d^{j}}{d\lambda ^{j}}\left(N\sum _{j=0}^{\infty } \left(\lambda ^{j}v_{j}\right)\right)\right)_{\lambda =0}, \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->using Natural transform decomposition method solution in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">(6)</xref>, the following is obtained</p>
<p><disp-formula id="eqn-21">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-21.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-21"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left[\mathrm{V}\left(x,y\right)\right]=\frac{\mathrm{V}\left(0,y\right)}{s}+\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\phi \left(x,y\right)\right]-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\sum _{j=0}^{\infty } \mathrm{V}_{j}+\kappa \sum _{j=0}^{\infty } \mathrm{V}_{j}\right). \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><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:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><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:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->Using the linearity of the Natural transform, we have</p>
<p><disp-formula id="eqn-22">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-22.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-22"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left[\mathrm{V}_{0}\left(x,y\right)\right]=\frac{\mathrm{V}\left(0,y\right)}{s}+\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left[\phi \left(x,y\right)\right], \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-23">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-23.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-23"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left[\sum _{j=1}^{\infty }\mathrm{V}_{j}\right]=-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\sum _{j=0}^{\infty } \mathrm{V}_{j}+\eta \sum _{j=0}^{\infty } \mathrm{V}_{j}\right). \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><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:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><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:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->Now, utilizing the inverse of Natural transform, we can compute <inline-formula id="ieqn-34"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-34.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-34"><![CDATA[$
\mathrm{V}_{j}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-35"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-35.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-35"><![CDATA[$
(j\geq 0)
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-24">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-24.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-24"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}_{0}\left(x,y\right)=\mathrm{V}\left(0,y\right)+\mathcal{N}^{-}\left(\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left[\phi \left(x,y\right)\right)\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-25">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-25.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-25"><![CDATA[$
\begin{equation*} \sum _{j=1}^{\infty } \mathrm{V}_{j}=-\mathcal{N}^{-}\left(-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\sum _{j=0}^{\infty } \mathrm{V}_{j}+\eta \sum _{j=0}^{\infty } \mathrm{V}_{j}\right)\right). \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><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:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><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:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Applications and Numerical Simulations</title>
<p>In this section of the article, the method NTDM will be applied to some examples to understand the procedure of the proposed method. In the end, some numerical simulations are carried out to visualize family of Helmholtz equations through Natural transform decomposition method.</p>
<p><bold>Example 1</bold></p>
<p>Let us take the Helmholtz equation in fractional framework with <inline-formula id="ieqn-36"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-36.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-36"><![CDATA[$
x
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space in the following form [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>]</p>
<p><disp-formula id="eqn-26">
<label>(7)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-26.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-26"><![CDATA[$
\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{\vartheta }}+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{2}}-\mathrm{V}(x,y)=0,1\lt \vartheta \leq 2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->with the below mentioned initial value</p>
<p><disp-formula id="eqn-27">
<label>(8)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-27.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-27"><![CDATA[$
\mathrm{V}(0,y)=y.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>First of all, take the Natural transform of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">(7)</xref>, we obtain the following</p>
<p><disp-formula id="eqn-28">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-28.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-28"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial x^{\vartheta }}\right)=\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}\left(x,y\right)-\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-29">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-29.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-29"><![CDATA[$
\begin{equation*} \frac{s^{\vartheta }}{v^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}\left(x,y\right)\right)-\frac{s^{\vartheta -1}}{v^{\vartheta }}\mathrm{V}\left(0,y\right)=\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}\left(x,y\right)-\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}\right). \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->In the next step, we use the Natural inverse transform and get</p>
<p><disp-formula id="eqn-30">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-30.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-30"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=\mathcal{N}^{-1}\left(\frac{\mathrm{V}\left(0,y\right)}{s}+\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}\left(x,y\right)-\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}\right)\right). \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->Then, applying the procedure of NTDM, the following is obtained</p>
<p><disp-formula id="eqn-31">
<label>(9)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-31.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-31"><![CDATA[$
V_{0}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(\frac{V(0,y)}{s}\right)=\mathcal{N}^{-1}\left(\frac{y}{s}\right)
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-32">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-32.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-32"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}_{j+1}=\mathcal{N}^{-1}\left(\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}_{j}-\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{j}\right)\right),\quad j=0,1,2,\ldots . \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->For <inline-formula id="ieqn-37"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-37.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-37"><![CDATA[$
j=0
