<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Appl. Math. Stat.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Applied Mathematics and Statistics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Appl. Math. Stat.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2297-4687</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fams.2025.1523276</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Applied Mathematics and Statistics</subject>
<subj-group>
<subject>Hypothesis and Theory</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Dynamic complexity of a delayed spatiotemporal predator-prey model</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Hafdane</surname> <given-names>Mohamed</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/2758171/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Baba</surname> <given-names>Nossaiba</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/2530923/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>El Foutayeni</surname> <given-names>Youssef</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Achtaich</surname> <given-names>Naceur</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/supervision/"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Analysis, Modeling and Simulation Laboratory, Hassan II University</institution>, <addr-line>Casablanca</addr-line>, <country>Morocco</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Cadi Ayyad University, &#x000C9;cole Nationale des Sciences Appliqu&#x000E9;es</institution>, <addr-line>Marrakech</addr-line>, <country>Morocco</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Preeti Dubey, University of Washington, United States</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Appanah Rao Appadu, Nelson Mandela University, South Africa</p>
<p>Pankaj Tiwari, University of Kalyani, India</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Mohamed Hafdane <email>med.hfdn&#x00040;gmail.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>19</day>
<month>06</month>
<year>2025</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2025</year>
</pub-date>
<volume>11</volume>
<elocation-id>1523276</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>05</day>
<month>11</month>
<year>2024</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>26</day>
<month>05</month>
<year>2025</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2025 Hafdane, Baba, El Foutayeni and Achtaich.</copyright-statement>
<copyright-year>2025</copyright-year>
<copyright-holder>Hafdane, Baba, El Foutayeni and Achtaich</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license>
</permissions>
<abstract>
<p>This study investigates a delayed spatiotemporal predator-prey model that incorporates key ecological mechanisms, including the Allee effect, fear-induced prey behavior, Holling type II predation with cooperative hunting, toxicity with delayed effects, and both nonlinear (for prey) and linear (for predators) fishing pressures. Using tools from the theory of partial differential equations, stability analysis, and Hopf bifurcation theory, we derive the conditions under which stable coexistence or instability emerges. Our results reveal that system stability is maintained below a critical delay threshold, beyond which oscillatory dynamics arise. In the spatial domain, diffusion can either stabilize populations or lead to heterogeneous patterns such as Turing structures and predator-prey segregation, particularly when diffusion is low and delays are significant. Numerical simulations support and illustrate the analytical findings, showing a variety of dynamic behaviors consistent with observed ecological patterns. This work highlights how the interplay between ecological processes, time delays, and spatial effects governs predator-prey dynamics and offers insights relevant to ecosystem management.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>diffusion</kwd>
<kwd>prey-predator</kwd>
<kwd>stability analysis</kwd>
<kwd>delay</kwd>
<kwd>Hopf bifurcation</kwd>
<kwd>Turing instability</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="20"/>
<table-count count="2"/>
<equation-count count="142"/>
<ref-count count="50"/>
<page-count count="21"/>
<word-count count="8198"/>
</counts>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Mathematical Biology</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>The study of predator-prey interactions has long been fundamental in ecological modeling. Understanding how species coexist and how their populations fluctuate over time and space is essential for both theoretical ecology and natural resource management [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>]. Natural ecosystems are often subject to various biological and environmental factors that influence species dynamics. In particular, resource competition [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>], predation [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>], fear effects [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], and anthropogenic disturbances such as fishing play a major role in shaping population dynamics. Numerous studies have explored these dynamics using ordinary and partial differential equations [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>], allowing for a comprehensive representation of these complex interactions. For example, in Chakraborty et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>], the authors investigated a predator-prey model incorporating prey refuge and additional food sources for predators. Supplemental feeding is an effective strategy in integrated pest management and conservation programs. Their findings show that a high level of prey refuge can negate the benefits of supplemental food, making prey control difficult. However, when prey refuge is limited and predators have access to an optimal level of additional food, prey (pest) populations can be effectively regulated.</p>
<p>In this study, we propose a spatiotemporal predator-prey model that incorporates several key ecological factors. First, we integrate the Allee effect [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>], which reflects the difficulty prey face in reproducing at low densities, when cooperation among individuals becomes insufficient. The Allee effect, represented by <inline-formula><mml:math id="M1"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>N</italic> is the prey density and <italic>b</italic> is the density threshold below which reproduction is strongly reduced, is crucial for many animal and plant populations. This effect is particularly significant in situations where reproduction depends directly on the presence of a sufficient number of individuals [<xref ref-type="bibr" rid="B46">46</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B50">50</xref>].</p>
<p>Furthermore, the fear effect alters prey behavior in response to predator presence [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>]. This mechanism is modeled by a scaling term <inline-formula><mml:math id="M2"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which reduces prey activity and limits their access to resources, significantly affecting their reproduction rate. Moreover, the fear effect can amplify the Allee effect under certain conditions, thus altering the system dynamics and reducing the prey population in a more complex manner than a simple density effect. Recent studies also emphasize the combined roles of fear of predation, supplemental food availability, and selective predation in shaping ecological stability [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>]. Fear can temporarily protect prey by reducing predator encounters, but simultaneously limits prey access to essential resources. Supplemental food supports predator persistence, while selective predation, where predators avoid infected prey, can significantly alter disease transmission and population dynamics in both temporal and spatial settings.</p>
<p>Another fundamental aspect of the model is the incorporation of a Holling type II functional response combined with cooperative predation. The Holling type II functional response describes a saturable consumption rate, reflecting a predator&#x00027;s physiological limitation. However, certain predator species hunt cooperatively, which enhances their efficiency when in groups. This cooperative hunting behavior is integrated into the model through a term that modifies the capture probability as a function of predator density.</p>
<p>Introducing toxicity [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] and its delayed effects adds another critical dimension to the model. Prey accumulates toxins that do not act immediately but instead cause delayed mortality, introducing a memory effect into the system. In contrast, predators experience the effects of toxicity instantaneously when consuming intoxicated prey. This temporal lag in toxin effects can induce instabilities and influence coexistence patterns and population regulation. In Shukla et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>], the authors studied the spatial dynamics of a nutrient&#x02013;phytoplankton system under toxic effects and found that toxicity can lead to spatially inhomogeneous distributions, producing diverse patterns such as stripes, spots, or mixtures thereof. Their findings revealed that certain levels of toxicity could drive spatio-temporal oscillations, further emphasizing the potential for toxicity to generate complex dynamical behaviors in ecological systems.</p>
<p>Incorporating spatial diffusion into our predator-prey models is essential for realistically capturing the movement and distribution of biological populations. Diffusion terms model the natural tendency of individuals to migrate across space, which can interact with local dynamics to generate spatial heterogeneity. For instance, Shukla et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] investigated the effects of cross-diffusion in an algal bloom model and demonstrated that spatial interactions could lead to the formation of complex patterns depending on environmental parameters. Their analysis highlights how spatial diffusion can either stabilize or destabilize homogeneous equilibria, depending on system conditions, and emphasizes the necessity of including such mechanisms in ecological models.</p>
<p>Finally, we account for resource exploitation through fishing. Prey are subject to a nonlinear Michaelis&#x02013;Menten-type fishing pressure [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>], which reflects capture saturation at high abundance levels. Predators, on the other hand, experience linear fishing pressure [<xref ref-type="bibr" rid="B24">24</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B26">26</xref>], corresponding to an extraction rate proportional to their density. These two forms of harvesting allow us to assess the effects of fisheries management on population stability and resilience to anthropogenic pressures [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>].</p>
<p>The main objective of this study is to analyze the stability of the coexistence equilibrium of both species and explore the spatiotemporal dynamics of the system using advanced mathematical tools. We rely on eigenvalue analysis to identify equilibrium stability conditions, Hopf bifurcation theory [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B33">33</xref>] to examine the emergence of oscillatory behaviors due to time delays, and parabolic and elliptic partial differential equations to study spatial patterns emerging in population distribution. Numerical simulations are also conducted to illustrate the effects of various parameters on species coexistence and spatial population structuring.</p>
<p>This study makes a significant contribution to predator-prey system modeling by simultaneously incorporating multiple ecological and bioeconomic factors. The results will provide a deeper understanding of how spatial diffusion [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B36">36</xref>], delayed toxicity [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>&#x02013;<xref ref-type="bibr" rid="B44">44</xref>]), and predator cooperation influence population stability and persistence. Furthermore, the inclusion of fishing pressure in the model makes our study particularly relevant to marine resource management policies and the conservation of exploited species. By combining theoretical analysis with numerical simulations, we aim to characterize the system&#x00027;s dynamic transitions and identify the conditions that promote species coexistence.</p>
<p>The predator-prey system studied is described by the following partial differential equations:</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1)</label><mml:math id="M3"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>&#x003A9; is a smooth and bounded open region in &#x0211D;<sup><italic>N</italic></sup> (where <italic>N</italic> &#x02265; 1), and &#x02202;&#x003A9; represents its smooth boundary. The operator &#x00394; corresponds to the Laplacian in &#x0211D;<sup><italic>N</italic></sup>. The unit outward normal vector on &#x02202;&#x003A9; is denoted as <italic>S</italic>. The usage of homogeneous Neumann boundary conditions implies that the population under consideration cannot migrate or move across the boundaries of the given domain. Furthermore, we make the assumptions that <italic>N</italic><sub>0</sub>(<italic>x, t</italic>) and <italic>P</italic><sub>0</sub>(<italic>x, t</italic>) belong to the space <italic>C</italic>([&#x02212;&#x003C4;, 0], <italic>X</italic>), where <italic>X</italic> is defined by:</p>
