<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v3.0 20080202//EN" "http://dtd.nlm.nih.gov/publishing/3.0/journalpublishing3.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" dtd-version="3.0" xml:lang="en" article-type="research article">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">
    jamp
   </journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title>
     Journal of Applied Mathematics and Physics
    </journal-title>
   </journal-title-group>
   <issn pub-type="epub">
    2327-4352
   </issn>
   <issn publication-format="print">
    2327-4379
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/jamp.2024.1212257
   </article-id>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">
    jamp-138475
   </article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="heading">
     <subject>
      Articles
     </subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="Discipline-v2">
     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
     </subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    A Comprehensive Study of Soliton Pulse Propagation Using Modified Differential Transform Methods
   </title-group>
   <contrib-group>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Entsar
      </surname>
      <given-names>
       El-Shazly
      </given-names>
     </name> 
     <xref ref-type="aff" rid="aff1"> 
      <sup>1</sup>
     </xref>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Ahmed
      </surname>
      <given-names>
       Abo-Elenin
      </given-names>
     </name> 
     <xref ref-type="aff" rid="aff1"> 
      <sup>1</sup>
     </xref>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Ibrahim
      </surname>
      <given-names>
       El-Kalla
      </given-names>
     </name> 
     <xref ref-type="aff" rid="aff2"> 
      <sup>2</sup>
     </xref>
    </contrib>
   </contrib-group> 
   <aff id="aff1">
    <addr-line>
     aBasic Science Department, Misr Higher Institute for Engineering and Technology, Mansoura, Egypt
    </addr-line> 
   </aff> 
   <aff id="aff2">
    <addr-line>
     aPhysics&amp;Engineering Mathematics Department, Faculty of Engineering, Mansoura University, Mansoura, Egypt
    </addr-line> 
   </aff> 
   <pub-date pub-type="epub">
    <day>
     09
    </day> 
    <month>
     12
    </month>
    <year>
     2024
    </year>
   </pub-date> 
   <volume>
    12
   </volume> 
   <issue>
    12
   </issue>
   <fpage>
    4183
   </fpage>
   <lpage>
    4197
   </lpage>
   <history>
    <date date-type="received">
     <day>
      28,
     </day>
     <month>
      October
     </month>
     <year>
      2024
     </year>
    </date>
    <date date-type="published">
     <day>
      23,
     </day>
     <month>
      October
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
     <day>
      23,
     </day>
     <month>
      December
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date>
   </history>
   <permissions>
    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    In this article, a modified version of the Differential Transform Method (DTM) is employed to examine soliton pulse propagation in a weakly non-local parabolic law medium and wave propagation in optical fibers. This semi-analytic method has the advantage of overcoming the obstacle of the hardest nonlinear terms and is used to explain the origin of the bright and dark soliton solutions through the Schrödinger equation in its non-local form and the Radhakrishnan-Kundu-Laksmannan (RKL) equation. Numerical examples demonstrate the effectiveness of this method.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Soliton Pulse
    </kwd> 
    <kwd>
      Parabolic Law Medium
    </kwd> 
    <kwd>
      Differential Transform Method
    </kwd> 
    <kwd>
      Bright Solution
    </kwd> 
    <kwd>
      Dark Solution
    </kwd> 
    <kwd>
      Schrödinger Equation
    </kwd> 
    <kwd>
      Radhakrishnan-Kundu-Laksmannan
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>Complex physical phenomena that occur in a variety of scientific and engineering fields can be portrayed by utilizing Nonlinear Partial Differential Equations (NLPDEs), which are commonly utilized in nonlinear optics, plasma physics, solid-state physics, chemical kinematics, biology, fluid mechanics, chemistry, and many other fields, There are several numerical methods to solve NLPDEs such as DTM <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-1">
     [1]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-8">
     [8]
    </xref>, Adomian Decomposition Method (ADM) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-9">
     [9]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-14">
     [14]
    </xref>, Variational Iteration Method (VIM) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-15">
     [15]
    </xref>, Homotopy Perturbation Method (HPM) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-16">
     [16]
    </xref>, Homotopy Analysis Method (HAM) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-17">
     [17]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-18">
     [18]
    </xref> and various other methods can be utilized.</p>
   <p>One of the fastest-growing research areas in nonlinear optics and quantum optics is optical soliton perturbation. Analytical research results are widely visible, but numerical studies have received less attention <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-19">
     [19]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-26">
     [26]
    </xref>. Recent research on optical solutions has been widely covered, and the nonlinear Schrödinger equation highlights the importance of understanding the Second-Order Nonlinear Schrödinger Equation (SONLSE) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-19">
     [19]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-20">
     [20]
    </xref> to build on previous studies regarding the existence of SONLSE optical solitons. Therefore, we investigate SONLSE with weakly non-local and parabolic laws.</p>
   <p>One significant contribution to the understanding of optical fibers is the Radhakrishnan-Kundu-Laksmannan (RKL) equation. The RKL equation is a nonlinear partial differential equation that describes the evolution of light pulses in optical fibers, accounting for various physical phenomena such as dispersion, nonlinearity, and attenuation.</p>
   <p>Several authors have investigated the RKL equation using both analytical and semi-analytical methods. In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-27">
     [27]
    </xref>, the author found a single soliton solution to the RKL equation. In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-28">
     [28]
    </xref>, the authors examined the bifurcations of exact traveling wave solutions for the generalized RKL problem. In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-29">
     [29]
    </xref>, the author applied Lie group analysis to obtain bright and dark soliton solutions for the RKL equation. In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-30">
     [30]
    </xref>, the authors employed the extended trial function integration scheme to find optical solitons of the RKL equation. In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-31">
     [31]
    </xref>, the authors discovered chirp-free optical bright soliton solutions for the RKL problem. In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-32">
     [32]
    </xref>, the author derived periodic and solitary waveforms as exact general solutions to the RKL problem. In <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-33">
     [33]
    </xref>, the authors used the Laplace-Adomian decomposition method to find approximate solutions for optical solitons of the RKL equation.</p>
   <p>The RKL equation and the non-local Schrödinger equation provide bright and dark solitons, which have different characteristics. Dark solitons are intensity dips that are adapted to defocusing medium, whereas bright solitons are high-intensity, localized peaks. Long-range interaction is introduced by the non-local Schrödinger equation, which can broaden solitons and affect their stability. The characteristics of these solitons are further altered by medium-specific parameters and interactions in other media, such as nonlinear optics, BECs, and plasma.</p>
   <p>In this article, we use a modified version of DTM to solve the SONLSE with weakly non-local and parabolic laws, as well as the RKL equations. In this method, the nonlinear function is replaced by its accelerated Adomian polynomial, and the dependent variable components are replaced by their corresponding differential transform components of the same index <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-6">
     [6]
    </xref>. The modified version of DTM is a highly effective tool for numerically analyzing these solitons. Two types of solutions are studied numerically, and the details are discussed in the following sections.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Differential Transform Method (DTM)</title>
   <p>We considered 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> to be analytic and differentiated continuously in the domain of interest, then let,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          ! 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </msup> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mo>
                , 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (1)</p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is transformed function and the differential inverse transform of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is defined as follows:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (2)</p>
   <p>in real applications, the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in Equation (2) can be written by a finite series as follows:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (3)</p>
   <p>where 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, and the value of n is decided by the convergence of the series coefficients.</p>