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, we have</p>
<p><disp-formula id="eqn-33">
<label>(10)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-33.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-33"><![CDATA[$
\begin{array}{ll} & \mathrm{V}_{1}=\mathcal{N}^{-1}\left(\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}_{0}-\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{0}\right)\right),\\ & \mathrm{V}_{1}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(\displaystyle\frac{yv^{\vartheta }}{s^{\vartheta +1}}\right)=y\displaystyle\frac{x^{\vartheta }}{\Upgamma (\vartheta +1)}.\\ & \end{array}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>The subsequent terms are</p>
<p><disp-formula id="eqn-34">
<label>(11)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-34.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-34"><![CDATA[$
\begin{array}{ll} & \mathrm{V}_{2}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}_{1}-\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{1}\right)\right)=y\displaystyle\frac{x^{2\vartheta }}{\Upgamma (2\vartheta +1)},\\[15pt] & \mathrm{V}_{3}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}_{2}-\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{2}\right)\right)=y\displaystyle\frac{x^{3\vartheta }}{\Upgamma (3\vartheta +1)},\\[15pt] & \mathrm{V}_{4}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}_{3}-\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{3}\right)\right)=y\displaystyle\frac{x^{4\vartheta }}{\Upgamma (4\vartheta +1)},\\[15pt] . & .\\ . & .\\ & \mathrm{V}_{j+1}=\mathcal{N}^{-1}\left(\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}_{j}-\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{j}\right)\right)=y\displaystyle\frac{x^{j\vartheta }}{\Upgamma (j\vartheta +1)}.\\[15pt] & \end{array}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="1.9em 1.9em 1.9em 0.4em 0.4em 1.9em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>Thus the solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">(4)</xref> through NTDM is</p>
<p><disp-formula id="eqn-35">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-35.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-35"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=\mathrm{V}_{0}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{1}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{2}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{3}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{4}\left(x,y\right)+\ldots \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-35" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-36">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-36.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-36"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=y\left(1+\frac{x^{\vartheta }}{\Upgamma \left(\vartheta +1\right)}+\frac{x^{2\vartheta }}{\Upgamma \left(2\vartheta +1\right)}+\frac{x^{3\vartheta }}{\Upgamma \left(3\vartheta +1\right)}+\frac{x^{4\vartheta }}{\Upgamma \left(4\vartheta +1\right)}+\ldots \right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->in the case when <inline-formula id="ieqn-38"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-38.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-38"><![CDATA[$
\vartheta =2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, then the solution of the problem through NTDM is</p>
<p><disp-formula id="eqn-37">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-37.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-37"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=y\cosh x. \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>cosh</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->In the same way, the solution of <inline-formula id="ieqn-39"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-39.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-39"><![CDATA[$
y
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space can be determined through NTDM as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-38">
<label>(12)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-38.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-38"><![CDATA[$
\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{\vartheta }}+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{2}}-\mathrm{V}(x,y)=0,
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->with the proper initial value</p>
<p><disp-formula id="eqn-39">
<label>(13)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-39.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-39"><![CDATA[$
\mathrm{V}(x,0)=x.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->Thus the solution of the above <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">(12)</xref> is given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-40">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-40.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-40"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=x\left(1+\frac{y^{\vartheta }}{\Upgamma \left(\vartheta +1\right)}+\frac{y^{2\vartheta }}{\Upgamma \left(2\vartheta +1\right)}+\frac{y^{3\vartheta }}{\Upgamma \left(3\vartheta +1\right)}+\frac{y^{4\vartheta }}{\Upgamma \left(4\vartheta +1\right)}+\ldots \right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->in the case when <inline-formula id="ieqn-40"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-40.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-40"><![CDATA[$
\vartheta =2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, then the solution through NTDM is</p>
<p><disp-formula id="eqn-41">
<label>(14)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-41.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-41"><![CDATA[$
\mathrm{V}(x,y)=x\cosh y.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-41" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>cosh</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p><!--\pagcmd{\phantom{abcd}}-->
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>Illustration of solution pathways: (Left) The red figure represent the solution of Example 1 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-41"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-41.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-41"><![CDATA[$
\vartheta =1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and (Right) The green figure represent the solution of Example 1 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-42"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-42.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-42"><![CDATA[$
\vartheta =0.8
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-1.png"/>
</fig>
<fig id="fig-2"><!--\pagcmd{[b]}-->
<label>Figure 2</label><!--\pagcmd{\vspace*{10pt}}-->
<caption>
<title>Illustration of solution pathways: (Left) The black figure represent the solution of Example 1 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-43"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-43.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-43"><![CDATA[$
\vartheta =0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and (Right) The blue figure represents the solution of Example 1 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-44"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-44.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-44"><![CDATA[$
\vartheta =0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-2.png"/><!--\pagcmd{\vspace*{10pt}}-->
</fig>
<fig id="fig-3"><!--\pagcmd{[b]}-->