<disp-formula id="E2"><mml:math id="M4"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and the inner product &#x02329;&#x000B7;, &#x000B7;&#x0232A;. For the sake of convenience, we limit our study to the one-dimensional spatial domain &#x003A9; &#x0003D; (0, <italic>l&#x003C0;</italic>) throughout this paper. The parameters used in the model are defined in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>The meaning of bioeconomical parameters.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr style="background-color:#919498;color:#ffffff">
<th valign="top" align="left"><bold>Parameter</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>Meaning</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>a</italic></td>
<td valign="top" align="left">Maximum filtering per individual of the population</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>b</italic></td>
<td valign="top" align="left">Intensity of the Allee effect</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>d</italic></td>
<td valign="top" align="left">Mortality rate of prey</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>e</italic></td>
<td valign="top" align="left">Intensity of intraspecific competition</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>c</italic></td>
<td valign="top" align="left">Fear induced by predator population</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>f</italic></td>
<td valign="top" align="left">The attack rate per predator to prey</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>g</italic></td>
<td valign="top" align="left">Predator cooperation in hunting</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>h</italic></td>
<td valign="top" align="left">The predators handing time of a prey</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>m</italic></td>
<td valign="top" align="left">Death rate for predators</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>k</italic></td>
<td valign="top" align="left">the conversion efficiency</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003C4;</td>
<td valign="top" align="left">The delay for toxins to affect prey</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>m</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="left">Impact of fishing effort on capture saturation</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>m</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Impact of fish abundance on capture saturation</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">&#x003B8;<sub>1</sub>, &#x003B8;<sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Toxicity effect</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>d</italic><sub>1</sub>, <italic>d</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Diffusive coefficients</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>q</italic><sub>1</sub>, <italic>q</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">Capturability coefficients</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><italic>E</italic><sub>1</sub>, <italic>E</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="left">The level of fishing effort employed to exploit the targeted species</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>The organization of this article is as follows. In the Section 1, we analyze the temporal model without considering the spatial dimension to better understand its intrinsic dynamics. We study the existence, positivity, and boundedness of the solutions, followed by an analysis of local stability. The Section 2 is dedicated to the study of the spatiotemporal model, where we establish the existence and boundedness of solutions, derive an a priori estimate for positive solutions, and formulate conditions for the non-existence of non-constant positive solutions. A stability analysis of the system is also conducted. In the Section 3, we examine the direction of the Hopf bifurcation and analyze the stability of the emerging periodic solutions. Finally, the Section 4 is devoted to numerical simulations, which illustrate the theoretical results on the effect of delay on stability and examine the influence of diffusion coefficients on the model&#x00027;s dynamics. These analyses are followed by a discussion aimed at interpreting the obtained results and highlighting their biological implications.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 Temporal model study</title>
<p>We consider the following model:</p>
<disp-formula id="E3"><label>(2)</label><mml:math id="M5"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>With specified initial conditions <italic>x</italic>(&#x003B8;) &#x0003D; &#x003C6;(&#x003B8;) &#x0003E; 0 and <italic>y</italic>(&#x003B8;) &#x0003D; &#x003C8;(&#x003B8;) &#x0003E; 0 for all &#x003B8; &#x02208; [&#x02212;&#x003C4;, 0], where &#x003C6; and &#x003C8; are continuous functions.</p>
<sec>
<title>2.1 Existence, positivity, and boundedness of the solution</title>
<sec>
<title>2.1.1 Positivity</title>
<p>Theorem 1. The set {(<italic>N, P</italic>) &#x02208; &#x0211D;<sup>2</sup> : <italic>N</italic> &#x02265; 0, <italic>P</italic> &#x02265; 0} is positively invariant for <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref>.</p>
<p><italic>Proof</italic>. Note that the planes <italic>N</italic> &#x0003D; 0 and <italic>P</italic> &#x0003D; 0 are invariant. Indeed,</p>
<disp-formula id="E4"><mml:math id="M6"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math></disp-formula>
<p>This means that if solutions reach <italic>N</italic> &#x0003D; 0 or <italic>P</italic> &#x0003D; 0, they do not become negative. Thus, starting with strictly positive initial conditions <italic>N</italic>(0) &#x0003E; 0 and <italic>P</italic>(0) &#x0003E; 0, solutions remain in the positive domain for all <italic>t</italic> &#x0003E; 0.</p>
<p>In conclusion, the set {(<italic>N, P</italic>) &#x02208; &#x0211D;<sup>2</sup>:<italic>N</italic> &#x02265; 0, <italic>P</italic> &#x02265; 0} is positively invariant for <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref>.</p>
</sec>
<sec>
<title>2.1.2 Boundedness</title>
<p>Theorem 2. All solutions of system (<xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref>), with positive initial values, are bounded.</p>
<p><italic>Proof</italic>. Examine the inequality below:</p>
<disp-formula id="E5"><mml:math id="M7"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>This implies that <italic>N</italic> is bounded above by <inline-formula><mml:math id="M8"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Now define <inline-formula><mml:math id="M9"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where <italic>k</italic> is a positive constant, and let &#x003A6; be a positive constant. We get:</p>
<disp-formula id="E6"><mml:math id="M10"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Substituting the system&#x00027;s equations yields:</p>
<disp-formula id="E7"><mml:math id="M11"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Simplify this expression to get:</p>
<disp-formula id="E8"><mml:math id="M12"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Using the bound <inline-formula><mml:math id="M13"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain:</p>
<disp-formula id="E9"><mml:math id="M14"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>By choosing &#x003A6; &#x02264; min{<italic>d, m</italic>}, we have:</p>
<disp-formula id="E10"><mml:math id="M15"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, the inequality becomes:</p>
<disp-formula id="E11"><mml:math id="M16"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore,</p>
<disp-formula id="E12"><mml:math id="M17"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Concluding that the solution of the system is bounded.</p>
</sec>
<sec>
<title>2.1.3 Existence and uniqueness of solution</title>
<p>We consider the following delayed system</p>
<disp-formula id="E13"><label>(3)</label><mml:math id="M18"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>X</italic> &#x0003D; (<italic>N, P</italic>)<sup><italic>T</italic></sup> represents the state vector, and the function <italic>g</italic> is defined as</p>
<disp-formula id="E14"><mml:math id="M19"><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none none none none none none none none none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>with</p>
<disp-formula id="E15"><mml:math id="M20"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Theorem 3. <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> has only one possible solution.</p>
<p><italic>Proof</italic>. The function <italic>g</italic> : &#x0211D;<sup>2</sup> &#x000D7; &#x0211D;<sup>2</sup> &#x02192; &#x0211D;<sup>2</sup> is well-defined and continuous. Moreover, for each <italic>g</italic><sub><italic>i</italic></sub> (<italic>i</italic> &#x0003D; 1, 2), the partial derivatives exist and are assumed to be continuous and bounded. As a result, <italic>g</italic> satisfies the Lipschitz condition locally, ensuring the existence and uniqueness of a local solution <italic>X</italic>(<italic>t</italic>) according to the Cauchy-Lipschitz theorem for functional differential equations with delay [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>].</p>
</sec>
</sec>
<sec>
<title>2.2 Local stability</title>
<p>In this section, we initially identify and characterize all the equilibrium points of <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref>, followed by an analysis of their local stability.</p>
<sec>
<title>2.2.1 Equilibrium points</title>
<p>We concentrate exclusively on the dynamic study of internal equilibrium points. To find these, we need to solve the following system:</p>
<disp-formula id="E16"><mml:math id="M21"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Hence, the internal equilibrium can be expressed as <italic>E</italic><sup>&#x0002A;</sup>(<italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup>), where</p>
<disp-formula id="E17"><mml:math id="M22"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>with</p>
<disp-formula id="E18"><mml:math id="M23"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup> is the solution to the proposed equation:</p>
<disp-formula id="E19"><mml:math id="M24"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Where:</p>
<disp-formula id="E143"><mml:math id="M227"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>31</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>32</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>And:</p>
<disp-formula id="E144"><mml:math id="M228"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>e</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>31</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>32</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>B</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='true'>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='true'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>2.2.2 Characteristic equation</title>
<p>We consider the following equation:</p>
<disp-formula id="E20"><label>(4)</label><mml:math id="M25"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">det</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E21"><mml:math id="M26"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E22"><mml:math id="M27"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>After simplifying <xref ref-type="disp-formula" rid="E23">Equation 5</xref>, we obtain the following equation:</p>
<disp-formula id="E23"><label>(5)</label><mml:math id="M28"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E24"><mml:math id="M29"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>2.2.3 Stability analysis without delay</title>
<p>By substituting &#x003C4; &#x0003D; 0 into <xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equation 6</xref>, we obtain</p>
<disp-formula id="E25"><mml:math id="M30"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let us make the following assumptions:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><bold>(<italic>H</italic><sub>0</sub>)</bold> <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and &#x003B2;<sub>0</sub> &#x0002B; &#x003B3;<sub>0</sub> &#x0003E; 0</p></list-item>
</list>
<p>Theorem 4. If assumption (<italic>H</italic><sub>0</sub>) holds, then according to the Routh&#x02013;Hurwitz criterion, the system is locally asymptotically stable.</p>
</sec>
<sec>
<title>2.2.4 Stability analysis with delay</title>
<p>When &#x003C4; &#x02260; 0, by substituting &#x003BB; &#x0003D; <italic>i&#x003C9;</italic> into <xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equation 6</xref> and separating the real and imaginary parts, we obtain</p>
<disp-formula id="E26"><label>(6)</label><mml:math id="M32"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E27"><label>(7)</label><mml:math id="M33"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which implies that</p>
<disp-formula id="E28"><label>(8)</label><mml:math id="M34"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let <italic>z</italic> &#x0003D; &#x003C9;<sup>2</sup>, then <xref ref-type="disp-formula" rid="E29">Equation 9</xref> becomes</p>
<disp-formula id="E29"><label>(9)</label><mml:math id="M35"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let us make the following assumptions:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><bold>(<italic>H</italic><sub>1</sub>)</bold> <inline-formula><mml:math id="M36"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p><bold>(<italic>H</italic><sub>2</sub>)</bold> <inline-formula><mml:math id="M37"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M38"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M39"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p><bold>(<italic>H</italic><sub>3</sub>)</bold> <inline-formula><mml:math id="M40"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M41"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="M42"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p><bold>(<italic>H</italic><sub>4</sub>)</bold> <inline-formula><mml:math id="M43"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M44"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M45"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula></p></list-item>
