<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">apm</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Advances in Pure Mathematics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2160-0384</issn>
      <issn pub-type="ppub">2160-0368</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/apm.2026.164018</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">apm-151104</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Natural Transform for Solving Fractional High Order Differential Equations</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Gafel</surname>
            <given-names>Hanan S.</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Department of Mathematics and Statistics, College of Science, Taif University, Taif, KSA </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The author declares no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>30</day>
        <month>04</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>04</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>16</volume>
      <issue>04</issue>
      <fpage>341</fpage>
      <lpage>350</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>07</day>
          <month>03</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>27</day>
          <month>04</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>30</day>
          <month>04</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/apm.2026.164018">https://doi.org/10.4236/apm.2026.164018</self-uri>
      <abstract>
        <p>The natural transform (<bold>nt</bold>), a novel global method for solving fractional high-order differential equations (FDEs), is presented in this work. This technique functions as an all-encompassing integral transform that includes both Sumudu and Laplace transforms. Having inclusive fractional solutions for high-order fractional differential equations is the main goal of this work. The Caputo framework is used to express the fractional derivatives. To demonstrate the effectiveness, simplicity, and ease of use of the suggested approach and its applicability to the solution of differential equations in a variety of scientific domains, three problems are resolved.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Natural Transform</kwd>
        <kwd>Caputo Fractional Derivative</kwd>
        <kwd>Fractional High Order Differential Equations</kwd>
        <kwd>Analytical Solutions</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>The natural transform (<bold>nt</bold>), first introduced by Khan and Khan [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] as the N-transform, involved an examination of its properties and uses. Subsequently, Belgacem <italic>et al.</italic> [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] established its inverse and examined further essential characteristics of this integral transform, labeling it the natural transform. The <bold>nt</bold> applications in solving symmetrical differential and integral equations, as well as in the distribution and Bohemians spaces, are discussed in [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. This work uses the <bold>nt</bold> to provide analytical new examinations of fractional high-order differential equations. It is a universal integral transform of Sumudu (<bold>st</bold>) and Laplace transform (<bold>lt</bold>). For fractional high<bold>-</bold>order differential equations, the <bold>nt</bold> provides new inclusive fractional solutions. This paper presents a novel application of <bold>nt</bold>. It improved the earlier studies in [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>] by solving high-order fractional differential equations. It helps us comprehend and explain occurrences related to fractional high<bold>-</bold>order differential equations. </p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Mathematical Preliminaries</title>
      <p>In this section, we will go over the basic definitions and theorems of fractional derivatives and the <bold>nt</bold>:</p>
      <p><bold>Definition 2.1</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</p>
      <p>Over the set of functions</p>
      <disp-formula id="FD1">
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mi>A</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>:</mml:mo>
                <mml:mo>∃</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mi>m</mml:mi>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:msup>
                  <mml:mtext>e</mml:mtext>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mi>ι</mml:mi>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>/</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>τ</mml:mi>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>if</mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>ι</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mo>×</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The natural transform of the function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined by:</p>
      <disp-formula id="FD2">
        <label>(1)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>ℏ</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>&gt;</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ℏ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the natural transformation of the time function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the variables <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℏ </mml:mi></mml:math></inline-formula> are the natural transform variables. When <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Equation (1) converges to Laplace transform [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>] and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℏ </mml:mi><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Equation (1) converges to Sumudu transform [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>], respectively defined by: </p>
      <disp-formula id="FD3">
        <label>(2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ℓ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mtext>d</mml:mtext>
            <mml:mi>ι</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD4">
        <label>(3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>ℏ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mtext>d</mml:mtext>
            <mml:mi>ι</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>ℏ</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Definition 2.2</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</p>
      <p>Natural-Laplace duality (NSD). If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ℏ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the natural transform and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ℏ </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is Laplace transform of function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <italic>A</italic>, then:</p>