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>The solution <inline-formula id="ieqn-45"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-45.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-45"><![CDATA[$
v(x,y,t_{1})
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> of our proposed Example 1 through the proposed NTDM with varies values of fractional order <inline-formula id="ieqn-46"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-46.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-46"><![CDATA[$
\vartheta
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-3.png"/>
</fig>
<p><bold>Example 2</bold></p>
<p>Let us take homogeneous Helmholtz equation in fractional framework with <inline-formula id="ieqn-47"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-47.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-47"><![CDATA[$
x
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space and <inline-formula id="ieqn-48"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-48.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-48"><![CDATA[$
\eta =5
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> as follows [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>]</p>
<p><disp-formula id="eqn-42">
<label>(15)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-42.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-42"><![CDATA[$
\frac{\partial ^{\vartheta }V(x,y)}{\partial x^{\vartheta }}+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{2}}+5\mathrm{v}(x,y)=0,1\lt \vartheta \leq 2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-42" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>with initial values given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-43">
<label>(16)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-43.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-43"><![CDATA[$
\mathrm{V}(0,y)=y.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-43" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>Here, taking the natural transform of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref>, we have</p>
<p><disp-formula id="eqn-44">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-44.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-44"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial x^{\vartheta }}\right)=-\mathcal{N}^{+}\left(5\mathrm{V}\left(x,y\right)+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-44" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-45">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-45.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-45"><![CDATA[$
\begin{equation*} \frac{s^{\vartheta }}{v^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\mathrm{V}\left(x,y\right)-\frac{s^{\vartheta -1}}{v^{\vartheta }}\mathrm{V}\left(0,y\right)\right)=-\mathcal{N}^{+}\left(5\mathrm{V}\left(x,y\right)+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}\right). \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-45" display="block"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>After that, we apply inverse Nature transform to our problem and get</p>
<p><disp-formula id="eqn-46">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-46.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-46"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=\mathcal{N}^{-1}\left(\frac{\mathrm{V}\left(0,y\right)}{s}-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(5\mathrm{V}\left(x,y\right)+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}\right)\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-46" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>Applying the ADM procedure, we have the following</p>
<p><disp-formula id="eqn-47">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-47.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-47"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}_{0}\left(x,y\right)=\mathcal{N}^{-1}\left(\frac{\mathrm{V}_{0}\left(0,y\right)}{s}\right)=\mathcal{N}^{-1}\left(\frac{y}{s}\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-47" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-48">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-48.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-48"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}_{j+1}=\mathcal{N}^{-1}\left(-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{j}+5\mathrm{V}_{j}\right]\right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-48" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>for <inline-formula id="ieqn-49"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-49.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-49"><![CDATA[$
j=0,1,2,\ldots .
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> In the case when <inline-formula id="ieqn-50"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-50.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-50"><![CDATA[$
j=0
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, we have</p>
<p><disp-formula id="eqn-49">
<label>(17)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-49.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-49"><![CDATA[$
\begin{array}{ll} & \mathrm{V}_{1}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(-\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\displaystyle\left(\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{0}+5\mathrm{V}_{0}\right)\right),\\[16pt] & \mathrm{V}_{1}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(\displaystyle\frac{-5yv^{\vartheta }}{s^{\vartheta +1}}\right)=-5y\displaystyle\frac{x^{\vartheta }}{\Upgamma (\vartheta +1)},\\[16pt] & \mathrm{V}_{2}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\displaystyle\left(\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}V_{1}+5V_{1}\right)\right)=25y\displaystyle\frac{x^{2\vartheta }}{\Upgamma (2+1)},\\[16pt] & \mathrm{V}_{3}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left[-\displaystyle\frac{u^{\beta }}{s^{\beta }}\mathcal{N}^{+}\left[\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}U_{2}+5U_{2}\right]\right]=-125y\displaystyle\frac{x^{3\beta }}{\Upgamma (3\beta +1)},\\[16pt] & \mathrm{V}_{4}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left[-\displaystyle\frac{u^{\beta }}{s^{\beta }}\mathcal{N}^{+}\left[\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}U_{3}+5U_{3}\right]\right]=625y\displaystyle\frac{x^{4\beta }}{\Upgamma (4\beta +1)},\\[16pt] & .\\ & .\\ & \mathrm{V}_{j+1}=\mathcal{N}^{-1}\left(-\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{j}+5\mathrm{V}_{j}\right)\right)=(-5)^{j}y\displaystyle\frac{x^{j\vartheta }}{\Upgamma (j\vartheta +1)}. \end{array}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-49" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="2em 2em 2em 2em 2em 0.4em 0.4em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>125</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>625</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><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:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>The solution of the above problem <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref> through NTDM is given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-50">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-50.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-50"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=\mathrm{V}_{0}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{1}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{2}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{3}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{4}\left(x,y\right)+\ldots \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-50" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-51">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-51.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-51"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=y\left(1-\frac{5x^{\vartheta }}{\Upgamma \left(\vartheta +1\right)}+\frac{25x^{2\vartheta }}{\Upgamma \left(2\vartheta +1\right)}-\frac{125x^{3\vartheta }}{\Upgamma \left(3\vartheta +1\right)}+\frac{625x^{4\vartheta }}{\Upgamma \left(4\vartheta +1\right)}+\ldots \right), \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-51" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>125</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>625</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->in the case when <inline-formula id="ieqn-51"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-51.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-51"><![CDATA[$