</list>
<p>Theorem 5. Suppose that the conditions (<italic>H</italic><sub>0</sub>) hold. If one of the conditions (<italic>H</italic><sub>3</sub>) or (<italic>H</italic><sub>4</sub>) is satisfied, then <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> is locally asymptotically stable for all &#x003C4; &#x02265; 0.</p>
<p>Next, we demonstrate under what conditions <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> experiences a Hopf bifurcation by considering the delay &#x003C4; as a bifurcation parameter. The necessary condition for a shift in stability of the interior equilibrium <italic>E</italic><sup>&#x0002A;</sup> is that the characteristic <xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equation 6</xref> possesses purely imaginary roots. Thus, to derive the stability criterion, we substitute <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M47"><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> into <xref ref-type="disp-formula" rid="E27">Equations 7</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="E28">8</xref>, and by solving these equations for <inline-formula><mml:math id="M48"><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math id="M49"><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain:</p>
<disp-formula id="E30"><mml:math id="M50"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">arccos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>n</italic> &#x02208; <bold>N</bold>. The transversality condition for Hopf bifurcation at <inline-formula><mml:math id="M51"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Let &#x003BB; &#x0003D; &#x003BC; &#x0002B; <italic>i&#x003C9;</italic> be the root of <xref ref-type="disp-formula" rid="E26">Equation 6</xref> satisfying <inline-formula><mml:math id="M53"><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. Differentiating both sides of this equation with respect to &#x003C4;, we get</p>
<disp-formula id="E31"><mml:math id="M55"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E32"><mml:math id="M56"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus,</p>
<disp-formula id="E33"><mml:math id="M57"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>The transversality condition <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> for the occurrence of Hopf bifurcation at <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is properly satisfied as long as <italic>Q</italic><sub>3</sub><italic>Q</italic><sub>1</sub> &#x02212; <italic>Q</italic><sub>4</sub><italic>Q</italic><sub>2</sub> &#x0003E; 0. Consequently, we obtain the following result:</p>
<p>Theorem 6. Suppose that condition (<italic>H</italic><sub>0</sub>) holds. If (<italic>H</italic><sub>1</sub>) or (<italic>H</italic><sub>2</sub>) is satisfied, then <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> is locally asymptotically stable for <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and becomes unstable when <inline-formula><mml:math id="M61"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. Furthermore, when <inline-formula><mml:math id="M62"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> undergoes a Hopf bifurcation at (<italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup>) provided that <italic>M</italic><sub>3</sub><italic>M</italic><sub>1</sub> &#x02212; <italic>M</italic><sub>4</sub><italic>M</italic><sub>2</sub> &#x0003E; 0.</p>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 Spatiotemporal model study</title>
<sec>
<title>3.1 Existence and boundedness of the solution</title>
<p>Theorem 7. For <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref>, we have the following results:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>If <italic>N</italic><sub>0</sub>(<italic>x, t</italic>) &#x02265; 0 and <italic>P</italic><sub>0</sub>(<italic>x, t</italic>) &#x02265; 0, then <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> has a unique positive solution (<italic>N</italic>(<italic>x, t</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x, t</italic>)) for <italic>x</italic> &#x02208; &#x003A9; and <italic>t</italic> &#x02208; (0, &#x0221E;).</p></list-item>
<list-item><p>If (<italic>N</italic>(<italic>x, t</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x, t</italic>)) is a solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref>, then</p></list-item></list>
<disp-formula id="E34"><mml:math id="M63"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim&#x000A0;sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Moreover, there exist constants <italic>C</italic><sub>1</sub> and <italic>C</italic><sub>3</sub> such that</p>
<disp-formula id="E35"><mml:math id="M64"><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Proof</italic>. 1. We define</p>
<disp-formula id="E36"><mml:math id="M65"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then</p>
<disp-formula id="E37"><label>(10)</label><mml:math id="M66"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Next, the <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> forms a mixed quasimonotone system in the set <inline-formula><mml:math id="M67"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02A7E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Consider the following ordinary differential equation model:</p>
<disp-formula id="E38"><label>(11)</label><mml:math id="M68"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Where <inline-formula><mml:math id="M69"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M70"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, &#x02200;<italic>t</italic> &#x02208; [&#x02212;&#x003C4;, 0]. Let <inline-formula><mml:math id="M71"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the unique solution of the <xref ref-type="disp-formula" rid="E38">Equation 11</xref>. Then (<underline><italic>N</italic></underline>, <underline><italic>P</italic></underline>) &#x0003D; (0, 0) and <inline-formula><mml:math id="M72"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, are respectively the lower and upper solutions of the system 1. Thus, the <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> has a unique globally defined solution (<italic>N</italic>(<italic>x, t</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x, t</italic>)), which satisfies</p>
<disp-formula id="E39"><label>(12)</label><mml:math id="M73"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The strong maximum principle ensures that <italic>N</italic>(<italic>x, t</italic>) &#x0003E; 0 and <italic>P</italic>(<italic>x, t</italic>) &#x0003E; 0.</p>
<disp-formula id="E40"><mml:math id="M74"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, using the comparison principle, we obtain</p>
<disp-formula id="E41"><mml:math id="M75"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim&#x000A0;sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The maximum principle ensures that <inline-formula><mml:math id="M76"><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, &#x02200;<italic>t</italic> &#x02A7E; 0.</p>
<p>Define <inline-formula><mml:math id="M77"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M78"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then</p>
<disp-formula id="E42"><mml:math id="M79"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>And for <italic>p</italic>(<italic>t</italic>):</p>
<disp-formula id="E43"><mml:math id="M80"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>which leads to</p>
<disp-formula id="E44"><mml:math id="M81"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We have</p>
<disp-formula id="E45"><mml:math id="M82"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>This means that</p>
<disp-formula id="E46"><mml:math id="M83"><mml:mtable columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>According to Theorem 3.1 in Alikakos [<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>], we have</p>
<disp-formula id="E47"><mml:math id="M84"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <italic>C</italic><sub>2</sub> depends on <italic>C</italic> and <inline-formula><mml:math id="M85"><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. As a result, there exists a constant <italic>C</italic><sub>3</sub> such that</p>
<disp-formula id="E48"><mml:math id="M86"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>3.2 A priori estimate of the positive solution</title>
<p>The <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> reaches its corresponding steady state.</p>
<disp-formula id="E49"><label>(13)</label><mml:math id="M87"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>&#x02200;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Lemma 1. [<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>] We suppose that <inline-formula><mml:math id="M88"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <inline-formula><mml:math id="M89"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02229;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfies</p>
<disp-formula id="E50"><mml:math id="M90"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mi>&#x003BD;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02202;</mml:mi><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and <inline-formula><mml:math id="M91"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>w</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then <italic>F</italic>(<italic>x</italic><sub>0</sub>, <italic>w</italic>(<italic>x</italic><sub>0</sub>)) &#x02265; 0. Similarly, if the two inequalities are reversed and <inline-formula><mml:math id="M92"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>w</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then <italic>F</italic>(<italic>x</italic><sub>0</sub>, <italic>w</italic>(<italic>x</italic><sub>0</sub>)) &#x02264; 0.</p>
<p>Theorem 8. Let (<italic>N</italic>(<italic>x</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x</italic>)) be non-negative and nontrivial solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">Equation 13</xref>, then it satisfies the following conditions</p>
<disp-formula id="E51"><mml:math id="M93"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Proof</italic>. Suppose that (<italic>N</italic>(<italic>x</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x</italic>)) is a solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">Equation 13</xref> satisfying <italic>N</italic>(<italic>x</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x</italic>) &#x02A7E; 0. According to the strong maximum principle, we have <italic>N</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003E; 0 and <italic>P</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003E; 0. From Lemma 1, we obtain that <italic>N</italic>(<italic>x, t</italic>) &#x02A7D; (<italic>a</italic> &#x02212; <italic>d</italic>)/(<italic>e</italic> &#x0002B; &#x003B8;<sub>1</sub>). Multiplying the first equation of <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">13</xref> by <italic>k</italic> and adding it to the second equation of <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">13</xref>, we obtain</p>
<disp-formula id="E52"><mml:math id="M94"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>N</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>It follows from Lemma 1 that</p>
<disp-formula id="E53"><mml:math id="M95"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore,</p>
<disp-formula id="E54"><mml:math id="M96"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>3.3 Non-existence of non-constant positive solutions</title>
<p>Theorem 9. For any fixed <italic>a, b, c, d, e, E</italic><sub>1</sub>, <italic>E</italic><sub>2</sub>, <italic>f, g, h, k, m, m</italic><sub>1</sub>, <italic>m</italic><sub>2</sub>, <italic>q</italic><sub>1</sub>, <italic>q</italic><sub>2</sub>, &#x003B8;<sub>1</sub> and &#x003B8;<sub>2</sub>, there exists a positive constant <italic>d</italic><sup>&#x0002A;</sup> such that if <inline-formula><mml:math id="M97"><mml:mo class="qopname">min</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, then <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">Equation 13</xref> has no nonconstant solutions.</p>
<p><italic>Proof</italic>. Let (<italic>N</italic>(<italic>x</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x</italic>)) be non-negative solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">Equation 13</xref>, We define <inline-formula><mml:math id="M98"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M99"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula>. It&#x00027;s clear that <inline-formula><mml:math id="M100"><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M101"><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. To facilitate the discussion, let &#x003C7;(<italic>N, P</italic>) &#x0003D; (<italic>f</italic> &#x0002B; <italic>gP</italic>)<italic>NP</italic>/(1 &#x0002B; <italic>h</italic>(<italic>f</italic> &#x0002B; <italic>gP</italic>)<italic>N</italic>). According to the mean value theorem for bivariate functions, we have:</p>
<disp-formula id="E55"><mml:math id="M102"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Obviously <inline-formula><mml:math id="M103"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M104"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, where</p>
<disp-formula id="E56"><mml:math id="M105"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>g</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>By multiplying the first equation of <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">13</xref> by <inline-formula><mml:math id="M106"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and integrating over &#x003A9;, we arrive at</p>