      <disp-formula id="FD5">
        <label>(4)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>ℏ</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                          <mml:mi>ι</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>P</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>ℏ</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>G</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Definition 2.3</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</p>
      <p>Natural-Sumudu duality (NSD). If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ℏ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the natural transform and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Q </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is Sumudu transform of function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <italic>A</italic>, then:</p>
      <disp-formula id="FD6">
        <label>(5)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>P</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                        <mml:mi>P</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>P</mml:mi>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>Q</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Definition 2.4</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</p>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ℏ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the natural transform of the function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then the natural transform of fractional derivative of order <inline-formula><mml:math><mml:mo> ⊳ </mml:mo></mml:math></inline-formula> is defined as [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]: </p>
      <disp-formula id="FD7">
        <label>(6)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:munderover>
                <mml:mo>∑</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Definition 2.5</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>]</p>
      <p>Convolution theorem of natural transform. If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> G </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the natural transform of respective functions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> both defined in set <italic>A</italic> then, </p>
      <disp-formula id="FD8">
        <label>(7)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>n</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mo>*</mml:mo>
                <mml:mi>g</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>y</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>G</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo><mml:mi> g </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is convolution of two functions <inline-formula><mml:math><mml:mi> y </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> g </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p><bold>Definition 2.6</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]</p>
      <p>The fractional derivative of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext></mml:mtext><mml:mtext></mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the Caputo sense is defined by </p>
      <disp-formula id="FD9">
        <label>(8)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>D</mml:mi>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>⊳</mml:mo>
            </mml:msubsup>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>J</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mo>⊳</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mi>D</mml:mi>
              <mml:mo>⊳</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>Γ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>ι</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>I</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>⊳</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>Definition 2.7</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]</p>
      <p>The Mittag-Leffler function with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mo> ⊳ </mml:mo></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined via the series representation, valid in the whole complex plane is:</p>
      <disp-formula id="FD10">
        <label>(9)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mo>⊳</mml:mo>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>g</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:munderover>
                <mml:mo>∑</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:munderover>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>g</mml:mi>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>Γ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mtext>
                           
                        </mml:mtext>
                        <mml:mi>ι</mml:mi>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>The natural transform, its inverse, and the Caputo derivative formula are valid for functions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that are at least <italic>m</italic>-times differentiable (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) and of exponential order, within admissible fractional orders <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> M </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The Caputo derivative requires <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> M </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> M </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the Laplace-Sumudu transforms rely on<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> ι </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> being absolutely continuous, enabling the use of standard integer-order initial conditions. We chose the Caputo fractional derivative for our investigation due to these characteristics. The Caputo fractional derivative is useful for problems with non-local features and phenomena with interactions. In this sense, the equation might be compared to a memory. The memory effect is a more finely tuned aspect of the Caputo fractional derivative. It is the best tool for describing recollections. We can therefore conclude that the physical meaning of the fractional Caputo derivative is a memory indicator. The range of physical events shares many characteristics with typical ones. Finally, to replicate real-world problems, the Caputo derivative should be utilized as the fractional operator. This serves as the primary reason for incorporating the Caputo fractional-order derivative operator in various physical applications. Section 2 presents the basic definitions and theorems of fractional derivatives, and the <bold>nt</bold>. Section 3 presents the solutions to three fractional high order differential equations. The results of the study are outlined in Section 3.</p>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Applications and Examples</title>