\vartheta =2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, then the solution through NTDM is given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-52">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-52.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-52"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=y\cos \sqrt{5}x. \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-52" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>5</mml:mn></mml:msqrt><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>In the same way, we apply NTDM to <inline-formula id="ieqn-52"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-52.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-52"><![CDATA[$
y
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space</p>
<p><disp-formula id="eqn-53">
<label>(18)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-53.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-53"><![CDATA[$
\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{\vartheta }}+\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{2}}+5\mathrm{V}(x,y)=0,
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-53" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>with the initial value given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-54">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-54.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-54"><![CDATA[$
\begin{equation*} V\left(x,0\right)=x. \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-54" display="block"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->having the following solution <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-18">(18)</xref> through NTDM is</p>
<p><disp-formula id="eqn-55">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-55.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-55"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=x\left(1-\frac{5y^{\vartheta }}{\Upgamma \left(\vartheta +1\right)}+\frac{25y^{2\vartheta }}{\Upgamma \left(2\vartheta +1\right)}-\frac{125y^{3\vartheta }}{\Upgamma \left(3\vartheta +1\right)}+\frac{625y^{4\vartheta }}{\Upgamma \left(4\vartheta +1\right)}+\ldots \right], \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-55" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>125</mml:mn><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>625</mml:mn><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->in the case when <inline-formula id="ieqn-53"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-53.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-53"><![CDATA[$
\vartheta =2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, the NTDM solution is given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-56">
<label>(19)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-56.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-56"><![CDATA[$
\mathrm{V}(x,y)=x\cos \sqrt{5}y.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-56" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>5</mml:mn></mml:msqrt><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p><!--\pagcmd{\phantom{abcd}}-->
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>Illustration of solution pathways: (Left) The red figure represent the solution of Example 2 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-54"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-54.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-54"><![CDATA[$
\vartheta =1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and (Right) The green figure represents the solution of Example 2 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-55"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-55.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-55"><![CDATA[$
\vartheta =0.8
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-4.png"/>
</fig>
<fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label>
<caption>
<title>Illustration of solution pathways: (Left) The black figure represent the solution of Example 2 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-56"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-56.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-56"><![CDATA[$
\vartheta =0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and (Right) The blue figure represent the solution of Example 2 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-57"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-57.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-57"><![CDATA[$
\vartheta =0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-5.png"/><!--\pagcmd{\vskip10pt}-->
</fig>
<fig id="fig-6">
<label>Figure 6</label>
<caption>
<title>The solution <inline-formula id="ieqn-58"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-58.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-58"><![CDATA[$
v(x,y,\mathrm{t})
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> of our proposed Example 1 through the proposed NTDM with varies values of fractional order <inline-formula id="ieqn-59"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-59.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-59"><![CDATA[$
\vartheta
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-6.png"/><!--\pagcmd{\vskip10pt}-->
</fig>
<p><bold>Example 3</bold></p>
<p>Assume the Helmholtz equation with <inline-formula id="ieqn-60"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-60.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-60"><![CDATA[$
x
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>-space and <inline-formula id="ieqn-61"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-61.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-61"><![CDATA[$
\eta =-2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> in the fractional framework [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>]</p>
<p><disp-formula id="eqn-57">
<label>(20)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-57.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-57"><![CDATA[$
\begin{array}{ll} & \displaystyle\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}(x,y)}{\partial x^{\vartheta }}+\displaystyle\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}(x,y)}{\partial y^{2}}-2\mathrm{v}(x,y)=(12x^{2}-3x^{4})\sin y,\\ & 0\leq y\leq 2\pi~and~1\lt \vartheta \leq 2, \end{array}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-57" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->with initial value given by</p>
<p><disp-formula id="eqn-58">