<disp-formula id="E57"><mml:math id="M107"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Where</p>
<disp-formula id="E58"><mml:math id="M108"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Likewise, by multiplying the second equation of <xref ref-type="disp-formula" rid="E49">13</xref> by <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and integrating, we achieve</p>
<disp-formula id="E59"><mml:math id="M110"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Applying the Poincar&#x000E9; inequality,</p>
<disp-formula id="E60"><mml:math id="M111"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where &#x003BC;<sub>1</sub> is the second eigenvalue of the Laplace operator &#x02212;&#x00394; on &#x003A9; under homogeneous Neumann boundary condition.</p>
<disp-formula id="E61"><mml:math id="M112"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02A7D;</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E62"><mml:math id="M113"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C1;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>This implies that if</p>
<disp-formula id="E63"><mml:math id="M114"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">min</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then we can conclude that <inline-formula><mml:math id="M115"><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec>
<title>3.4 Stability analysis</title>
<sec>
<title>Characteristic equation</title>
<p>We consider the following equation:</p>
<disp-formula id="E64"><mml:math id="M116"><mml:mo class="qopname">det</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E65"><mml:math id="M117"><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>By solving the previous equation, we obtain the characteristic equation corresponding to the <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref></p>
<disp-formula id="E66"><label>(14)</label><mml:math id="M118"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E67"><mml:math id="M119"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>Without delay</title>
<p>If no delay is present, the characteristic equation will take the following form:</p>
<disp-formula id="E68"><label>(15)</label><mml:math id="M120"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We make the following assumption:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><bold>(<italic>H</italic><sub>5</sub>)</bold> <inline-formula><mml:math id="M121"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> &#x003B2;<sub><italic>n</italic></sub> &#x0002B; &#x003B3;<sub><italic>n</italic></sub> &#x0003E; 0, for <italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;<sub>0</sub>,</p></list-item>
<list-item><p><bold>(<italic>H</italic><sub>6</sub>)</bold>, <inline-formula><mml:math id="M122"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M123"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, (or &#x003B2;<sub><italic>k</italic></sub> &#x0002B; &#x003B3;<sub><italic>k</italic></sub> &#x0003C; 0), for some <italic>k</italic> &#x02208; &#x02115;.</p></list-item>
</list>
<p>Theorem 10. For the <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref>, suppose that &#x003C4; &#x0003D; 0. The point (<italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup>) is locally asymptotically stable under (<bold>H</bold><sub>5</sub>) and is Turing unstable under (<italic>H</italic><sub>6</sub>).</p>
<p><italic>Proof</italic>. If (<italic>H</italic><sub>5</sub>) holds, we can determine that the characteristic roots of <xref ref-type="disp-formula" rid="E68">Equation 15</xref> all have negative real parts. Hence, (<italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup>) is locally asymptotically stable. If (<italic>H</italic><sub>6</sub>) holds, then the characteristic roots for <italic>k</italic> &#x02208; &#x02115; have at least one positive real part, but with <italic>n</italic> &#x0003D; 0, they all have negative real parts. This implies that (<italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup>) is Turing unstable.</p>
</sec>
<sec>
<title>With delay</title>
<p>Let i&#x003C9;(&#x003C9; &#x0003E; 0) be a solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="E66">Equation 14</xref>; then,</p>
<disp-formula id="E69"><label>(16)</label><mml:math id="M124"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We obtain:</p>
<disp-formula id="E70"><mml:math id="M125"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="E71"><label>(17)</label><mml:math id="M126"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>This leads to:</p>
<disp-formula id="E72"><label>(18)</label><mml:math id="M127"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let <italic>z</italic> &#x0003D; &#x003C9;<sup>2</sup>; then,</p>
<disp-formula id="E73"><label>(19)</label><mml:math id="M128"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and the roots of <xref ref-type="disp-formula" rid="E73">Equation 19</xref> are</p>
<disp-formula id="E74"><mml:math id="M129"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E75"><mml:math id="M130"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>If (<italic>H</italic><sub>5</sub>) is satisfied, <italic>M</italic><sub><italic>n</italic></sub> &#x0003E; 0(<italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;<sub>0</sub>). Define</p>
<disp-formula id="E76"><mml:math id="M131"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x1D54E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02223;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x1D54E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02223;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x1D54E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02223;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E77"><mml:math id="M132"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo class="qopname">arccos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">sin</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo class="qopname">arccos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">sin</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E78"><mml:math id="M133"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sin</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Lemma 2. Assuming that (<italic>H</italic><sub>5</sub>) is satisfied, the following results hold:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>The <xref ref-type="disp-formula" rid="E66">Equation 14</xref> has a pair of purely imaginary roots <inline-formula><mml:math id="M134"><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math id="M135"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115;<sub>0</sub> and <italic>n</italic> &#x02208; &#x1D54E;<sub>1</sub>.</p></list-item>
<list-item><p>The <xref ref-type="disp-formula" rid="E66">Equation 14</xref> has two pairs of purely imaginary roots <inline-formula><mml:math id="M136"><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math id="M137"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115;<sub>0</sub> and <italic>n</italic> &#x02208; &#x1D54E;<sub>2</sub>.</p></list-item>
<list-item><p>The <xref ref-type="disp-formula" rid="E66">Equation 14</xref> has no purely imaginary root for <italic>n</italic> &#x02208; &#x1D54E;<sub>3</sub>.</p></list-item>
</list>
<p>Lemma 3. Suppose that (<italic>H</italic><sub>5</sub>) is satisfied. Then, <inline-formula><mml:math id="M138"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <italic>n</italic> &#x02208; &#x1D54E;<sub>1</sub> &#x0222A; &#x1D54E;<sub>2</sub> and <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115;<sub>0</sub>.</p>
<p><italic>Proof</italic>. From <xref ref-type="disp-formula" rid="E66">Equation 14</xref>, we have</p>
<disp-formula id="E79"><mml:math id="M139"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus,</p>
<disp-formula id="E80"><mml:math id="M140"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Re</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>Re</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, <inline-formula><mml:math id="M141"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M142"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Let <inline-formula><mml:math id="M143"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">min</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02223;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D54E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0222A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x1D54E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We have the following theorem:</p>
<p>Theorem 11. Suppose that (<italic>H</italic><sub>5</sub>) is satisfied. Then, the following results hold:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>The positive equilibrium (<italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup>) of the <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> is asymptotically stable for &#x003C4; &#x02208; [0, &#x003C4;<sub>&#x0002A;</sub>).</p></list-item>
<list-item><p>The <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> undergoes a Hopf bifurcation at the positive equilibrium (<italic>N</italic><sup>&#x0002A;</sup>, <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup>) when <inline-formula><mml:math id="M144"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> for <italic>n</italic> &#x02208; &#x1D54E;<sub>1</sub> &#x0222A; &#x1D54E;<sub>2</sub> and <italic>j</italic> &#x02208; &#x02115;<sub>0</sub>.</p></list-item>
</list>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 Hopf bifurcation</title>
<p>In this section, our goal is to obtain the normal form of Hopf bifurcation at the interior equilibrium. Let <inline-formula><mml:math id="M145"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M146"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. In this context, we&#x00027;ve omitted the bar for simplicity. Thus, the resulting system is as follows</p>
<disp-formula id="E81"><mml:math id="M147"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02202;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Denote <inline-formula><mml:math id="M148"><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <italic>U</italic> &#x0003D; (<italic>N</italic>(<italic>x, t</italic>), <italic>P</italic>(<italic>x, t</italic>))<sup><italic>T</italic></sup>. In the phase space <italic>C</italic>: &#x0003D; <italic>C</italic>([&#x02212;1, 0], <italic>X</italic>) it can be reformulated as</p>
<disp-formula id="E82"><mml:math id="M149"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E83"><mml:math id="M150"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E84"><mml:math id="M151"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>such that</p>
<disp-formula id="E85"><mml:math id="M152"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>with</p>
<disp-formula id="E86"><mml:math id="M153"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Respectively, for <inline-formula><mml:math id="M154"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. We know that <inline-formula><mml:math id="M155"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are characteristic roots of</p>
<disp-formula id="E87"><mml:math id="M156"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The application of the Riesz representation theorem allows us to establish the existence of a 2 &#x000D7; 2 matrix function <inline-formula><mml:math id="M157"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, whose elements are of bounded variation functions such that</p>
<disp-formula id="E88"><mml:math id="M158"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for &#x003C6; &#x02208; <italic>C</italic>([&#x02212;1, 0], &#x0211D;<sup>2</sup>). Choose</p>
<disp-formula id="E89"><mml:math id="M159"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E90"><mml:math id="M160"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Define the bilinear paring</p>
<disp-formula id="E91"><mml:math id="M161"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for <inline-formula><mml:math id="M162"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a pair of simple purely imaginary eigenvalues <inline-formula><mml:math id="M163"><mml:mo>&#x000B1;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, and they are also eigenvalues of <italic>A</italic><sup>&#x0002A;</sup>. Define <inline-formula><mml:math id="M164"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M165"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where</p>
<disp-formula id="E92"><mml:math id="M166"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let &#x003A6; &#x0003D; (&#x003A6;<sub>1</sub>, &#x003A6;<sub>2</sub>) and <inline-formula><mml:math id="M167"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> with</p>
<disp-formula id="E93"><mml:math id="M168"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Im</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Im</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for &#x003B8; &#x02208; [&#x02212;1, 0], and</p>
<disp-formula id="E94"><mml:math id="M169"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>r</mml:mtext></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Im</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo class="qopname">Im</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for <italic>r</italic> &#x02208; [0, 1]. Define</p>
<disp-formula id="E95"><mml:math id="M170"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Define <inline-formula><mml:math id="M171"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and construct a new basis &#x003D2; for <italic>P</italic><sup>&#x0002A;</sup> by</p>
<disp-formula id="E96"><mml:math id="M172"><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle class="mbox"><mml:mtext>.</mml:mtext></mml:mstyle></mml:math></disp-formula>
<p>Then (&#x003D2;, &#x003A6;) &#x0003D; <italic>I</italic><sub>2</sub>. In addition, define <inline-formula><mml:math id="M173"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where</p>