   <p>Some basic properties of the DTM for solving PDE. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        r 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be the original functions and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> are their corresponding transformed functions. Then for constant 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       α 
     </mi> 
    </math> the following hold:</p>
   <p>1) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        r 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ± 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ± 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>2) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        α 
      </mi> 
      <mi>
        r 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        α 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>3) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>4) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>5) If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
        <msub> 
         <mi>
           R 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ∂ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-"></xref>In the modified version of DTM, the nonlinear function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is replaced by its accelerated Adomian polynomial of index k as follows:</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (4)</p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the accelerated Adomian polynomial generated by El-Kalla <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-9">
     [9]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-14">
     [14]
    </xref></p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (5)</p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the partial sum.</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Convergence Analysis for Modified Version of DTM</title>
   <p>Our methodology is based on the following theorem.</p>
   <p>Theorem 3.1. Given a known analytic function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> with u given by a convergent series as 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>, a convenient evaluation of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> can be made by</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo> 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (6)</p>
   <p>where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>s are the accelerated Adomian polynomials into which the function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is decomposed. That is, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msubsup> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>The main idea of the suggested approach is expressed in the lemma that follows.</p>
   <p>Lemma 3.1. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and consequently 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <msup> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Assume 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>s represent the accelerated Adomian polynomials relating to nonlinear operator N. It holds that</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> (7)</p>
   <p>Proof. By Theorem 3.1 and recalling Equation (1) and Equation (3), we can deduce</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (8)</p>
   <p>Talking the differential transform from both sides of Equation (8) gives</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <munderover> 
         <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
          <mo>
            ∑ 
          </mo> 
         </mstyle> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <msub> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             U 
           </mi> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             U 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mo>
            ⋯ 
          </mo> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             U 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (9)</p>
   <p>As 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is independent of x, the transform passes through to yield</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <munderover> 
       <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
        <mo>
          ∑ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </munderover> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (10)</p>
   <p>The definition of the Kronecker delta function forces 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Hence,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        D 
      </mi> 
      <mi>
        T 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (11)</p>
   <p>Remarkably, Lemma 3.1 provides a straightforward and practical method for assessing the differential transforms of any specified nonlinear expression.</p>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Governing Model (1) and Mathematical Analysis</title>
   <p>We study SONLSE with weakly non-local and parabolic laws,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msubsup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msubsup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msub> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> (12)</p>
   <p>where, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the temporal evolution, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the coefficient of the second-order dispersion, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the coefficient of the weakly non-local nonlinearity, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> are coefficients of the parabolic law nonlinearity <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-20">
     [20]
    </xref>.</p>
   <sec id="s4_1">
    <title>Analysis of the Modified Version of DTM</title>
    <p>In this section, we present the modified version of DTM for solving the SONLSE with weakly non-local and parabolic laws. Let us split the solution of Equation (12) as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (13)</p>
    <p>where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are the real and imaginary values of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Substituting Equation (13) into Equation (12) to get,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0. 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (14)</p>
    <p>After simplifying Equation (14), we can get the real part,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(15)</p>
    <p>Imaginary part,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(16)</p>
    <p>We can write Equation (15), (16) in the form,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (17)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (18)</p>
    <p>where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <msubsup> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <msubsup> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> are nonlinear terms for Equations (15), (16) and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the accelerated Adomian polynomials. Applying the modified version of DTM for Equation (17) and Equation (18), we can get the recurrence relation:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              Y 
            </mi> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ℕ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (19)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              U 
            </mi> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ℕ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (20)</p>
    <p>Then the inverse of a modified version of DTM takes the form:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </munderover> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (21)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </munderover> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (22)</p>
    <p>With the initial conditions,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (23)</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Governing Model (2) and Mathematical Analysis</title>
   <p>The RKL equation is given by <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-32">
     [32]
    </xref>,</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        β 
      </mi> 
      <msub> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mi>
        α 
      </mi> 
      <msub> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
             <mo>
               | 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mn>
        0. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> (24)</p>
   <p>where, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is a complex value, that represents the wave profile, and the variables x and t represent the temporal and spatial coordinates respectively. n is the arbitrary index, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, a, b, β, and α are parameters of Equation (24).</p>
   <sec id="s5_1">
    <title>Analysis of the Modified Version of DTM</title>
    <p>In this section, we present the modified version of DTM for solving the RKL equation. Let us split the solution of Equation (24) as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (25)</p>
    <p>substituting Equation (25) into Equation (24) to get,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msqrt> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <msup> 
               <mi>
                 u 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
            </msqrt> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msqrt> 
                 <mrow> 
                  <msup> 
                   <mi>
                     y 
                   </mi> 
                   <mn>
                     2 
                   </mn> 
                  </msup> 
                  <mo>
                    + 
                  </mo> 
                  <msup> 
                   <mi>
                     u 