<label>(21)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-58.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-58"><![CDATA[$
\mathrm{V}(0,y)=0,~and~\mathrm{V}_{x}(0,y)=0.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-58" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>First of all, take the Nature transform of the above mentioned <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-20">(20)</xref>, we have the following</p>
<p><disp-formula id="eqn-59">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-59.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-59"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{\vartheta }\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial x^{\vartheta }}\right)=\mathcal{N}^{+}\left(\left(12x^{2}-3x^{4}\right)\sin y\right)-\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}\mathrm{V}\left(x,y\right)}{\partial y^{2}}-2\mathrm{V}\left(x,y\right)\right). \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-59" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>Then, the NTDM leads to the below mention</p>
<p><disp-formula id="eqn-60">
<label>(22)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-60.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-60"><![CDATA[$
\mathrm{V}_{0}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left(\left(\frac{24}{s^{5}}-\frac{72}{s^{7}}\right)\sin y\right)=\left(x^{4}-\frac{x^{6}}{10}\right)\sin y,
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-60" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>24</mml:mn><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>72</mml:mn><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>10</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-61">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-61.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-61"><![CDATA[$
\mathrm{V}_{j+1}=\mathcal{N}^{-1}\left(-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left(\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{j}-2\mathrm{V}_{j}\right)\right),\quad j=0,1,2\ldots
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-61" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->then, we have the following</p>
<p><disp-formula id="eqn-62">
<label>(23)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-62.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-62"><![CDATA[$
\begin{array}{ll} & \mathrm{V}_{1}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left[-\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left[\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{0}-2\mathrm{V}_{0}\right]\right],\\[16pt] & \mathrm{V}_{1}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left[\left(\displaystyle\frac{72}{s^{\vartheta +5}}-\displaystyle\frac{216}{s^{\vartheta +7}}\right)\sin y\right]=\left(\displaystyle\frac{72x^{\vartheta +4}}{\Upgamma (\vartheta +5)}-\displaystyle\frac{216x^{\vartheta +6}}{\Upgamma (\vartheta +7)}\right)\sin y,\\[16pt] & \mathrm{V}_{2}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left[-\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left[\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{1}-2\mathrm{V}_{1}\right]\right]=\left(\displaystyle\frac{216x^{2\vartheta +4}}{\Upgamma (2\vartheta +5)}-\displaystyle\frac{648x^{2\vartheta +6}}{\Upgamma (2\vartheta +7)}\right)\sin y,\\[16pt] & \mathrm{V}_{3}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left[-\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left[\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{2}-2\mathrm{V}_{2}\right]\right]=\left(\displaystyle\frac{648x^{3\vartheta +4}}{\Upgamma (3\vartheta +5)}-\displaystyle\frac{1944x^{3\vartheta +6}}{\Upgamma (3\vartheta +7)}\right)\sin y,\\[16pt] & \mathrm{V}_{4}(x,y)=\mathcal{N}^{-1}\left[-\displaystyle\frac{v^{\vartheta }}{s^{\vartheta }}\mathcal{N}^{+}\left[\displaystyle\frac{\partial ^{2}}{\partial y^{2}}\mathrm{V}_{3}-2\mathrm{V}_{3}\right]\right]=\left(\displaystyle\frac{1944x^{4\vartheta +4}}{\Upgamma (4\vartheta +5)}-\frac{5832x^{2\vartheta +6}}{\Upgamma (2\vartheta +7)}\right)\sin y,\\ & \end{array}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-62" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="2em 2em 2em 2em 0.4em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>72</mml:mn><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>216</mml:mn><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>72</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>216</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>216</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>648</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>648</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1944</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1944</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>5832</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p>The NTDM solution of Example (3.3)</p>
<p><disp-formula id="eqn-63">
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-63.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-63"><![CDATA[$
\begin{equation*} \mathrm{V}\left(x,y\right)=\mathrm{V}_{0}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{1}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{2}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{3}\left(x,y\right)+\mathrm{V}_{4}\left(x,y\right)+\ldots \end{equation*}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-63" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-64">
<label>(24)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-64.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-64"><![CDATA[$
\begin{array}{l} \mathrm{V}(x,y)=\left(x^{4}-\displaystyle\frac{x^{6}}{10}\right)\sin y+\left(\displaystyle\frac{72x^{\vartheta +4}}{\Upgamma (\vartheta +5)}\sin y-\displaystyle\frac{216x^{\vartheta +6}}{\Upgamma (\vartheta +7)}\right)\sin y\\ +\left(\displaystyle\frac{216x^{2\vartheta +4}}{\Upgamma (2\vartheta +5)}-\frac{648x^{2\vartheta +6}}{\Upgamma (2\vartheta +7)}\right)\sin y+\left(\displaystyle\frac{648x^{3\vartheta +4}}{\Upgamma (3\vartheta +5)}-\displaystyle\frac{1944x^{3\vartheta +6}}{\Upgamma (3\vartheta +7)}\right)\sin y\\[16pt] +\left(\displaystyle\frac{1944x^{4\vartheta +4}}{\Upgamma (4\vartheta +5)}-\displaystyle\frac{5832x^{2\vartheta +6}}{\Upgamma (2\vartheta +7)}\right)\sin y+\ldots , \end{array}
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-64" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt 2em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>10</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>72</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>216</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>216</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>648</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>648</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1944</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1944</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>5832</mml:mn><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0393;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<p><!--\pagcmd{\noindent}-->when <inline-formula id="ieqn-62"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-62.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-62"><![CDATA[$
\vartheta =2
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, then NTDM solution is</p>
<p><disp-formula id="eqn-65">
<label>(25)</label>
<!--<alternatives><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-65.png"/>--><!--<tex-math id="tex-eqn-65"><![CDATA[$
U(x,y)=x^{4}\sin y.