<disp-formula id="E97"><mml:math id="M174"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>We also define</p>
<disp-formula id="E98"><mml:math id="M175"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">for&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E99"><mml:math id="M176"><mml:mtable columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">for</mml:mtext><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E100"><mml:math id="M177"><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<p>Rewrite <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> as the following abstract form</p>
<disp-formula id="E101"><mml:math id="M178"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E102"><mml:math id="M179"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>The solution is</p>
<disp-formula id="E103"><mml:math id="M180"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E104"><mml:math id="M181"><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E105"><mml:math id="M182"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<p>Then</p>
<disp-formula id="E106"><mml:math id="M183"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let <italic>z</italic> &#x0003D; <italic>x</italic><sub>1</sub> &#x02212; <italic>ix</italic><sub>2</sub>, and notice that <italic>p</italic><sub>1</sub> &#x0003D; &#x003A6;<sub>1</sub> &#x0002B; <italic>i</italic>&#x003A6;<sub>2</sub>. Then</p>
<disp-formula id="E107"><mml:math id="M184"><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>
<p>and <inline-formula><mml:math id="M185"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then</p>
<disp-formula id="E108"><mml:math id="M186"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M187"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M188"><mml:mi>&#x0017C;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> where</p>
<disp-formula id="E109"><mml:math id="M189"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Let</p>
<disp-formula id="E110"><mml:math id="M190"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>then</p>
<disp-formula id="E111"><mml:math id="M191"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E112"><mml:math id="M192"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Where</p>
<disp-formula id="E113"><mml:math id="M193"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>hv</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>b</mml:mi><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>h</mml:mi><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore</p>
<disp-formula id="E114"><mml:math id="M194"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Where</p>
<disp-formula id="E115"><mml:math id="M195"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x00393;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>03</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003BE;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let us denote &#x003D2;<sub>1</sub>(0) &#x02212; <italic>i</italic>&#x003D2;<sub>2</sub>(0) &#x0003D; (&#x003B3;<sub>1</sub>, &#x003B3;<sub>2</sub>), and note that</p>
<disp-formula id="E116"><mml:math id="M196"><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mo class="qopname">cos</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/></mml:math></disp-formula>
<p>and we have the following equality:</p>
<disp-formula id="E117"><mml:math id="M197"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02329;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00393;</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, we obtain <italic>g</italic><sub>20</sub> &#x0003D; <italic>g</italic><sub>11</sub> &#x0003D; <italic>g</italic><sub>02</sub> &#x0003D; 0 for <italic>n</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x022EF;&#x02009;. If <italic>n</italic> &#x0003D; 0, we have:</p>
<disp-formula id="E118"><mml:math id="M198"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003B6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>And for <italic>n</italic> &#x02208; &#x02115;<sub>0</sub></p>
<disp-formula id="E119"><mml:math id="M199"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BA;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let</p>
<disp-formula id="E120"><mml:math id="M200"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent='true'><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo><mml:mspace width="0.3em" class="thinspace"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E121"><mml:math id="M201"><mml:mover accent='true'><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E122"><mml:math id="M202"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Hence, we have</p>
<disp-formula id="E123"><mml:math id="M203"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>that is</p>
<disp-formula id="E124"><mml:math id="M204"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then</p>
<disp-formula id="E125"><mml:math id="M205"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mo>&#x022C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;&#x02009;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent='true'><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x022EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore,</p>
<disp-formula id="E126"><mml:math id="M206"><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E127"><mml:math id="M207"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A5;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E128"><mml:math id="M208"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mo>&#x002DC;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>By the definition of <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, we have</p>
<disp-formula id="E129"><mml:math id="M210"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x01E21;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>That is</p>
<disp-formula id="E130"><mml:math id="M211"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E131"><mml:math id="M212"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>According to the definition of <inline-formula><mml:math id="M213"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the following holds for &#x02212;1 &#x02264; &#x003B8; &#x0003C; 0</p>
<disp-formula id="E132"><mml:math id="M214"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>As</p>
<disp-formula id="E133"><mml:math id="M215"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>
<p>and</p>
<disp-formula id="E134"><mml:math id="M216"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>
<p>we have</p>
<disp-formula id="E135"><mml:math id="M217"><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>
<p>That is</p>
<disp-formula id="E136"><mml:math id="M218"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E137"><mml:math id="M219"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<p>Similarly, we have</p>
<disp-formula id="E138"><mml:math id="M220"><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>&#x002D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>That is</p>
<disp-formula id="E139"><mml:math id="M221"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent='true'><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Similarly, we have</p>
<disp-formula id="E140"><mml:math id="M222"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>where</p>
<disp-formula id="E141"><mml:math id="M223"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, we have</p>
<disp-formula id="E142"><mml:math id="M224"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>02</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo class="qopname">Re</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">Im</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo class="qopname">Im</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="true">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Theorem 12. The subsequent conclusions apply to any critical value <inline-formula><mml:math id="M225"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> (or <inline-formula><mml:math id="M226"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>).</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p>&#x003BC;<sub>2</sub> dictates the directions of the Hopf bifurcation: if &#x003BC;<sub>2</sub> &#x0003E; 0 (or &#x003BC;<sub>2</sub> &#x0003C; 0), the Hopf bifurcation is forward (or backward), indicating that the resulting periodic solutions exist for &#x003BC; &#x0003E; 0 (or &#x003BC; &#x0003C; 0).</p></list-item>
<list-item><p>&#x003B2;<sub>2</sub> determines the stability of the bifurcating periodic solutions on the center manifold: if &#x003B2;<sub>2</sub> &#x0003C; 0 (or &#x003B2;<sub>2</sub> &#x0003E; 0), then the bifurcating periodic solutions are orbitally asymptotically stable (or unstable).</p></list-item>
<list-item><p><italic>T</italic><sub>2</sub> dictates the period of bifurcating periodic solutions: if <italic>T</italic><sub>2</sub> &#x0003E; 0 (or <italic>T</italic><sub>2</sub> &#x0003C; 0), then the period increases (or decreases).</p></list-item>
</list>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Simulation</title>
<p>In this part, we provide numerical results that explore the influence of delay and diffusion parameters on the dynamics of our model. To achieve this goal, we employ the parameter values provided in the <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>The values of bioeconomical parameters.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr style="background-color:#919498;color:#ffffff">
<th valign="top" align="left"><bold>Parameter</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>a</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>b</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>c</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>d</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>e</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>f</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>g</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>h</italic></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold><italic>q</italic><sub>1</sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Value</td>
<td valign="top" align="center">2.2</td>
<td valign="top" align="center">0.1</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.1</td>
<td valign="top" align="center">0.6</td>
<td valign="top" align="center">0.04</td>
<td valign="top" align="center">0.6</td>
<td valign="top" align="center">0.07</td>
</tr>
<tr style="background-color:#919498;color:#ffffff">
<td valign="top" align="left"><bold>Parameter</bold></td>
<td valign="top" align="center"><italic>m</italic></td>
<td valign="top" align="center"><italic>k</italic></td>
<td valign="top" align="center"><italic>m</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>m</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>E</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>E</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>q</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B8;<sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x003B8;<sub>2</sub></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Value</td>
<td valign="top" align="center">0.2</td>
<td valign="top" align="center">0.25</td>
<td valign="top" align="center">0.5</td>
<td valign="top" align="center">0.4</td>
<td valign="top" align="center">0.8</td>
<td valign="top" align="center">0.9</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
<td valign="top" align="center">0.08</td>
<td valign="top" align="center">0.05</td>
</tr></tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>A straightforward calculation confirms that the <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> has (2.35, 0.61) as its only strictly positive equilibrium point.</p>
<sec>
<title>5.1 Impact of delay</title>
<p>In the initial segment of this discussion, we designate the diffusion parameters as <italic>d</italic><sub>1</sub> &#x0003D; 0.1 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.1. In the absence of delay, for the temporal case, we establish the positivity of &#x003B1;<sub>0</sub> and &#x003B2;<sub>0</sub>, and similarly, for the spatiotemporal case, &#x003B1;<sub><italic>n</italic></sub> and &#x003B2;<sub><italic>n</italic></sub> are both positive. This ensures that the Routh&#x02013;Hurwitz conditions, referenced in Theorems 4 and 11, are met, implying local asymptotic stability of the <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> around the internal equilibrium point. Additionally, based on Theorems 6 and 11, we identify the stability interval for our model as [0, 3.217]. By deliberately selecting various delay values inside and outside this stability interval, we conduct an analysis of the model&#x00027;s behavior to validate our theoretical findings. This examination allows us to draw conclusions regarding the model&#x00027;s stability under different delay scenarios. We provide a bifurcation diagram to visually illustrate the stability and instability intervals, along with the nature of bifurcations. Moving to <xref ref-type="fig" rid="F1">Figures 1</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F2">2</xref>, these diagrams depict the phase portrait and the trajectories of solutions over time for both species. Initiated from the point (1, 1), it&#x00027;s evident that the solutions converge toward the internal equilibrium point. This observation highlights the convergence behavior of the model&#x00027;s solutions under these specified conditions.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Phase portrait when &#x003C4; &#x0003D; 0.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0001.tif"/>
</fig>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Time series of prey and predators when &#x003C4; &#x0003D; 0.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0002.tif"/>