      <p>In this section, we use the natural transform to provide general solutions for three fractional boundary value problems. Because the three chosen boundary value problems span a variety of difficulties, from straightforward linear differential equations with straightforward boundary conditions to higher-order equations and systems with or without exact solutions, they serve as representative test cases for the natural transform approach. This makes it possible to confirm how well the natural transform approach handles various differential types and complexities. The resolution of every BVP utilizing the natural transform approach is characterized by the following:</p>
      <p>Step 1: Utilizing the natural transform technique on both sides of the BVP and streamlining the outcomes.</p>
      <p>Step 2: Utilizing the inverse natural transformation technique on both sides of the boundary value problem.</p>
      <p>Step 3: Plugging in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into the final outcomes of Step 2 to obtain the classical solution of the BVP and clarifying the effectiveness of the natural transform technique. </p>
      <p><bold>Problem 3.1</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>]</p>
      <p>Consider a fractional Boundary Value Problem in the form below:</p>
      <disp-formula id="FD11">
        <label>(10)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>D</mml:mi>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>⊳</mml:mo>
            </mml:msubsup>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>⊳</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>ι</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>At <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the exact solution is </p>
      <disp-formula id="FD12">
        <label>(11)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mo>!</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>The solution</bold></p>
      <p>Applying <bold>nt</bold> on both sides of (10), we have</p>
      <disp-formula id="FD13">
        <label>(12)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>N</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>On simplifying </p>
      <disp-formula id="FD14">
        <label>(13)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:msup>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:msup>
              <mml:mi>θ</mml:mi>
              <mml:mo>″</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mo>'</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mi>ℏ</mml:mi>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>i.e.</italic>,</p>
      <disp-formula id="FD15">
        <label>(14)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Applying the inverse <bold>nt</bold> of (14), we obtain</p>
      <disp-formula id="FD16">
        <label>(15)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>Γ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mtext>
                       
                    </mml:mtext>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In the case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from (15), we have </p>
      <disp-formula id="FD17">
        <label>(16)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>Γ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>5</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mo>!</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This is the exact solution of (10) obtained via [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>] (See <xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>, <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref>).</p>
      <fig id="fig1">
        <label>Figure 1</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302742-rId114.jpeg?20260529105723" />
      </fig>
      <p>Figure 1. Plot of the solution of (10) at various values of <inline-formula><mml:math><mml:mo> ⊳ </mml:mo></mml:math></inline-formula> . </p>
      <fig id="fig2">
        <label>Figure 2</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302742-rId117.jpeg?20260529105723" />
      </fig>
      <p>Figure 2. Plot of the solution of (10) at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in comparison with the exact solution obtained via [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>].</p>
      <p><bold>Problem 3.2</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>]</p>
      <p>Consider the following fractional Boundary Value Problem as follows:</p>
      <disp-formula id="FD18">
        <label>(17)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>⊳</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>ι</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>At <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the exact solution is </p>
      <disp-formula id="FD19">
        <label>(18)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>cosh</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>The solution</bold></p>
      <p>Applying <bold>nt</bold> on both sides of (17), we have</p>
      <disp-formula id="FD20">
        <label>(19)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>N</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>On simplifying </p>
      <disp-formula id="FD21">
        <label>(20)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>P</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>P</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>i.e.</italic>, </p>
      <disp-formula id="FD22">
        <label>(21)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD23">
        <label>(22)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>4</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>By partial fraction decomposition, we obtain </p>
      <disp-formula id="FD24">
        <label>(23)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then,</p>
      <disp-formula id="FD25">
        <label>(24)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Applying the inverse <bold>nt</bold> of (24), we obtain </p>
      <disp-formula id="FD26">
        <label>(25)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:msup>
              <mml:mi>N</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then, </p>
      <disp-formula id="FD27">
        <label>(26)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:msub>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mo>⊳</mml:mo>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:msub>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mo>⊳</mml:mo>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD28">
        <label>(27)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:munderover>
                    <mml:mo>∑</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>Γ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:munderover>
                    <mml:mo>∑</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                                  <mml:mrow>