                   </mi> 
                   <mn>
                     2 
                   </mn> 
                  </msup> 
                 </mrow> 
                </msqrt> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
              <mi>
                n 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mo>
                + 
              </mo> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mi>
                u 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0. 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (26)</p>
    <p>After simplifying Equation (26), we can get to the real part,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <msup> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0. 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (27)</p>
    <p>Imaginary part,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <msup> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               u 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0. 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (28)</p>
    <p>We can write Equation (27), (28) in the form,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (29)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (30)</p>
    <p>where, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <msubsup> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ℕ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           u 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <msubsup> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> are nonlinear terms for Equations (27), (28) and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the accelerated Adomian polynomials. Applying the modified version of DTM for Equations (29), (30), we can get the recurrence relation:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              Y 
            </mi> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              3 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              U 
            </mi> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              3 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ℕ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (31)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              U 
            </mi> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              3 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              Y 
            </mi> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              3 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ℕ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             u 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (32)</p>
    <p>Then the inverse of the modified version of DTM takes the form:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </munderover> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (33)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </munderover> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (34)</p>
    <p>With the initial conditions,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (35)</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s6">
   <title>6. Applications to the Models</title>
   <p>In this section, the modified version of DTM will be used to solve the models for Equation (12) and Equation (24). Two solutions will be studied in this section. The details will be shown in the next two subsections.</p>
   <sec id="s6_1">
    <title>6.1. Bright Solutions</title>
    <p>Case (1): the solution of Equation (12) is given by <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-19">
      [19]
     </xref>,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               sinh 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <msub> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               cosh 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <msub> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msup> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mi>
             sinh 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mi>
             cosh 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msup> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 cosh 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   − 
                 </mo> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                 <mi>
                   k 
                 </mi> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    c 
                  </mi> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                 </msub> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <msup> 
          <mtext>
            e 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(36)</p>
    <p>where,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           48 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msup> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          8 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msup> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mn>
           48 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          8 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (37)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mn>
           48 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          8 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (38)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mn>
           24 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (39)</p>
    <p>Case (2): the solution of Equation (24) is given by,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
           <mi>
             sech 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               B 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 v 
               </mi> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
          e 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             μ 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (40)</p>
    <p>where,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
             <mi>
               β 
             </mi> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (41)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
             <mi>
               β 
             </mi> 
             <mi>
               v 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (42)</p>
    <p>This solution represents a bright soliton with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         &gt; 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
   </sec>
   <sec id="s6_2">
    <title>6.2. Dark Solution</title>
    <p>The solution of Equation (12) is given by <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-19">
      [19]
     </xref>,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mn>
              4 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             4 
           </mn> 
           <msup> 
            <mi>
              A 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mi>
             sinh 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mi>
             cosh 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
         <msup> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               cosh 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
               <msub> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <msup> 
          <mi>
            A 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
          e 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             μ 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (43)</p>
    <p>where,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msup> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msup> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (44)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          6 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
         <msubsup> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <msub> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (45)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          6 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <msubsup> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (46)</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s7">
   <title>7. Numerical Simulation</title>
   <p>We represent numerical simulation for Bright and Dark solutions.</p>
   <sec id="s7_1">
    <title>7.1. Applications for Bright Solutions</title>
    <p>Case 1: We take the values of parameters for Equation (36) as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           96 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mn>
           48 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
         and 
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>Case 2: We take the values of parameters for Equation (40) as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1.34 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2.88 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0.66 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0.7 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2.4. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>The cases for the Bright solutions are discussed in <xref ref-type="table" rid="table1">
      Table 1
     </xref>, <xref ref-type="table" rid="table2">
      Table 2
     </xref>, and <xref ref-type="fig" rid="figFigures 1">
      Figures 1
     </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-#f6">
      6
     </xref>.</p>
    <table-wrap id="table1">
     <label>
      <xref ref-type="table" rid="table1">
       Table 1
      </xref></label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-"></xref>Table 1. The Absolute Error (AE) between the exact and the approximate solution for Equation (36), case 1.</title>
     </caption>
     <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
