2。预赛
在本节中,我们介绍当地的分数微积分的基本理论和当地部分拉普拉斯变换。
定义1(见[< xref ref-type =“bibr”掉= " B1 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B5 " > 5 < / xref > - < xref ref-type =“bibr”掉= " B7 " > < / xref > 7])。
当地的分数阶导数<我nl我ne-formula>
f
(
x
)
在<我nl我ne-formula>
x
=
x
0
给出如下:
(4)
D
x
α
f
(
x
0
)
=
d
α
d
x
α
f
(
x
)
|
x
=
x
0
=
f
(
α
)
(
x
)
=
lim
x
→
x
0
Δ
α
(
f
(
x
)
- - - - - -
f
(
x
0
)
)
(
x
- - - - - -
x
0
)
α
,
在哪里<我nl我ne-formula>
Δ
α
(
f
(
x
)
- - - - - -
f
(
x
0
)
)
≅
Γ
(
α
+
1
)
Δ
(
f
(
x
)
- - - - - -
f
(
x
0
)
)
。
当地部分偏导数<我nl我ne-formula>
α
是定义如下
1]:
(5)
∂
α
∂
x
α
f
(
x
,
y
)
|
x
=
x
0
=
f
(
α
)
(
x
,
y
)
=
lim
x
→
x
0
Δ
α
(
f
(
x
,
y
)
- - - - - -
f
(
x
0
,
y
)
)
(
x
- - - - - -
x
0
)
α
,
和当地的分数高阶偏导数(
1)是
(6)
∂
k
α
f
(
x
,
y
)
x
k
α
=
∂
α
∂
x
α
∂
α
∂
x
α
⋯
∂
α
∂
x
α
︷
k
次
f
(
x
,
y
)
,
在哪里<我nl我ne-formula>
Δ
α
(
f
(
x
)
- - - - - -
f
(
x
0
)
)
≅
Γ
(
α
+
1
)
Δ
(
f
(
x
)
- - - - - -
f
(
x
0
)
)
。
定义2(见[< xref ref-type =“bibr”掉= " B1 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B8 " > 8 < / xref > - < xref ref-type =“bibr”掉= " B12 " > < / xref > 12])。
让我们考虑一个分区的时间间隔<我nl我ne-formula>
(
一个
,
b
]
,这是表示<我nl我ne-formula>
(
t
j
,
t
j
+
1
)
,
j
=
0
,
…
,
N
- - - - - -
1
,
t
0
=
一个
和<我nl我ne-formula>
t
N
=
b
与<我nl我ne-formula>
Δ
t
j
=
t
j
+
1
- - - - - -
t
j
和<我nl我ne-formula>
Δ
t
=
马克斯
{
Δ
t
0
,
Δ
t
1
,
…
}
。当地部分的积分<我nl我ne-formula>
f
(
x
)
在这一期间<我nl我ne-formula>
(
一个
,
b
]
定义如下:
(7)
我
一个
b
(
α
)
f
(
x
)
=
1
Γ
(
1
+
α
)
∫
一个
b
f
(
t
)
(
d
t
)
α
=
1
Γ
(
1
+
α
)
lim
Δ
t
→
0
∑
j
=
0
N
- - - - - -
1
f
(
t
j
)
(
Δ
t
j
)
α
。
定义3(见[< xref ref-type =“bibr”掉= " B1 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B5 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B11 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B16转椅" > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B21 " > < / xref > 21])。
莱弗勒Mittag,正弦和余弦函数定义在康托尔集给出如下:
(8)
E
α
(
x
α
)
=
∑
k
=
0
∞
x
α
k
Γ
(
1
+
k
α
)
,
如果
n
α
x
α
=
∑
k
=
0
∞
(
- - - - - -
1
)
k
x
α
(
2
k
+
1
)
Γ
(
1
+
α
(
2
k
+
1
)
]
,
因为
α
x
α
=
∑
k
=
0
∞
(
- - - - - -
1
)
k
x
2
α
k
Γ
(
1
+
2
α
k
)
,
为<我nl我ne-formula>
x
∈
R
,
0
<
α
<
1
。
定义4(见[< xref ref-type =“bibr”掉= " B11 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B20 " > 20 < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B22 " > < / xref > 22])。
让<我nl我ne-formula>
f
(
x
)
是<我nl我ne-formula>
2
l
周期。为<我nl我ne-formula>
k
∈
Z
,当地的分数傅里叶级数<我nl我ne-formula>
f
(
x
)
给药
(9)
f
(
x
)
=
一个
0
2
+
∑
k
=
1
∞
(
一个
n
因为
α
π
α
(
k
x
)
α
l
α
+
b
n
如果
n
α
π
α
(
k
x
)
α
l
α
)
,
在当地的分数傅里叶系数如下:
(10)
一个
n
=
2
l
α
∫
0
l
f
(
x
)
因为
α
π
α
(
k
x
)
α
l
α
(
d
x
)
α
,
b
n
=
2
l
α
∫
0
l
f
(
x
)
如果
n
α
π
α
(
k
x
)
α
l
α
(
d
x
)
α
。
定义5(见[< xref ref-type =“bibr”掉= " B14 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B16转椅" > 16 < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= "的energisk B18 " > < / xref >, < xref ref-type =“bibr”掉= " B22 " > < / xref > 22])。
让<我nl我ne-formula>
(
1
/
Γ
(
1
+
α
)
)
∫
0
∞
|
f
(
x
)
|
(
d
x
)
α
<
k
<
∞
。当地部分的拉普拉斯变换<我nl我ne-formula>
f
(
x
)
给药
(11)
l
~
α
{
f
(
x
)
}
=
f
年代
l
~
,
α
(
年代
)
=
1
Γ
(
1
+
α
)
∫
0
∞
E
α
(
- - - - - -
年代
α
x
α
)
f
(
x
)
(
d
x
)
α
,
hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
h
0
<
α
≤
1
。
当地部分的拉普拉斯变换的逆公式<我nl我ne-formula>
f
(
x
)
(给药
14,
16,
18,
22]
(12)
f
(
x
)
=
l
~
α
- - - - - -
1
{
f
年代
l
,
α
(
年代
)
}
=
1
(
2
π
)
α
∫
β
- - - - - -
我
∞
β
+
我
∞
E
α
(
年代
α
x
α
)
f
年代
l
~
,
α
(
年代
)
(
d
年代
)
α
,
在哪里<我nl我ne-formula>
f
(
x
)
是本地部分连续的,<我nl我ne-formula>
年代
α
=
β
α
+
我
α
∞
α
和<我nl我ne-formula>
再保险
(
年代
)
=
β
>
0
。
有以下公式(
14,
16,
18,
22]:
(13)
l
~
α
{
y
(
2
α
)
(
x
)
}
=
年代
2
α
l
~
α
{
y
(
x
)
}
- - - - - -
年代
α
y
(
0
)
- - - - - -
f
(
α
)
(
0
)
。
当地的分数微积分的基本属性和当地部分被列在拉普拉斯变换(
1,
14,
16,
18,
22]。