                                    <mml:mfrac>
                                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                                      <mml:mn>2</mml:mn>
                                    </mml:mfrac>
                                  </mml:mrow>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>Γ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In the case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from (27), we have </p>
      <disp-formula id="FD29">
        <label>(28)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:munderover>
                    <mml:mo>∑</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>Γ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:munderover>
                    <mml:mo>∑</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mi>f</mml:mi>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>Γ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                            <mml:mi>f</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>cosh</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>i.e.</italic>, </p>
      <disp-formula id="FD30">
        <label>(29)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>cosh</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>∂</mml:mo>
                    <mml:mi>ι</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This is the exact solution of (17) obtained by [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>] (See <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>, <xref ref-type="fig" rid="fig4">Figure 4</xref>). </p>
      <fig id="fig3">
        <label>Figure 3</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302742-rId150.jpeg?20260529105723" />
      </fig>
      <p>Figure 3. Plot of the solution of (17) at various values of <inline-formula><mml:math><mml:mo> ⊳ </mml:mo></mml:math></inline-formula> .</p>
      <fig id="fig4">
        <label>Figure 4</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302742-rId153.jpeg?20260529105723" />
      </fig>
      <p>Figure 4. Plot of the solution of (17) at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in comparison with the exact solution obtained via [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>].</p>
      <p><bold>Problem 3.3</bold>[<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>]</p>
      <p>Consider a fractional Boundary Value Problem in the form below: </p>
      <disp-formula id="FD31">
        <label>(30)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>ι</mml:mi>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>⊳</mml:mo>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mn>4</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>ι</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>‴</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>At <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the exact solution is </p>
      <disp-formula id="FD32">
        <label>(31)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>8</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>ι</mml:mi>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><bold>The solution</bold></p>
      <p>Applying <bold>nt</bold> on both sides of (30), we have </p>
      <disp-formula id="FD33">
        <label>(32)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>N</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>D</mml:mi>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msubsup>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>N</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mi>ι</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mn>3</mml:mn>
            <mml:mo>&lt;</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>⊳</mml:mo>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mn>4</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mi>ι</mml:mi>
            <mml:mo>∈</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>On simplifying </p>
      <disp-formula id="FD34">
        <label>(33)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable columnalign="left">
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>P</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>θ</mml:mi>
                  <mml:mo>″</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>4</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>⊳</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>3</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mi>θ</mml:mi>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>P</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>θ</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>P</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p><italic>i.e.</italic>,</p>
      <disp-formula id="FD35">
        <label>(34)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mo>⊳</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD36">
        <label>(35)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>R</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>⊳</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>P</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mo>⊳</mml:mo>
                              <mml:mn>2</mml:mn>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
            </mml:mfrac>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Applying the inverse <bold>nt</bold> of (35), we obtain </p>
      <disp-formula id="FD37">
        <label>(36)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>N</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mi>P</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>≻</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
                <mml:mfrac>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℏ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>P</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mfrac>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Using convolution theorem of (36), we have </p>
      <disp-formula id="FD38">
        <label>(37)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>8</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mo>⊳</mml:mo>
                      <mml:mn>4</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                  </mml:mrow>
                </mml:msup>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ι</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mfrac>
                          <mml:mo>⊳</mml:mo>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:mfrac>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>In the case <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from (37), we have </p>
      <disp-formula id="FD39">
        <label>(38)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>θ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mi>ι</mml:mi>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mfrac>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>8</mml:mn>