      <tr> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">x</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="82.41%" colspan="3"><p style="text-align:center">t</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">0.1</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">0.5</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">1</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">−60</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">4.304 × 10<sup>−</sup><sup>36</sup></p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">2.713 × 10<sup>−</sup><sup>33</sup></p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">4.386 × 10<sup>−</sup><sup>32</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">−50</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">9.481 × 10<sup>−</sup><sup>32</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">5.975 × 10<sup>−</sup><sup>29</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">9.662 × 10<sup>−</sup><sup>28</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">−25</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">6.827 × 10<sup>−</sup><sup>21</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">4.302 × 10<sup>−</sup><sup>18</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">6.957 × 10<sup>−</sup><sup>17</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">−10</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">2.231 × 10<sup>−</sup><sup>14</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.406 × 10<sup>−</sup><sup>11</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">2.274 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">−8</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.649 × 10<sup>−</sup><sup>13</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.039 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">1.680 × 10<sup>−</sup><sup>9</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">−6</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.217 × 10<sup>−</sup><sup>12</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">7.676 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">1.241 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">−2</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.946 × 10<sup>−</sup><sup>11</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.305 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">2.276 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">0</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.226 × 10<sup>−</sup><sup>9</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">7.656 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">1.221 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">2</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.877 × 10<sup>−</sup><sup>11</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.089 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">1.584 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">6</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.212 × 10<sup>−</sup><sup>12</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">7.517 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">1.190 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">8</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.642 × 10<sup>−</sup><sup>13</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.017 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">1.611 × 10<sup>−</sup><sup>9</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">10</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">2.222 × 10<sup>−</sup><sup>14</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">1.377 × 10<sup>−</sup><sup>11</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">2.181 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">25</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">6.798 × 10<sup>−</sup><sup>21</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">4.214 × 10<sup>−</sup><sup>18</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">6.673 × 10<sup>−</sup><sup>17</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">50</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">9.442 × 10<sup>−</sup><sup>32</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">5.852 × 10<sup>−</sup><sup>29</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">9.268 × 10<sup>−</sup><sup>28</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.59%"><p style="text-align:center">60</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">4.286 × 10<sup>−</sup><sup>36</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.46%"><p style="text-align:center">2.657 × 10<sup>−</sup><sup>33</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.48%"><p style="text-align:center">4.207 × 10<sup>−</sup><sup>32</sup></p></td> 
      </tr> 
     </table>
    </table-wrap>
    <table-wrap id="table2">
     <label>
      <xref ref-type="table" rid="table2">
       Table 2
      </xref></label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-"></xref>Table 2. The AE between the exact and the approximate solutions for Equation (40), case 2.</title>
     </caption>
     <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
      <tr> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">x</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="82.62%" colspan="3"><p style="text-align:center">t</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">0.1</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">0.3</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">0.5</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">−60</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">4.27 × 10<sup>−</sup><sup>22</sup></p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">8.94 × 10<sup>−</sup><sup>22</sup></p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.31 × 10<sup>−</sup><sup>21</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">−50</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.41 × 10<sup>−</sup><sup>19</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">5.05 × 10<sup>−</sup><sup>19</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">7.44 × 10<sup>−</sup><sup>19</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">−25</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.82 × 10<sup>−</sup><sup>12</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">3.82 × 10<sup>−</sup><sup>12</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">5.63 × 10<sup>−</sup><sup>12</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">−10</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.45 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">5.18 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">6.61 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">−8</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">8.86 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.91 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.59 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">−6</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">3.47 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">8.11 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">5.60 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">−2</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">8.91 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.63 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">5.03 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">0</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.54 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">4.54 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">7.47 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">2</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">9.21 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.94 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">4.77 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">6</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">4.03 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.52 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">3.49 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">8</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">9.91 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">3.81 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.07 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">10</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.72 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.07 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">3.10 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">25</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.02 × 10<sup>−</sup><sup>12</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">7.96 × 10<sup>−</sup><sup>12</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.34 × 10<sup>−</sup><sup>11</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">50</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">2.67 × 10<sup>−</sup><sup>19</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.05 × 10<sup>−</sup><sup>18</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">3.09 × 10<sup>−</sup><sup>18</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="17.38%"><p style="text-align:center">60</p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">4.72 × 10<sup>−</sup><sup>22</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">1.86 × 10<sup>−</sup><sup>21</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="27.54%"><p style="text-align:center">5.48 × 10<sup>−</sup><sup>21</sup></p></td> 
      </tr> 
     </table>
    </table-wrap>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-"></xref></p>
    <fig id="fig1" position="float">
     <label>Figure 1</label>
     <caption>
      <title>Figure 1. The AE between the exact solution and the approximate solution in (3-D) for Equation (36), case (1).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId216.jpeg?20250115043824" />
    </fig>
    <fig id="fig2" position="float">
     <label>Figure 2</label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-"></xref>Figure 2. The approximate solution 