</fig>
<p>The <xref ref-type="fig" rid="F3">Figures 3</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F4">4</xref> represent the respectively the prey and the predator solution over time and space in domain [0, 100] &#x000D7; [0, &#x003C0;].</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of prey when &#x003C4; &#x0003D; 0.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0003.tif"/>
</fig>
<fig id="F4" position="float">
<label>Figure 4</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of predators when &#x003C4; &#x0003D; 0.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0004.tif"/>
</fig>
<p>For &#x003C4; &#x0003D; 2.3 &#x02208; [0, &#x003C4;<sup>&#x0002A;</sup>], the system maintains its stability, which translates in <xref ref-type="fig" rid="F5">Figures 5</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F6">6</xref>.</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>Figure 5</label>
<caption><p>Phase portrait when &#x003C4; &#x0003D; 2.3.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0005.tif"/>
</fig>
<fig id="F6" position="float">
<label>Figure 6</label>
<caption><p>Time series of prey and predators when &#x003C4; &#x0003D; 2.3.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0006.tif"/>
</fig>
<p>Similarly, for the spatiotemporal case, the prey and the predator populations converge to the equilibrium point, as shown in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figures 7</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F8">8</xref>.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>Figure 7</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of prey when &#x003C4; &#x0003D; 2.3.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0007.tif"/>
</fig>
<fig id="F8" position="float">
<label>Figure 8</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of predators when &#x003C4; &#x0003D; 2.3.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0008.tif"/>
</fig>
<p>For &#x003C4; &#x0003D; 3.5, that is to say outside the stability interval associated with the model, we notice that the <xref ref-type="disp-formula" rid="E1">Equation 1</xref> experiences a Hopf bifurcation, it loses its stability with the appearance of periodic solutions (see <xref ref-type="fig" rid="F9">Figures 9</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F10">10</xref>).</p>
<fig id="F9" position="float">
<label>Figure 9</label>
<caption><p>Phase portrait of <xref ref-type="disp-formula" rid="E3">Equation 2</xref> when &#x003C4; &#x0003D; 3.5.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0009.tif"/>
</fig>
<fig id="F10" position="float">
<label>Figure 10</label>
<caption><p>Time series of prey and predators when &#x003C4; &#x0003D; 3.5.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0010.tif"/>
</fig>
<p>Of the same for the spatiotemporal solution, which oscillates around the equilibrium point without converging. which is clear in the <xref ref-type="fig" rid="F11">Figures 11</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F12">12</xref>.</p>
<fig id="F11" position="float">
<label>Figure 11</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of prey when &#x003C4; &#x0003D; 3.5.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0011.tif"/>
</fig>
<fig id="F12" position="float">
<label>Figure 12</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of predators when &#x003C4; &#x0003D; 3.5.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0012.tif"/>
</fig>
<p>In concluding this section, we present <xref ref-type="fig" rid="F13">Figures 13</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F14">14</xref>, showcasing the bifurcation diagrams associated with the delay for the prey and predators, respectively. These diagrams are constructed based on the minimum and maximum amplitudes of N (prey) and P (predators). The color differentiation within the diagrams signifies the nature of stability within the model: areas marked in blue delineate the stability interval, indicating regions where the model remains stable. A red star located at &#x003C4;<sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 3.217 designates the bifurcation point, signifying a critical value where a qualitative change in the system&#x00027;s behavior occurs due to variations in delay. The green curve represents the interval of instability, indicating regions where the model exhibits instability. These bifurcation diagrams serve as visual representations, effectively capturing the complex dynamics associated with changes in delay. They provide an intuitive understanding of how the stability properties evolve concerning variations in delay, offering crucial insights into the system&#x00027;s behavior and transitions between stability and instability.</p>
<fig id="F13" position="float">
<label>Figure 13</label>
<caption><p>Bifurcation diagram of prey population.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0013.tif"/>
</fig>
<fig id="F14" position="float">
<label>Figure 14</label>
<caption><p>Bifurcation diagram of predator population.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0014.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec>
<title>5.2 Impact of diffusion coefficient</title>
<p>In the subsequent segment, our focus shifts toward understanding how alterations in the diffusion coefficient <italic>d</italic><sub>2</sub> influence the dynamics of these populations. Employing identical parameters listed in the table and initiating the system from the point (2.358&#x0002B;0.001 &#x000D7; sin(&#x003C0;<italic>x</italic>), 0.609&#x0002B;0.001 &#x000D7; sin(&#x003C0;<italic>x</italic>)), we set &#x003C4; &#x0003D; 0 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.1. This deliberate selection adheres to verifying the Routh&#x02013;Hurwitz condition, crucial for assessing the system&#x00027;s stability. <xref ref-type="fig" rid="F15">Figures 15</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F16">16</xref> visually represent the outcomes of this analysis, demonstrating the model&#x00027;s stability under these specific conditions. These figures, presenting the phase portraits and solution trajectories over time for both prey and predators, reveal the system&#x00027;s behavior when subjected to variations in the diffusion coefficient <italic>d</italic><sub>2</sub>. The stability observed in these diagrams indicates the model&#x00027;s robustness and predictable dynamics under these prescribed parameters, allowing us to draw conclusions about the impact of <italic>d</italic><sub>2</sub> on the overall system behavior.</p>
<fig id="F15" position="float">
<label>Figure 15</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of prey when &#x003C4; &#x0003D; 0 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.1.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0015.tif"/>
</fig>
<fig id="F16" position="float">
<label>Figure 16</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of predators when &#x003C4; &#x0003D; 0 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.1.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0016.tif"/>
</fig>
<p>When altering the diffusion coefficient to <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.01, while maintaining consistency in the values of other parameters, the positive equilibrium <italic>E</italic><sup>&#x0002A;</sup> remains stable for the ordinary differential equation (ODE) system. This means that the system exhibits stability and remains in an equilibrium state under these adjusted conditions. However, as per Theorem 11, the hypothesis <italic>H</italic><sub>2</sub> of the theorem is validated, indicating a Turing instability in the spatiotemporal domain. This instability arises because the system attains a stable, nonconstant steady-state solution, causing the previously stable positive equilibrium <italic>E</italic><sup>&#x0002A;</sup> to become unstable. This transformation in stability properties is depicted in <xref ref-type="fig" rid="F17">Figures 17</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F18">18</xref>. The consequence of this instability is visually evident in the diagrams, where uneven spatial dispersion of populations is observed. This uneven distribution implies that the populations no longer maintain a homogeneous spread across space; instead, localized patterns emerge, indicative of spatial segregation or clustering within the ecosystem. This phenomenon showcases the intricate relationship between diffusion coefficients, stability properties, and spatial distribution, highlighting the system&#x00027;s propensity for spatially varied population distributions when subjected to specific parameter alterations.</p>
<fig id="F17" position="float">
<label>Figure 17</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of prey when &#x003C4; &#x0003D; 0 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.01.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0017.tif"/>
</fig>
<fig id="F18" position="float">
<label>Figure 18</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of predators when &#x003C4; &#x0003D; 0 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.01.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0018.tif"/>
</fig>
<p>When &#x003C4; &#x0003D; 3.22 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.001, the system exhibits instability, fostering the existence of periodic inhomogeneous solutions. Under these conditions, a remarkable phenomenon emerges: the prey and predators coexist through spatially inhomogeneous oscillations. Notably, their densities manifest in opposing spatial distributions, a characteristic vividly visible in <xref ref-type="fig" rid="F19">Figures 19</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F20">20</xref>. These figures distinctly illustrate the spatial patterns where the densities of prey and predators display contrasting distributions within the ecosystem, signifying a spatial separation or differentiation that sustains their coexistence.</p>
<fig id="F19" position="float">
<label>Figure 19</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of prey when &#x003C4; &#x0003D; 3.22 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.001.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0019.tif"/>
</fig>
<fig id="F20" position="float">
<label>Figure 20</label>
<caption><p>Spatiotemporal trajectory of predators when &#x003C4; &#x0003D; 3.22 and <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.001.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="fams-11-1523276-g0020.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="discussion" id="s6">
<title>6 Discussion</title>
<p>The analysis of the delayed spatiotemporal predator-prey system provides valuable insights into the complex dynamics governing the interactions between predators and prey, incorporating various biological phenomena such as the Allee effect, fear effects on prey, cooperative hunting, the impact of toxicity, and differential fishing pressures on both species. Through this study, we have gained a better understanding of how these factors influence population dynamics by examining the stability and bifurcations of the system within both temporal and spatiotemporal frameworks.</p>
<p>In the temporal case, where diffusion coefficients are set to <italic>d</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>d</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 0.1, we show that the positivity of the parameters &#x003B1;<sub>0</sub> and &#x003B2;<sub>0</sub> ensures the local asymptotic stability of the internal equilibrium point, as demonstrated by the model without delay. By analyzing the eigenvalue structure and verifying the Routh&#x02013;Hurwitz conditions, we confirm that the equilibrium is stable for small perturbations, provided the delay remains within a specific stability interval [0, 3.217], as indicated by Theorems 4 and 11. The bifurcation diagrams (<xref ref-type="fig" rid="F13">Figures 13</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F14">14</xref>) offer a visual representation of the system&#x00027;s dynamics, highlighting the critical bifurcation point at &#x003C4;<sup>&#x0002A;</sup> &#x0003D; 3.217, beyond which a Hopf bifurcation leads to periodic oscillations in the populations.</p>
<p>In the spatiotemporal case, we observe that diffusion plays a significant role in the spatial distribution of predator and prey populations. When the system operates within the stability interval, the populations converge to the equilibrium point. However, as the delay exceeds this interval, the system undergoes periodic oscillations, and spatially inhomogeneous patterns emerge. These oscillations reflect the system&#x00027;s inability to maintain equilibrium, resulting in non-converging, oscillatory population densities. The behavior of the system also depends on the diffusion coefficient <italic>d</italic><sub>2</sub>, as variations in this parameter influence the stability of the system and the emergence of spatial patterns. When <italic>d</italic><sub>2</sub> is reduced to 0.01, the positive equilibrium remains stable within the ODE system, but in the spatiotemporal case, this reduction induces a Turing instability, leading to the formation of spatial patterns. This instability arises from the heterogeneity induced by diffusion, even though the temporal dynamics remain stable, illustrating how diffusion can destabilize spatial equilibrium.</p>
<p>Reducing <italic>d</italic><sub>2</sub> to 0.001 and increasing the delay to &#x003C4; &#x0003D; 3.22 exacerbates the instability of the system, supporting spatially inhomogeneous periodic solutions. These oscillations lead to spatial segregation between predator and prey, with high prey densities corresponding to low predator densities, and vice versa. This spatial separation is characteristic of ecological systems where environmental factors, habitat fragmentation, or localized resource availability cause spatial differentiation between prey and predator populations.</p>