            </mml:mfrac>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mi>sin</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>ι</mml:mi>
                <mml:mi>cos</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mi>ι</mml:mi>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>This is the exact solution of (30) obtained by [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>] (See <xref ref-type="fig" rid="fig5">Figure 5</xref>, <xref ref-type="fig" rid="fig6">Figure 6</xref>).</p>
      <fig id="fig5">
        <label>Figure 5</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302742-rId178.jpeg?20260529105723" />
      </fig>
      <p>Figure 5. Plot of the solution of (30) at various values of <inline-formula><mml:math><mml:mo> ⊳ </mml:mo></mml:math></inline-formula> .</p>
      <fig id="fig6">
        <label>Figure 6</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302742-rId181.jpeg?20260529105723" />
      </fig>
      <p>Figure 6. Plot of the solution of (30) at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ⊳ </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in comparison with the exact solution obtained via [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>].</p>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Conclusion</title>
      <p>This study illustrated a novel technique known as the natural transform. It is a general approach of Laplace transform and Sumudu transform. In numerous scientific fields, it offers fresh generic solutions for fractional high-order differential equations. To shed light on the generalization of the algorithm, we compared the outcomes of the current approaches with those of other ways such as the Laplace transform, Sumudu transform and the precise answers. The figures demonstrate the simplicity, symmetric, quality, and generalizability of the proposed algorithm. Finally, but just as importantly, the natural transform is a novel generic method that may be applied to problems in a variety of scientific fields.</p>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>Acknowledgements</title>
      <p>The researcher would like to acknowledge the Deanship of Graduate Studies and Scientific Research at the Taif University for funding this work.</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Khan, Z.H. and Khan, W. (2008) N-Transform Properties and Applications. <italic>NUST Journal of Engineering Sciences</italic>, 1, 127-133.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Khan, Z.H.</string-name>
              <string-name>Khan, W.</string-name>
            </person-group>
            <year>2008</year>
            <article-title>N-Transform Properties and Applications</article-title>
            <source>NUST Journal of Engineering Sciences</source>
            <volume>1</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Belgacem, F.B.M. and Silambarasan, R. (2012) Theory of Natural Transform. <italic>Mathematics in Engineering</italic>, <italic>Science and Aerospace</italic>, 3, 99-124.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Belgacem, F.B.M.</string-name>
              <string-name>Silambarasan, R.</string-name>
              <string-name>Engineering, S</string-name>
            </person-group>
            <year>2012</year>
            <article-title>Theory of Natural Transform</article-title>
            <source>Mathematics in Engineering</source>
            <volume>3</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Al-Omari, S.K.Q. (2013) On the Application of Natural Transforms. <italic>International Journal of Pure and Ap</italic><italic>p</italic><italic>lied Mathematics</italic>, 85, 729-744. https://doi.org/10.12732/ijpam.v85i4.9 <pub-id pub-id-type="doi">10.12732/ijpam.v85i4.9</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.12732/ijpam.v85i4.9">https://doi.org/10.12732/ijpam.v85i4.9</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Al-Omari, S.K.Q.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>On the Application of Natural Transforms</article-title>
            <source>International Journal of Pure and Applied Mathematics</source>
            <volume>85</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.12732/ijpam.v85i4.9</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Bulut, H., Baskonus, H.M. and Belgacem, F.B.M. (2013) The Analytical Solution of Some Fractional Ordinary Differential Equations by the Sumudu Transform Method. <italic>Abstract and Applied Analysis</italic>, 2013, 1-6. https://doi.org/10.1155/2013/203875 <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2013/203875</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1155/2013/203875">https://doi.org/10.1155/2013/203875</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Bulut, H.</string-name>
              <string-name>Baskonus, H.M.</string-name>
              <string-name>Belgacem, F.B.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>The Analytical Solution of Some Fractional Ordinary Differential Equations by the Sumudu Transform Method</article-title>
            <source>Abstract and Applied Analysis</source>
            <volume>2013</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2013/203875</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Loonker, D. and Banerji, P.K. (2013) Natural Transform for Distribution and Boehmian Spaces. <italic>Mathematics in Engineering</italic>, <italic>Science and Aerospace</italic>, 4, 69-76.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Loonker, D.</string-name>
              <string-name>Banerji, P.K.</string-name>
              <string-name>Engineering, S</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>Natural Transform for Distribution and Boehmian Spaces</article-title>
            <source>Mathematics in Engineering</source>
            <volume>4</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Loonker, D. and Banerji, P.K. (2014) Natural Transform and Solution of Integral Equations for Distribution Spaces. <italic>American Journal of Mathematics and Sciences</italic>, 3, 65-72.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Loonker, D.</string-name>
              <string-name>Banerji, P.K.</string-name>
            </person-group>
            <year>2014</year>
            <article-title>Natural Transform and Solution of Integral Equations for Distribution Spaces</article-title>
            <source>American Journal of Mathematics and Sciences</source>
            <volume>3</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Loonker, D. and Banerji, P.K. (2013) Applications of Natural Transform to Differential Equations. <italic>Journal of Indian Academic Mathematics</italic>, 35, 151-158.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Loonker, D.</string-name>
              <string-name>Banerji, P.K.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>Applications of Natural Transform to Differential Equations</article-title>