       <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
         <mi>
          
   U
  
         </mi>
  
         <mrow>
   
          <mo>
           
    (
   
          </mo> 
   
          <mrow> 
    
           <mi>
            
     x
    
           </mi>
    
           <mo>
            
     ,
    
           </mo>
    
           <mi>
            
     t
    
           </mi>
   
          </mrow> 
   
          <mo>
           
    )
   
          </mo>
  
         </mrow>
 
        </mrow>

       </math> in (3-D) for Equation (36), case (1).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId217.jpeg?20250115043824" />
    </fig>
    <fig id="fig3" position="float">
     <label>Figure 3</label>
     <caption>
      <title>Figure 3. The exact solution 

       <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
         <mi>
          
   G
  
         </mi>
  
         <mrow>
   
          <mo>
           
    (
   
          </mo> 
   
          <mrow> 
    
           <mi>
            
     x
    
           </mi>
    
           <mo>
            
     ,
    
           </mo>
    
           <mi>
            
     t
    
           </mi>
   
          </mrow> 
   
          <mo>
           
    )
   
          </mo>
  
         </mrow>
 
        </mrow>

       </math> in (3-D) for Equation (36), case 1.</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId220.jpeg?20250115043824" />
    </fig>
    <fig id="fig4" position="float">
     <label>Figure 4</label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-"></xref>Figure 4. The AE between the exact solution and the approximate solution in (3-D) for Equation (40), case (2).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId223.jpeg?20250115043824" />
    </fig>
    <fig id="fig5" position="float">
     <label>Figure 5</label>
     <caption>
      <title>Figure 5. The approximate solution 

       <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
         <mi>
          
   U
  
         </mi>
  
         <mrow>
   
          <mo>
           
    (
   
          </mo> 
   
          <mrow> 
    
           <mi>
            
     x
    
           </mi>
    
           <mo>
            
     ,
    
           </mo>
    
           <mi>
            
     t
    
           </mi>
   
          </mrow> 
   
          <mo>
           
    )
   
          </mo>
  
         </mrow>
 
        </mrow>

       </math> in (3-D) for Equation (40), case (2).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId224.jpeg?20250115043824" />
    </fig>
    <fig id="fig6" position="float">
     <label>Figure 6</label>
     <caption>
      <title>Figure 6. The exact solution 

       <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
         <mi>
          
   G
  
         </mi>
  
         <mrow>
   
          <mo>
           
    (
   
          </mo> 
   
          <mrow> 
    
           <mi>
            
     x
    
           </mi>
    
           <mo>
            
     ,
    
           </mo>
    
           <mi>
            
     t
    
           </mi>
   
          </mrow> 
   
          <mo>
           
    )
   