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-eqn-65" display="block"><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
<!--</alternatives>--></disp-formula></p>
<fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>Illustration of solution pathways: (Left) The red figure represent the solution of Example 3 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-63"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-63.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-63"><![CDATA[$
\vartheta =1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and (Right) The green figure represent the solution of Example 3 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-64"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-64.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-64"><![CDATA[$
\vartheta =0.8
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-7.png"/>
</fig>
<fig id="fig-8">
<label>Figure 8</label>
<caption>
<title>Illustration of solution pathways: (Left) The first figure represent the solution of Example 3 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-65"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-65.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-65"><![CDATA[$
\vartheta =0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and (Right) The second figure represents the solution of Example 3 through NTDM for fractional-order <inline-formula id="ieqn-66"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-66.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-66"><![CDATA[$
\vartheta =0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-8.png"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Results Discussion</title>
<p><?A3B2 "fig1",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>, represents the solution-graphs of example 1 at fractional-orders <inline-formula id="ieqn-68"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-68.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-68"><![CDATA[$
\delta =1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-69"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-69.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-69"><![CDATA[$
0.8
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, which are represented by left and right sub-graphs of <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>, respectively. <?A3B2 "fig2",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> is plotted to show the fractional-order solutions of example 1 at fractional-orders <inline-formula id="ieqn-70"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-70.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-70"><![CDATA[$
\delta =0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-71"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-71.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-71"><![CDATA[$
0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> by the left and right sub-graphs, respectively. In <?A3B2 "fig3",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>, the combined graph of fractional-order solutions of example 1 is presented and confirmed various dynamical behaviours of the physical phenomenon, which is modelled by the equation given in example 1. In <?A3B2 "fig4",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref>, two subgraphs left and right represented the solution of example 2 at fractional-order <inline-formula id="ieqn-72"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-72.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-72"><![CDATA[$
\vartheta =1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-73"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-73.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-73"><![CDATA[$
0.8,
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mn>0.8</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> respectively. In <?A3B2 "fig5",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>, the solutions of example 2 at fractional-order <inline-formula id="ieqn-74"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-74.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-74"><![CDATA[$
\delta =0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-75"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-75.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-75"><![CDATA[$
0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> are discussed. In <?A3B2 "fig6",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref>, the combined graph of fractional-orders solutions at <inline-formula id="ieqn-76"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-76.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-76"><![CDATA[$
\delta =1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-77"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-77.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-77"><![CDATA[$
0.8
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-78"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-78.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-78"><![CDATA[$
0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-79"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-79.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-79"><![CDATA[$
0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> is displaced and the systematic behaviour of the solution is observed. Similarly, in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Figs. 6</xref> and <?A3B2 "fig7",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-7">7</xref>, the fractional solutions of example 3 are presented at <inline-formula id="ieqn-80"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-80.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-80"><![CDATA[$
1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-81"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-81.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-81"><![CDATA[$
0.8
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-82"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-82.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-82"><![CDATA[$
\vartheta =0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-83"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-83.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-83"><![CDATA[$
0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> respectively. Also, the combined graph, <?A3B2 "fig8",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref>, represent the solution of example 3 at <inline-formula id="ieqn-84"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-84.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-84"><![CDATA[$
\vartheta =1
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-85"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-85.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-85"><![CDATA[$
0.8
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-86"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-86.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-86"><![CDATA[$
0.6
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-87"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-87.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-87"><![CDATA[$
0.4
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula> collectively. Moreover, in <?A3B2 "fig9",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9</xref>, the combined graphs of fractional-order solutions are represented by two subgraphs, given in <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9</xref> in two and three-dimensional graphs. In both cases, we observed the correct behaviour of the solutions, which confirmed the validity of the suggested method.</p>
<fig id="fig-9">
<label>Figure 9</label>
<caption>
<title>Illustration of the solution of Example 3 through NTDM with varies values of fractional order <inline-formula id="ieqn-67"><!--<alternatives>%<inline-graphic xlink:href="ieqn-67.png"/>--><!--<tex-math id="tex-ieqn-67"><![CDATA[$
\vartheta
$]]></tex-math>--><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mi>&#x03D1;</mml:mi></mml:math><!--</alternatives>--></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-9.png"/><!--\pagcmd{\vspace*{10pt}}-->