            <source>Journal of Indian Academic Mathematics</source>
            <volume>35</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Abdl-Rahim, H.R., Alharbi, S.A. and Ismail, G.M. (2025) Generalized Solutions of Fractional Burger’s Equation and Rational Physical Systems via a Neoteric Algorithm. <italic>Fractals</italic>, 9, 1-18. https://doi.org/10.1142/s0218348x25402728 <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0218348x25402728</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1142/s0218348x25402728">https://doi.org/10.1142/s0218348x25402728</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdl-Rahim, H.R.</string-name>
              <string-name>Alharbi, S.A.</string-name>
              <string-name>Ismail, G.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>Generalized Solutions of Fractional Burger’s Equation and Rational Physical Systems via a Neoteric Algorithm</article-title>
            <source>Fractals</source>
            <volume>9</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0218348x25402728</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Abdl-Rahim, H.R., Alharbi, S.A. and Ismail, G.M. (2025) Analytical Study for Some Fractional Physical Models via Natural Transform Pade’ Approximation Method. <italic>Fractals</italic>, 9, 1-14. https://doi.org/10.1142/s0218348x2540273x <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0218348x2540273x</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1142/s0218348x2540273x">https://doi.org/10.1142/s0218348x2540273x</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdl-Rahim, H.R.</string-name>
              <string-name>Alharbi, S.A.</string-name>
              <string-name>Ismail, G.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>Analytical Study for Some Fractional Physical Models via Natural Transform Pade’ Approximation Method</article-title>
            <source>Fractals</source>
            <volume>9</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0218348x2540273x</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Abdl-Rahim, H. (2024) Sumudu Transform Pade’ Approximation Method for Solving Fractional Physical Models. <italic>Sohag Journal of Sciences</italic>, 9, 167-173. https://doi.org/10.21608/sjsci.2023.233564.1121 <pub-id pub-id-type="doi">10.21608/sjsci.2023.233564.1121</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.21608/sjsci.2023.233564.1121">https://doi.org/10.21608/sjsci.2023.233564.1121</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdl-Rahim, H.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Sumudu Transform Pade’ Approximation Method for Solving Fractional Physical Models</article-title>
            <source>Sohag Journal of Sciences</source>
            <volume>9</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.21608/sjsci.2023.233564.1121</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Abdl-Rahim, H.R., Ahmad, H., Nofal, T.A. and Ismail, G.M. (2023) Analytical and Approximate Solutions for Fractional Systems of Nonlinear Differential Equations. <italic>European Journal of Pure and Applied Mathematics</italic>, 16, 2632-2642. https://doi.org/10.29020/nybg.ejpam.v16i4.4864 <pub-id pub-id-type="doi">10.29020/nybg.ejpam.v16i4.4864</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.29020/nybg.ejpam.v16i4.4864">https://doi.org/10.29020/nybg.ejpam.v16i4.4864</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdl-Rahim, H.R.</string-name>
              <string-name>Ahmad, H.</string-name>
              <string-name>Nofal, T.A.</string-name>
              <string-name>Ismail, G.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Analytical and Approximate Solutions for Fractional Systems of Nonlinear Differential Equations</article-title>
            <source>European Journal of Pure and Applied Mathematics</source>
            <volume>16</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.29020/nybg.ejpam.v16i4.4864</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Abdl-Rahim, H.R., Zayed, M. and Ismail, G.M. (2022) Analytical Study of Fractional Epidemic Model via Natural Transform Homotopy Analysis Method. <italic>Symmetry</italic>, 14, Article 1695. https://doi.org/10.3390/sym14081695 <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/sym14081695</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3390/sym14081695">https://doi.org/10.3390/sym14081695</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Abdl-Rahim, H.R.</string-name>
              <string-name>Zayed, M.</string-name>
              <string-name>Ismail, G.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2022</year>
            <article-title>Analytical Study of Fractional Epidemic Model via Natural Transform Homotopy Analysis Method</article-title>
            <source>Symmetry</source>
            <volume>14</volume>
            <elocation-id>1695</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/sym14081695</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ismail, G.M., Abdl-Rahim, H.R., Ahmad, H. and Chu, Y. (2020) Fractional Residual Power Series Method for the Analytical and Approximate Studies of Fractional Physical Phenomena. <italic>Open Physics</italic>, 18, 799-805. https://doi.org/10.1515/phys-2020-0190 <pub-id pub-id-type="doi">10.1515/phys-2020-0190</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1515/phys-2020-0190">https://doi.org/10.1515/phys-2020-0190</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ismail, G.M.</string-name>
              <string-name>Abdl-Rahim, H.R.</string-name>
              <string-name>Ahmad, H.</string-name>
              <string-name>Chu, Y.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Fractional Residual Power Series Method for the Analytical and Approximate Studies of Fractional Physical Phenomena</article-title>
            <source>Open Physics</source>
            <volume>18</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1515/phys-2020-0190</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ismail, G.M., Abdl-Rahim, H.R., Abdel-Aty, A., Kharabsheh, R., Alharbi, W. and Abdel-Aty, M. (2020) An Analytical Solution for Fractional Oscillator in a Resisting Medium. <italic>Chaos</italic>, <italic>Solitons &amp; Fractals</italic>, 130, Article 109395. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2019.109395 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chaos.2019.109395</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.chaos.2019.109395">https://doi.org/10.1016/j.chaos.2019.109395</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ismail, G.M.</string-name>
              <string-name>Abdl-Rahim, H.R.</string-name>
              <string-name>Abdel-Aty, A.</string-name>
              <string-name>Kharabsheh, R.</string-name>
              <string-name>Alharbi, W.</string-name>