          </mo>
  
         </mrow>
 
        </mrow>

       </math> in (3-D) for Equation (40), case (2).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId227.jpeg?20250115043823" />
    </fig>
   </sec>
   <sec id="s7_2">
    <title>7.2. Applications for Dark Solution</title>
    <p>We take the values of parameters for Equation (43) as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           12 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           12 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mn>
           12 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
         and 
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>The case for the Dark solution is discussed in <xref ref-type="table" rid="table3">
      Table 3
     </xref>, and <xref ref-type="fig" rid="figFigures 7">
      Figures 7
     </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-#f9">
      9
     </xref>.</p>
    <table-wrap id="table3">
     <label>
      <xref ref-type="table" rid="table3">
       Table 3
      </xref></label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.138475-"></xref>Table 3. The AE between the exact and the approximate solutions for Equation (43).</title>
     </caption>
     <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
      <tr> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">x</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="79.24%" colspan="3"><p style="text-align:center">t</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">0.1</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">0.5</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">1</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">−60</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">−50</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">−25</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">−10</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">−8</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">−6</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.005 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.253 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.004 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">−2</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.609 × 10<sup>−</sup><sup>9</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.028 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">1.690 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">0</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.446 × 10<sup>−</sup><sup>8</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">9.045 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">1.448 × 10<sup>−</sup><sup>4</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">2</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.592 × 10<sup>−</sup><sup>9</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">9.739 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">1.516 × 10<sup>−</sup><sup>5</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">6</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.005 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.253 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.005 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">8</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">10</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">25</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">50</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="20.76%"><p style="text-align:center">60</p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>10</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.41%"><p style="text-align:center">1.255 × 10<sup>−</sup><sup>7</sup></p></td> 
       <td class="acenter" width="26.42%"><p style="text-align:center">2.009 × 10<sup>−</sup><sup>6</sup></p></td> 
      </tr> 
     </table>
    </table-wrap>
    <fig id="fig7" position="float">
     <label>Figure 7</label>
     <caption>
      <title>Figure 7. The AE between the exact solution and the approximate solution in (3-D) for Equation (43).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId232.jpeg?20250115043825" />
    </fig>
    <fig id="fig8" position="float">
     <label>Figure 8</label>
     <caption>
      <title>Figure 8. The approximate solution 

       <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
         <mi>
          
   U
  
         </mi>
  
         <mrow>
   
          <mo>
           
    (
   
          </mo> 
   
          <mrow> 
    
           <mi>
            
     x
    
           </mi>
    
           <mo>
            
     ,
    
           </mo>
    
           <mi>
            
     t
    
           </mi>
   
          </mrow> 
   
          <mo>
           
    )
   
          </mo>
  
         </mrow>
 
        </mrow>

       </math> in (3-D) for Equation (43).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId233.jpeg?20250115043825" />
    </fig>
    <fig id="fig9" position="float">
     <label>Figure 9</label>
     <caption>
      <title>Figure 9. The exact solution 

       <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
         <mi>
          
   G
  
         </mi>
  
         <mrow>
   
          <mo>
           
    (
   
          </mo> 
   
          <mrow> 
    
           <mi>
            
     x
    
           </mi>
    
           <mo>
            
     ,
    
           </mo>
    
           <mi>
            
     t
    
           </mi>
   
          </mrow> 
   
          <mo>
           
    )
   