</fig>
</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Conclusion</title>
<p>In this paper, a new combination of the Adomian decomposition method with Natural transformation is made to find the analytical solutions of fractional-order partial differential equations. It is of worth interest that the implementation of the present technique is very straightforward for the solutions Helmholtz equations in its Caputo fractional-view analysis. Three numerical examples were considered for its analytical solutions by using the proposed techniques. The corresponding solutions-graphs are plotted for both fractional and integer order of the problems. The solutions revealed that the suggested method is very commited and in strong agreement with the solutions of other existing techniques. It is noted that NTDM is an easily computable, precious, accurate technique with a high rate of convergence than the other analytical methods. It is suggested that Natural transform decomposition method is the most reliable technique for solving partial differential equations in fractional framework, specifically, for fractional-order Helmholtz family of equations. The solutions of the fractional-order PDEs through NTDM are more accurate and less time consuming as compare to the ADM, VIM and DTM.</p>
</sec>
</body>
<back>
<fn-group>
<fn fn-type="other">
<p><bold>Funding Statement:</bold> Center of Excellence in Theoretical and Computational Science (TaCS-CoE) &#x0026; Department of Mathematics, Faculty of Science, King Mongkut&#x0027;s University of Technology Thonburi (KMUTT), 126 Pracha Uthit Rd., Bang Mod, Thung Khru, Bangkok 10140, Thailand.</p>
</fn>
<fn fn-type="conflict">
<p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Pertz</surname></string-name> and <string-name><given-names>C. J.</given-names> <surname>Gerhardt</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<chapter-title>Leibnizens gesammelte Werke, Lebinizens mathematische Schriften</chapter-title>.&#x201D; in: <source>Erste Abtheilung, Band III</source>. <publisher-loc>Dritte Folge Mathematik (Erster Band)</publisher-loc>: <publisher-name>A. Asher &#x00026; Comp.</publisher-name>, pp. <fpage>225</fpage>, <year>1850</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Euler</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>De progressionibus transcendentibus seu quarum termini generales algebraice dari nequeunt</article-title>,&#x201D; <source>Commentarii Academiae Scientiarum Petropolitanae</source>, vol. <volume>19</volume>, pp. <fpage>36</fpage>&#x2013;<lpage>57</lpage>, <year>1738</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. A.</given-names> <surname>Kilbas</surname></string-name>, <string-name><given-names>H. M.</given-names> <surname>Srivastava</surname></string-name> and <string-name><given-names>J. J.</given-names> <surname>Trujillo</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Theory and applications of fractional differential equations</article-title>,&#x201D; <source>Elsevier</source>, vol. <volume>204</volume>, <year>2006</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K. S.</given-names> <surname>Miller</surname></string-name> and <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Ross</surname></string-name></person-group>, <source>An Introduction to the Fractional Calculus and Fractional Differential Equations</source>. <publisher-loc>New York, NY, USA</publisher-loc>: <publisher-name>A Wiley-Interscience Publication, JohnWiley &#x0026; Sons</publisher-name>, <year>1993</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>I.</given-names> <surname>Podlubny</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fractional differential equations</article-title>,&#x201D; <source>Mathematics in Science and Engineering, Acad.</source>, vol. <volume>198</volume>, <year>1999</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>R. Ed.</given-names> <surname>Hilfer</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Applications of fractional calculus in physics</article-title>,&#x201D; <source>Singapore: World Scientific</source>, vol. <volume>35</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>87</fpage>&#x2013;<lpage>130</lpage>, <year>2000</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Chu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Electromagnetic waves in elliptic hollow pipes of metal</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Applied Physics</source>, vol. <volume>9</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>583</fpage>&#x2013;<lpage>591</lpage>, <year>1938</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Jones</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Acoustic and electromagnetic waves</article-title>,&#x201D; <source>Oxny</source>, <year>1986</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Porter</surname></string-name> and <string-name><given-names>R. L.</given-names> <surname>Liboff</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Vibrating quantum billiards on Riemannian manifolds</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Bifurcation and Chaos</source>, vol. <volume>11</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>2305</fpage>&#x2013;<lpage>2315</lpage>, <year>2001</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Rezapour</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Mohammadi</surname></string-name> and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Jajarmi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A new mathematical model for Zika virus transmission</article-title>,&#x201D; <source>Advances in Difference Equations</source>, vol. <volume>2020</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>15</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Ghanbari</surname></string-name>, <string-name><given-names>J. H.</given-names> <surname>Asad</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Jajarmi</surname></string-name> and <string-name><given-names>H. M.</given-names> <surname>Pirouz</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Planar system-masses in an equilateral triangle: Numerical study within fractional calculus</article-title>,&#x201D; <source>Computer Modeling in Engineering and Sciences</source>, vol. <volume>124</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>953</fpage>&#x2013;<lpage>968</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Jajarmi</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A new iterative method for the numerical solution of high-order non-linear fractional boundary value problems</article-title>,&#x201D; <source>Frontiers in Physics</source>, vol. <volume>8</volume>, pp. <fpage>220</fpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. S.</given-names> <surname>Sajjadi</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Jajarmi</surname></string-name> and <string-name><given-names>H. M.</given-names> <surname>Pirouz</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A new adaptive synchronization and hyper-chaos control of a biological snap oscillator</article-title>,&#x201D; <source>Chaos, Solitons &#x0026; Fractals</source>, vol. <volume>138</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>109919</fpage>,<!--\pagcmd{~}--><year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Jajarmi</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. S.</given-names> <surname>Sajjadi</surname></string-name> and <string-name><given-names>J. H.</given-names> <surname>Asad</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>The fractional features of a harmonic oscillator with position-dependent mass</article-title>,&#x201D; <source>Communications in Theoretical Physics</source>, vol. <volume>72</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>55002</fpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Jajarmi</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>On the fractional optimal control problems with a general derivative operator</article-title>,&#x201D; <source>Asian Journal of Control</source>, vol. <volume>23</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>1062</fpage>&#x2013;<lpage>1071</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H. M.