              <string-name>Abdel-Aty, M.</string-name>
              <string-name>Chaos, S</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>An Analytical Solution for Fractional Oscillator in a Resisting Medium</article-title>
            <source>Chaos</source>
            <volume>130</volume>
            <elocation-id>109395</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chaos.2019.109395</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Spiegel, M.R. (1965) Theory and Problems of Laplace Transforms. Schaums Outline Series. McGraw-Hill.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Spiegel, M.R.</string-name>
            </person-group>
            <year>1965</year>
            <article-title>Theory and Problems of Laplace Transforms</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Debnath, L. (2005) Bhattforms Theory and Applications. Springer.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Debnath, L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2005</year>
            <article-title>Bhattforms Theory and Applications</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B17">
        <label>17.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Belgacem, F.B.M., Karaballi, A.A. and Kalla, S.L. (2003) Analytical Investigations of the Sumudu Transformand Applications to Integral Production Equations. <italic>Mathematical Problems in Engineering</italic>, 2003, 103-118. https://doi.org/10.1155/s1024123x03207018 <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/s1024123x03207018</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1155/s1024123x03207018">https://doi.org/10.1155/s1024123x03207018</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Belgacem, F.B.M.</string-name>
              <string-name>Karaballi, A.A.</string-name>
              <string-name>Kalla, S.L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2003</year>
            <article-title>Analytical Investigations of the Sumudu Transformand Applications to Integral Production Equations</article-title>
            <source>Mathematical Problems in Engineering</source>
            <volume>2003</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/s1024123x03207018</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B18">
        <label>18.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Belgacem, F.B.M. and Karaballi, A.A. (2006) Sumudu Transform Fundamental Properties Investigations Andapplications. <italic>International Journal of Stochastic Analysis</italic>, 2006, Article 91083. https://doi.org/10.1155/jamsa/2006/91083 <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/jamsa/2006/91083</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1155/jamsa/2006/91083">https://doi.org/10.1155/jamsa/2006/91083</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Belgacem, F.B.M.</string-name>
              <string-name>Karaballi, A.A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Sumudu Transform Fundamental Properties Investigations Andapplications</article-title>
            <source>International Journal of Stochastic Analysis</source>
            <volume>2006</volume>
            <elocation-id>91083</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/jamsa/2006/91083</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B19">
        <label>19.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Loonker, D. and Banerji, P.K. (2013) Solution of Fractional Ordinary Differential Equations by Natural Transform. <italic>International Journal of Mathematical Engineering and Science</italic>, 2, 2277-6982.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Loonker, D.</string-name>
              <string-name>Banerji, P.K.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>Solution of Fractional Ordinary Differential Equations by Natural Transform</article-title>
            <source>International Journal of Mathematical Engineering and Science</source>
            <volume>2</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B20">
        <label>20.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Podlubny, I. (1999) Fractional Differential Equations. In: <italic>Mathematics in Science and Engineering</italic>, Academic Press.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Podlubny, I.</string-name>
              <string-name>Engineering, A</string-name>
            </person-group>
            <year>1999</year>
            <article-title>Fractional Differential Equations</article-title>
            <source>In: Mathematics in Science and Engineering</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B21">
        <label>21.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Caputo, M. and Fabrizio, M. (2015) A New Definition of Fractional Derivative without Singular Kernel Fractional Differential Equations. <italic>Progress in Fractional Differentiation and Applications</italic>, 2, 73-85.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Caputo, M.</string-name>
              <string-name>Fabrizio, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2015</year>
            <article-title>A New Definition of Fractional Derivative without Singular Kernel Fractional Differential Equations</article-title>
            <source>Progress in Fractional Differentiation and Applications</source>
            <volume>2</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B22">
        <label>22.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Mittag-Leffler, G. (1903) Sur la Nouvelle Fonction Eα(x). <italic>Comptes</italic><italic>Rendus</italic><italic>de</italic><italic>l</italic>’ <italic>Academie</italic><italic>des Sciences Paris</italic>, 137, 554-558.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Mittag-Leffler, G.</string-name>
            </person-group>
            <year>1903</year>
            <article-title>Sur la Nouvelle Fonction Eα(x)</article-title>
            <source>Comptes Rendus de l’Academie des Sciences Paris</source>
            <volume>137</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B23">
        <label>23.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="confproc">Singh, G. and Singh, I. (2020) Laplace Transform Method for Solving Fourth Order Odes. <italic>International Conference of Futuristic Strategies of ICT for Digitalization and Sustainable Development</italic>, Jalandhar, 7-8 February 2020, 146-151.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="confproc">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Singh, G.</string-name>
              <string-name>Singh, I.</string-name>
              <string-name>Development, J</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Laplace Transform Method for Solving Fourth Order Odes</article-title>
            <source>International Conference of Futuristic Strategies of ICT for Digitalization and Sustainable Development</source>
            <volume>7</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>