          </mo>
  
         </mrow>
 
        </mrow>

       </math> in (3-D) for Equation (43).</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/1723923-rId236.jpeg?20250115043825" />
    </fig>
   </sec>
  </sec><sec id="s8">
   <title>8. Conclusion</title>
   <p>This article investigates soliton pulse propagation in a weakly non-local parabolic law medium and wave propagation in optical fibers using a modified version of DTM. This modified version of the DTM used a new polynomial called El-Kalla polynomial. It has the advantage of overcoming the obstacle of the hard nonlinear terms which is difficult to handle with using DTM and this technique is a powerful tool that requires minimal time to quantitatively analyze the origin of bright and dark soliton solutions through the Schrödinger equation in its non-local form and the RKL equation. The solution obtained using this modified technique shows excellent agreement with the exact solution using a few iterations.</p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
   <ref id="scirp.138475-ref1">
    <label>1</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Moosavi Noori, S.R. and Taghizadeh, N. (2021) Study of Convergence of Reduced Differential Transform Method for Different Classes of Differential Equations. International Journal of Differential Equations, 2021, Article ID: 6696414. &gt;https://doi.org/10.1155/2021/6696414
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref2">
    <label>2</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Gireesha, B.J. and Sowmya, G. (2020) Heat Transfer Analysis of an Inclined Porous Fin Using Differential Transform Method. International Journal of Ambient Energy, 43, 3189-3195. &gt;https://doi.org/10.1080/01430750.2020.1818619
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref3">
    <label>3</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Rysak, A. and Gregorczyk, M. (2021) Differential Transform Method as an Effective Tool for Investigating Fractional Dynamical Systems. Applied Sciences, 11, Article 6955. &gt;https://doi.org/10.3390/app11156955
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref4">
    <label>4</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Owyed, S., Abdou, M.A., Abdel-Aty, A., Alharbi, W. and Nekhili, R. (2020) Numerical and Approximate Solutions for Coupled Time Fractional Nonlinear Evolutions Equations via Reduced Differential Transform Method. Chaos, Solitons&amp;Fractals, 131, Article ID: 109474. &gt;https://doi.org/10.1016/j.chaos.2019.109474
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref5">
    <label>5</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Nour, H.M., Raslan, W.E. and El-Shazly, E.S. (2013) Time Domain Circuit Response Using Fractional Differential Transform Method (FDTM). Journal of Fractional Calculus and Applications, 9, 1-9.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref6">
    <label>6</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Elsaid, A. (2012) Fractional Differential Transform Method Combined with the Adomian Polynomials. Applied Mathematics and Computation, 218, 6899-6911. &gt;https://doi.org/10.1016/j.amc.2011.12.066
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref7">
    <label>7</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Jornet, M. (2021) Uncertainty Quantification for the Random Viscous Burgers’ Partial Differential Equation by Using the Differential Transform Method. Nonlinear Analysis, 209, Article ID: 112340. &gt;https://doi.org/10.1016/j.na.2021.112340
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref8">
    <label>8</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     El-Sayed, A.M.A., Nour, H.M., Raslan, W.E. and El-Shazly, E.S. (2015) A Study of Projectile Motion in a Quadratic Resistant Medium via Fractional Differential Transform Method. Applied Mathematical Modelling, 39, 2829-2835. &gt;https://doi.org/10.1016/j.apm.2014.10.018
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref9">
    <label>9</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     R. Elmahdy, A., Y. Sayed, A., M. AbdElgaber, K. and L. El-Kalla, I. (2020) Solution of a Class of Nonlinear Differential Equations Using an Accelerated Version of Adomian Decomposition Method. Engineering Research Journal, 167, 15-33. &gt;https://doi.org/10.21608/erj.2020.139528
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref10">
    <label>10</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     El-Kalla, I.L. (2013) Piece-wise Continuous Solution to a Class of Nonlinear Boundary Value Problems. Ain Shams Engineering Journal, 4, 325-331. &gt;https://doi.org/10.1016/j.asej.2012.08.011
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref11">
    <label>11</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     EL-Kalla, I.L., El Mhlawy, A.M. and Botros, M. (2019) A Continuous Solution of Solving a Class of Nonlineartwo Point Boundary Value Problem Using Adomian Decomposition Method. Ain Shams Engineering Journal, 10, 211-216. &gt;https://doi.org/10.1016/j.asej.2018.11.002
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref12">
    <label>12</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     El-Kalla, I.L. (2012) A New Approach for Solving a Class of Nonlinear Integro-Differential Equations. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 17, 4634-4641. &gt;https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2012.05.016
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref13">
    <label>13</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     El-Kalla, I.L. (2010) New Results on the Analytic Summation of Adomian Series for Some Classes of Differential and Integral Equations. Applied Mathematics and Computation, 217, 3756-3763. &gt;https://doi.org/10.1016/j.amc.2010.09.034
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref14">
    <label>14</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Abo-Elenin, A.S., El-Shazly, E.S. and El-Kalla, I.L. (2023) A New Technique for Solving a Class of Nonlinear Initial-Boundary Value Problems. Engineering Letters, 31, 1675-1683.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref15">
    <label>15</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Kumar, S. and Gupta, V. (2021) An Application of Variational Iteration Method for Solving Fuzzy Time-Fractional Diffusion Equations. Neural Computing and Applications, 33, 17659-17668. &gt;https://doi.org/10.1007/s00521-021-06354-3
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref16">