</given-names> <surname>Srivastava</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Shah</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Arif</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Some analytical and numerical investigation of a family of fractional-order Helmholtz equations in two space dimensions</article-title>,&#x201D; <source>Mathematical Methods in the Applied Sciences</source>, vol. <volume>43</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>199</fpage>&#x2013;<lpage>212</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Salah</given-names> <surname>Abuasad</surname></string-name>, <string-name><given-names>Khaled</given-names> <surname>Moaddy</surname></string-name> and <string-name><given-names>Ishak</given-names> <surname>Hashim</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Analytical treatment of two-dimensional fractional Helmholtz equations</article-title>,&#x201D; <source>Journal of King Saud University-Science</source>, vol. <volume>31</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>659</fpage>&#x2013;<lpage>666</lpage>, <!--\pagcmd{}--><year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. D.</given-names> <surname>Murray</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. R.</given-names> <surname>Myerscough</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Pigmentation pattern formation on snakes</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Theoretical Biology</source>, vol. <volume>149</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>339</fpage>&#x2013;<lpage>360</lpage>, <year>1991</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Itoh</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Recent advances in numerical methods for microwave and millimeter-wave passive structures</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Magnetics</source>, vol. <volume>25</volume>, pp. <fpage>2931</fpage>&#x2013;<lpage>2934</lpage>, <year>1989</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Pregla</surname></string-name></person-group>, <source>Analysis of Electromagnetic Fields and Waves: The Method of Lines</source>. vol. <volume>21</volume>. <publisher-loc>Hoboken, New Jersey, United States</publisher-loc>: <publisher-name> John Wiley &#x0026; Sons</publisher-name>, <year>2008</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. S.</given-names> <surname>Rawashdeh</surname></string-name> and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Maitama</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Solving coupled system of nonlinear PDE&#x2019;s using the natural decomposition method</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Pure and Applied Mathematics</source>, vol. <volume>92</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>757</fpage>&#x2013;<lpage>776</lpage>, <year>2014</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Rawashdeh</surname></string-name> and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Maitama</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Finding exact solutions of nonlinear PDEs using the natural decomposition method</article-title>,&#x201D; <source>Mathematical Methods in the Applied Sciences</source>, vol. <volume>40</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>223</fpage>&#x2013;<lpage>236</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Shah</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Kumam</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Arif</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>The analytical investigation of time-fractional multi-dimensional Navier&#x2013;Stokes equation</article-title>,&#x201D; <source>Alexandria Engineering Journal</source>, vol. <volume>59</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>2941</fpage>&#x2013;<lpage>2956</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H. Khan</given-names> <surname>Shah</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Kumam</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Arif</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Natural transform decomposition method for solving fractional-order partial differential equations with proportional delay</article-title>,&#x201D; <source>Mathematics</source>, vol. <volume>7</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>532</fpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>[25]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Shah</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Baleanu</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Kumam</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Arif</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Analytical solution of fractional-order hyperbolic telegraph equation, using natural transform decomposition method</article-title>,&#x201D; <source>Electronics</source>, vol. <volume>8</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>1015</fpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. S.</given-names> <surname>Abdel-Rady</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. Z.</given-names> <surname>Rida</surname></string-name>, <string-name><given-names>A. A. M.</given-names> <surname>Arafa</surname></string-name> and <string-name><given-names>H. R.</given-names> <surname>Abedl-Rahim</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Natural transform for solving fractional models</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Applied Mathematics and Physics</source>, vol. <volume>3</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>1633</fpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>[27]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Luchko</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fractional derivatives and the fundamental theorem of fractional calculus</article-title>,&#x201D; <source>Fractional Calculus and Applied Analysis</source>, vol. <volume>23</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>939</fpage>&#x2013;<lpage>966</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>[28]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F. B. M.</given-names> <surname>Belgacem</surname></string-name> and <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Silambarasan</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Advances in the natural transform</article-title>,&#x201D; in <conf-name> AIP Conf. Proc.</conf-name>, <publisher-loc>American Institute of Physics</publisher-loc>, vol.<!--\pagcmd{~}--><volume>1493</volume>, pp. <fpage>106</fpage>&#x2013;<lpage>110</lpage>, <year>2012</year>. </mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z. H.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name> and <string-name><given-names>W. A.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>N-transform properties and applications</article-title>,&#x201D; <source>NUST Journal of Engineering Sciences</source>, vol. <volume>1</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>127</fpage>&#x2013;<lpage>133</lpage>, <year>2008</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>El-Sayed</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Kaya</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Comparing numerical methods for Helmholtz equation model problem</article-title>,&#x201D; <source>Applied Mathematics and Computation</source>, vol. <volume>150</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>763</fpage>&#x2013;<lpage>773</lpage>, <year>2004</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Rafei</surname></string-name> and <string-name><given-names>D. D.</given-names> <surname>Ganji</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Explicit solutions of Helmholtz equation and fifth-order KdV equation using homotopy perturbation method</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation</source>, vol. <volume>7</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>321</fpage>&#x2013;<lpage>328</lpage>, <year>2006</year>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back>
</article>