    <label>16</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     He, C. and El-Dib, Y.O. (2021) A Heuristic Review on the Homotopy Perturbation Method for Non-Conservative Oscillators. Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control, 41, 572-603. &gt;https://doi.org/10.1177/14613484211059264
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref17">
    <label>17</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Mohammed, A.S.H.F. and Bakodah, H.O. (2020) Numerical Investigation of the Adomian-Based Methods with W-Shaped Optical Solitons of Chen-Lee-Liu Equation. Physica Scripta, 96, Article ID: 035206. &gt;https://doi.org/10.1088/1402-4896/abd0bb
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref18">
    <label>18</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Khan, N.S., Kumam, P. and Thounthong, P. (2020) Computational Approach to Dynamic Systems through Similarity Measure and Homotopy Analysis Method for Renewable Energy. Crystals, 10, Artic e1086. &gt;https://doi.org/10.3390/cryst10121086
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref19">
    <label>19</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Hosseini, K., Salahshour, S. and Mirzazadeh, M. (2021) Bright and Dark Solitons of a Weakly Nonlocal Schrödinger Equation Involving the Parabolic Law Nonlinearity. Optik, 227, Article ID: 166042. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.166042
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref20">
    <label>20</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Mirzazadeh, M., Hosseini, K., Dehingia, K. and Salahshour, S. (2021) A Second-Order Nonlinear Schrödinger Equation with Weakly Nonlocal and Parabolic Laws and Its Optical Solitons. Optik, 242, Article ID: 166911. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2021.166911
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref21">
    <label>21</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Kudryashov, N.A. (2022) Method for Finding Optical Solitons of Generalized Nonlinear Schrödinger Equations. Optik, 261, Article ID: 169163. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2022.169163
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref22">
    <label>22</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Raheel, M., Inc, M., Tala-Tebue, E. and Bayram, M. (2022) Optical Solitons of the Kudryashov Equation via an Analytical Technique. Optical and Quantum Electronics, 54, Article No. 340. &gt;https://doi.org/10.1007/s11082-022-03728-2
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref23">
    <label>23</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Altun, S., Ozisik, M., Secer, A. and Bayram, M. (2022) Optical Solitons for Biswas-Milovic Equation Using the New Kudryashov’s Scheme. Optik, 270, Article ID: 170045. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2022.170045
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref24">
    <label>24</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Farahat, S.E., El Shazly, E.S., El-Kalla, I.L. and Abdel Kader, A.H. (2023) New Exact Solutions for Perturbed Nonlinear Schrödinger’s Equation with Self-Phase Modulation of Kudryashov’s Sextic Power Law Refractive Index. Optical and Quantum Electronics, 55, Article No. 1280. &gt;https://doi.org/10.1007/s11082-023-05482-5
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref25">
    <label>25</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Ramaswamy, R., El-Shazly, E.S., Abdel Latif, M.S., Elsonbaty, A. and Abdel Kader, A.H. (2023) Exact Optical Solitons for Generalized Kudryashov’s Equation by Lie Symmetry Method. Journal of Mathematics, 2023, Article ID: 2685547. &gt;https://doi.org/10.1155/2023/2685547
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref26">
    <label>26</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Latif, M.S.A., Shazly, E.E., Elsaid, A. and Nour, H.M. (2018) Group Classification and Some New Periodic-Like and Soliton-Like Solutions of the Generalised Fisher Equation with Time-Variable Coefficients. International Journal of Dynamical Systems and Differential Equations, 8, 313-325. &gt;https://doi.org/10.1504/ijdsde.2018.096218
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref27">
    <label>27</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Biswas, A. (2009) 1-Soliton Solution of the Generalized Radhakrishnan, Kundu, Lakshmanan Equation. Physics Letters A, 373, 2546-2548. &gt;https://doi.org/10.1016/j.physleta.2009.05.010
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref28">
    <label>28</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zhang, J.M., Li, S.M. and Geng, H.P. (2016) Bifurcations of Exact Travelling Wave Solutions for the Generalized R-K-L Equation. Journal of Applied Analysis&amp;Computation, 6, 1205-1210. &gt;https://doi.org/10.11948/2016080
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref29">
    <label>29</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Bansal, A., Biswas, A., Mahmood, M.F., Zhou, Q., Mirzazadeh, M., Alshomrani, A.S., et al. (2018) Optical Soliton Perturbation with Radhakrishnan-Kundu-Lakshmanan Equation by Lie Group Analysis. Optik, 163, 137-141. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.02.104
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref30">
    <label>30</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Biswas, A., Ekici, M., Sonmezoglu, A. and Alshomrani, A.S. (2018) Optical Solitons with Radhakrishnan-Kundu-Lakshmanan Equation by Extended Trial Function Scheme. Optik, 160, 415-427. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.02.017
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref31">
    <label>31</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Biswas, A. (2018) Optical Soliton Perturbation with Radhakrishnan-Kundu-Lakshmanan Equation by Traveling Wave Hypothesis. Optik, 171, 217-220. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.06.043
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref32">
    <label>32</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Arshed, S., Biswas, A., Guggilla, P. and Alshomrani, A.S. (2020) Optical Solitons for Radhakrishnan-Kundu-Lakshmanan Equation with Full Nonlinearity. Physics Letters A, 384, Article ID: 126191. &gt;https://doi.org/10.1016/j.physleta.2019.126191
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.138475-ref33">
    <label>33</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     González-Gaxiola, O. and Biswas, A. (2019) Optical Solitons with Radhakrishnan-Kundu-Lakshmanan Equation by Laplace-Adomian Decomposition Method. Optik, 179, 434-442. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.10.173
    </mixed-citation>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>