<p>These results highlight the resilience of the predator-prey system in maintaining coexistence, even under complex conditions of spatial segregation. It demonstrates the model&#x00027;s ability to predict complex ecological behaviors, such as patchiness and species clustering in shared environments, where diffusion-induced instability and temporal delays govern population dynamics. Our findings align with recent studies on diffusive predator-prey systems incorporating time delays and spatial heterogeneity [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>], yet they also introduce new perspectives on the role of fishing pressures and toxicity. For example, in Yang et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], nonlocal competition was shown to induce spatially inhomogeneous bifurcating periodic solutions. Similarly, our model reveals that reducing the diffusion coefficient <italic>d</italic><sub>2</sub> triggers Turing instabilities, leading to spatial pattern formation, suggesting that diffusion-driven instabilities can arise in different ecological scenarios, whether due to competition mechanisms or differential movement rates.</p>
<p>In Song et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>], the impact of time delays in a system with a generalist predator was studied, showing that delays induce oscillatory behavior. Our results corroborate this, particularly with the Hopf bifurcation observed at &#x003C4; &#x0003D; 3.217, marking the transition from stability to periodic oscillations. However, our study extends this analysis by incorporating the combined effects of spatial diffusion and delay, demonstrating that these factors together drive more complex spatial dynamics, such as predator-prey segregation. Moreover, in Yang et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B37">37</xref>], the authors examined how habitat complexity influences predator-prey interactions. While their model highlights the role of environmental structure, our approach distinguishes itself by explicitly considering how spatial heterogeneity, coupled with diffusion and delay, can generate inhomogeneous patterns without assuming pre-existing habitat constraints. This distinction is crucial for understanding how spatial structures emerge from intrinsic system dynamics, rather than being shaped by external environmental factors. This perspective is particularly relevant for understanding how real-world ecosystems, where predator and prey distributions are influenced by both internal dynamics and external pressures, function and evolve.</p>
<p>The results obtained from this delayed spatiotemporal predator-prey model emphasize the importance of spatial diffusion and time delays in generating complex predator-prey dynamics. These factors play a key role in determining population persistence, stability, and spatial organization, providing a more comprehensive framework for analyzing predator-prey interactions in both managed and natural ecosystems. By considering the interplay between biological and environmental factors, including toxicity and fishing pressures, we gain a deeper understanding of the ecological behaviors that emerge from complex predator-prey systems.</p>
</sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s7">
<title>7 Conclusion</title>
<p>This study provides a detailed analysis of a delayed spatiotemporal predator-prey system, integrating various biological and environmental factors, such as the Allee effect, fear effects on prey, cooperative hunting, toxicity, and fishing pressures. Our results reveal that time delays significantly impact the system&#x00027;s stability, leading to periodic oscillations when delays cross a critical threshold. This finding aligns with previous studies, such as those Chakrabortyet al. [<xref ref-type="bibr" rid="B45">45</xref>], which observed similar oscillatory behavior in predator-prey models with delays. However, our model extends these findings by incorporating spatial diffusion, which, when altered, induces Turing instabilities and the formation of spatial patterns. While Shukla et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] demonstrated how diffusion can create spatially inhomogeneous patterns in algal blooms, our work applies this concept to predator-prey interactions, showing how diffusion, combined with delays, leads to spatial segregation between predator and prey populations. Furthermore, our study introduces the impact of external pressures such as fishing and toxicity, which are absent in previous models like those of Maity et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>], who focused on eco-epidemic dynamics. By incorporating these factors, we provide a more comprehensive understanding of how human interventions destabilize predator-prey systems, a nuance not captured in earlier works. Lastly, our study confirms the spatial patchiness observed in ecological systems, a feature explored in Maity et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>], but extends it by showing that such patterns can emerge purely from the internal dynamics of the system, without relying on pre-existing habitat structures, unlike studies that emphasized habitat complexity. Overall, this work builds upon and extends previous research by integrating both internal and external factors, offering a more holistic understanding of predator-prey dynamics in complex ecosystems. In future research, this model could be extended by incorporating stochastic environmental effects and age-structured populations, which would allow for a more realistic representation of ecological uncertainty. Additionally, validating the model using empirical data from real ecosystems would enhance its practical applicability and support the development of more effective management strategies for predator-prey systems under human pressure.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s8">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s9">
<title>Author contributions</title>
<p>MH: Writing &#x02013; original draft. NB: Writing &#x02013; original draft. YE: Supervision, Writing &#x02013; original draft. NA: Supervision, Writing &#x02013; original draft.</p>
</sec>
<sec sec-type="funding-information" id="s10">
<title>Funding</title>
<p>The author(s) declare that no financial support was received for the research and/or publication of this article.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="ai-statement" id="s11">
<title>Generative AI statement</title>
<p>The author(s) declare that no Gen AI was used in the creation of this manuscript.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s12">
<title>Publisher&#x00027;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Song</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Shi</surname> <given-names>Q</given-names></name></person-group>. <article-title>Stability and bifurcation analysis in a diffusive predator-prey model with delay and spatial average</article-title>. <source>Math Methods Appl Sci</source>. (<year>2022</year>) <volume>46</volume>:<fpage>5561</fpage>&#x02013;<lpage>84</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/mma.8853</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xiang</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>H</given-names></name></person-group>. <article-title>Bifurcations in Holling-Tanner model with generalist predator and prey refuge</article-title>. <source>J Differ Equ</source>. (<year>2023</year>) <volume>343</volume>:<fpage>495</fpage>&#x02013;<lpage>529</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2022.10.018</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Vatsala</surname> <given-names>AS</given-names></name> <name><surname>Pageni</surname> <given-names>G</given-names></name></person-group>. <article-title>Series solution method for solving sequential Caputo fractional differential equations</article-title>. <source>AppliedMath</source>. (<year>2023</year>) <volume>3</volume>:<fpage>730</fpage>&#x02013;<lpage>40</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/appliedmath3040039</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yang</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Nie</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Jin</surname> <given-names>D</given-names></name></person-group>. <article-title>Spatiotemporal dynamics induced by nonlocal competition in a diffusive predator-prey system with habitat complexity</article-title>. <source>Nonlinear Dyn</source>. (<year>2022</year>) <volume>110</volume>:<fpage>879</fpage>&#x02013;<lpage>900</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11071-022-07625-x</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yang</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Jin</surname> <given-names>D</given-names></name></person-group>. <article-title>Spatially inhomogeneous bifurcating periodic solutions induced by nonlocal competition in a predator-prey system with additional food</article-title>. <source>Math Methods Appl Sci</source>. (<year>2022</year>) <volume>45</volume>:<fpage>9967</fpage>&#x02013;<lpage>78</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/mma.8349</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hafdane</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Boutayeb</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>Agmour</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>El Foutayeni</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Achtaich</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>The role of cleaner fish in a predator-prey model: dynamics and optimal harvesting</article-title>. <source>Commun Math Biol Neurosci</source>. (<year>2023</year>) <volume>2023</volume>:<fpage>92</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhattacharyya</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Pal</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Stage-structured cannibalism with delay in maturation and harvesting of an adult predator</article-title>. <source>J Biol Phys</source>. (<year>2013</year>) <volume>39</volume>:<fpage>37</fpage>&#x02013;<lpage>65</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10867-012-9284-6</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">23860833</pub-id></citation></ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bhattacharyya</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Pal</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Hysteresis in coral reefs under macroalgal toxicity and overfishing</article-title>. <source>J Biol Phys</source>. (<year>2015</year>) <volume>41</volume>:<fpage>151</fpage>&#x02013;<lpage>72</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10867-014-9371-y</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">25708511</pub-id></citation></ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cresswell</surname> <given-names>W</given-names></name></person-group>. <article-title>Predation in bird populations</article-title>. <source>J Ornithol</source>. (<year>2011</year>) <volume>152</volume>:<fpage>251</fpage>&#x02013;<lpage>63</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10336-010-0638-1</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xie</surname> <given-names>B</given-names></name></person-group>. <article-title>Impact of the fear and Allee effect on a Holling type II prey-predator model</article-title>. <source>Adv Differ Equ</source>. (<year>2021</year>) <volume>2021</volume>:<fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>15</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1186/s13662-021-03592-6</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hale</surname> <given-names>JK</given-names></name></person-group>. <source>Theory of Functional Differential Equations</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name> (<year>1977</year>). <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-1-4612-9892-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hafdane</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Collera</surname> <given-names>JA</given-names></name> <name><surname>Agmour</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>El Foutayeni</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Hopf bifurcation for delayed prey-predator system with Allee effect</article-title>. <source>Commun Math Biol Neurosci</source>. (<year>2023</year>) <volume>2023</volume>:<fpage>36</fpage>. Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://scik.org/index.php/cmbn/article/view/7921">https://scik.org/index.php/cmbn/article/view/7921</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Baba</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Idmbarek</surname> <given-names>A</given-names></name> <name><surname>Bendahou</surname> <given-names>FE</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Navigating the Allee effect: unraveling the influence on marine ecosystems</article-title>. <source>J Coast Conserv</source>. (<year>2023</year>) <volume>27</volume>:<fpage>65</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11852-023-00989-1</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Baba</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>Agmour</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>El Foutayeni</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Achtaich</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Toxicity impacts on bioeconomic models of phytoplankton and zooplankton interactions</article-title>. <source>Ocean Dyn</source>. (<year>2023</year>). <volume>74</volume>:<fpage>53</fpage>&#x02013;<lpage>66</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10236-023-01588-2</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chakraborty</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Tiwari</surname> <given-names>PK</given-names></name> <name><surname>Sasmal</surname> <given-names>SK</given-names></name> <name><surname>Biswas</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Bhattacharya</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Chattopadhyay</surname> <given-names>J</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Interactive effects of prey refuge and additional food for predator in a diffusive predator-prey system</article-title>. <source>Appl Math Model</source>. (<year>2017</year>) <volume>47</volume>:<fpage>128</fpage>&#x02013;<lpage>40</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apm.2017.03.028</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Allee</surname> <given-names>WC</given-names></name></person-group>. <article-title>Animal aggregations</article-title>. In: <source>A Study in General Sociology</source>. <publisher-loc>Chicago, IL</publisher-loc>: <publisher-name>University of Chicago Press</publisher-name> (<year>1931</year>). <pub-id pub-id-type="doi">10.5962/bhl.title.7313</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33311142</pub-id></citation></ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Qualitative analysis of a diffusive predator-prey model with Allee and fear effects</article-title>. <source>Int J Biomath</source>. (<year>2021</year>) <volume>14</volume>:<fpage>2150037</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S1793524521500376</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lai</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Zhu</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>Stability and bifurcation in a predator-prey model with the additive Allee effect and the fear effect</article-title>. <source>Mathematics</source>. (<year>2020</year>) <volume>8</volume>:<fpage>1280</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/math8081280</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Maity</surname> <given-names>SS</given-names></name> <name><surname>Tiwari</surname> <given-names>PK</given-names></name> <name><surname>Shuai</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Pal</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Role of space in an eco-epidemic predator-prey system with the effect of fear and selective predation</article-title>. <source>J Biol Syst</source>. (<year>2023</year>) <volume>31</volume>:<fpage>883</fpage>&#x02013;<lpage>920</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0218339023500316</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shukla</surname> <given-names>JB</given-names></name> <name><surname>Misra</surname> <given-names>AK</given-names></name> <name><surname>Sundar</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Effect of cross-diffusion on the patterns of algal bloom in a lake: a nonlinear analysis</article-title>. <source>Nonlinear Stud</source>. (<year>2014</year>) <fpage>21</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chakraborty</surname> <given-names>K</given-names></name> <name><surname>Das</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Kar</surname> <given-names>TK</given-names></name></person-group>. <article-title>Optimal control of effort of a stage-structured prey-predator fishery model with harvesting</article-title>. <source>Nonlinear Anal Real World Appl</source>. (<year>2011</year>) <volume>12</volume>:<fpage>3452</fpage>&#x02013;<lpage>67</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nonrwa.2011.06.007</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ang</surname> <given-names>TK</given-names></name> <name><surname>Safuan</surname> <given-names>HM</given-names></name></person-group>. <article-title>Dynamical behaviors and optimal harvesting of an intraguild prey-predator fishery model with Michaelis-Menten type predator harvesting</article-title>. <source>Biosystems</source>. (<year>2021</year>) <volume>202</volume>:<fpage>104357</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.biosystems.2021.104357</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">33486091</pub-id></citation></ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hu</surname> <given-names>P</given-names></name> <name><surname>Cao</surname> <given-names>HJ</given-names></name></person-group>. <article-title>Stability and bifurcation analysis in a predator-prey system with Michaelis-Menten type predator harvesting</article-title>. <source>Nonlinear Anal Real World Appl</source>. (<year>2017</year>) <volume>33</volume>:<fpage>58</fpage>&#x02013;<lpage>82</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nonrwa.2016.05.010</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Guo</surname> <given-names>HJ</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>LS</given-names></name></person-group>. <article-title>The effects of impulsive harvest on a predator-prey system with distributed time delay</article-title>. <source>Commun Nonlinear Sci Numer Simul</source>. (<year>2009</year>) <volume>14</volume>:<fpage>2301</fpage>&#x02013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cnsns.2008.05.010</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dou</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Optimal impulsive harvesting policies for single-species populations</article-title>. <source>Appl Math Comput</source>. (<year>2017</year>) <volume>292</volume>:<fpage>145</fpage>&#x02013;<lpage>55</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.amc.2016.07.027</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Ji</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Huang</surname> <given-names>L</given-names></name></person-group>. <article-title>Global dynamic behavior of a predator-prey model under ratio-dependent state impulsive control</article-title>. <source>Appl Math Model</source>. (<year>2020</year>) <volume>77</volume>:<fpage>1842</fpage>&#x02013;<lpage>59</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apm.2019.09.033</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tang</surname> <given-names>SY</given-names></name> <name><surname>Pang</surname> <given-names>WH</given-names></name> <name><surname>Cheke</surname> <given-names>RA</given-names></name> <name><surname>Wu</surname> <given-names>JH</given-names></name></person-group>. <article-title>Global dynamics of a state-dependent feedback control system</article-title>. <source>Adv Diff Equ</source>. (<year>2015</year>) <volume>2015</volume>:<fpage>322</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1186/s13662-015-0661-x</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Ma</surname> <given-names>W</given-names></name> <name><surname>Meng</surname> <given-names>X</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>Periodic solution of a prey-predator model with nonlinear state feedback control</article-title>. <source>Appl Math Comput</source>. (<year>2015</year>) <volume>266</volume>:<fpage>95</fpage>&#x02013;<lpage>107</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.amc.2015.05.016</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Huang</surname> <given-names>MZ</given-names></name> <name><surname>Liu</surname> <given-names>SZ</given-names></name> <name><surname>Song</surname> <given-names>XY</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>LS</given-names></name></person-group>. <article-title>Dynamics of unilateral and bilateral control systems with state feedback for renewable resource management</article-title>. <source>Complexity</source>. (<year>2020</year>) <volume>2020</volume>:<fpage>9453941</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2020/9453941</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hocking</surname> <given-names>LM</given-names></name></person-group>. <source>Optimal Control: An Introduction to the Theory with Applications</source>. <publisher-loc>Oxford</publisher-loc>: <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name> (<year>1991</year>). <pub-id pub-id-type="doi">10.1093/oso/9780198596752.001.0001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Xiao</surname> <given-names>Z</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>Z</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Stability analysis of a mutual interference predator-prey model with the fear effect</article-title>. <source>J Appl Sci Eng</source>. (<year>2019</year>) <volume>22</volume>:<fpage>205</fpage>&#x02013;<lpage>11</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sasmal</surname> <given-names>SK</given-names></name> <name><surname>Takeuchi</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Dynamics of a predator-prey system with fear and group defense</article-title>. <source>J Math Anal Appl</source>. (<year>2020</year>) <volume>481</volume>:<fpage>123471</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmaa.2019.123471</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bendahou</surname> <given-names>FE</given-names></name> <name><surname>Baba</surname> <given-names>N</given-names></name> <name><surname>El Foutayeni</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Achtaich</surname> <given-names>N</given-names></name></person-group>. <article-title>Impact of pollution on sardine, sardinella, and mackerel fishery: a bioeconomic approach</article-title>. <source>Commun Math Biol Neurosci</source>. (<year>2023</year>) <volume>2023</volume>:<fpage>55</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Song</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Peng</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>T</given-names></name></person-group>. <article-title>The spatially inhomogeneous Hopf bifurcation induced by memory delay in a memory-based diffusion system</article-title>. <source>J Differ Equ</source>. (<year>2021</year>) <volume>300</volume>:<fpage>597</fpage>&#x02013;<lpage>624</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jde.2021.08.010</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">40439727</pub-id></citation></ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Akhmet</surname> <given-names>MU</given-names></name> <name><surname>Beklioglu</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Ergenc</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Tkachenko</surname> <given-names>VI</given-names></name></person-group>. <article-title>An impulsive ratio-dependent predator-prey system with diffusion</article-title>. <source>Nonlinear Anal Real World Appl</source>. (<year>2006</year>) <volume>7</volume>:<fpage>1255</fpage>&#x02013;<lpage>67</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nonrwa.2005.11.007</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">29962293</pub-id></citation></ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liu</surname> <given-names>Y</given-names></name> <name><surname>Wei</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Double Hopf bifurcation of a diffusive predator-prey system with strong Allee effect and two delays</article-title>. <source>Nonlinear Anal Model Control</source>. (<year>2021</year>) <volume>26</volume>:<fpage>72</fpage>&#x02013;<lpage>92</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.15388/namc.2021.26.20561</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yang</surname> <given-names>R</given-names></name> <name><surname>Jin</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>W</given-names></name></person-group>. <article-title>A diffusive predator-prey model with generalist predator and time delay</article-title>. <source>AIMS Math</source>. (<year>2022</year>) <volume>7</volume>:<fpage>4574</fpage>&#x02013;<lpage>91</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3934/math.2022255</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B38">
<label>38.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Alikakos</surname> <given-names>ND</given-names></name></person-group>. <article-title>An application of the invariance principle to reaction-diffusion equations</article-title>. <source>J Differ Equ</source>. (<year>1979</year>) <volume>33</volume>:<fpage>201</fpage>&#x02013;<lpage>25</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0022-0396(79)90088-3</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B39">
<label>39.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ni</surname> <given-names>WM</given-names></name> <name><surname>Tang</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Turing patterns in the Lengyel-Epstein system for the CIMA reaction</article-title>. <source>Trans Am Math Soc</source>. (<year>2005</year>) <volume>357</volume>:<fpage>3953</fpage>&#x02013;<lpage>69</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/S0002-9947-05-04010-9</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">30656504</pub-id></citation></ref>
<ref id="B40">
<label>40.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Banerjee</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Takeuchi</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Maturation delay for the predators can enhance stable coexistence for a class of prey-predator models</article-title>. <source>J Theor Biol</source>. (<year>2017</year>) <volume>412</volume>:<fpage>154</fpage>&#x02013;<lpage>71</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jtbi.2016.10.016</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">27825813</pub-id></citation></ref>
<ref id="B41">
<label>41.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Meng</surname> <given-names>X</given-names></name> <name><surname>Jiao</surname> <given-names>J</given-names></name> <name><surname>Chen</surname> <given-names>L</given-names></name></person-group>. <article-title>The dynamics of an age-structured predator-prey model with disturbing pulse and time delays</article-title>. <source>Nonlinear Anal Real World Appl</source>. (<year>2008</year>) <volume>9</volume>:<fpage>547</fpage>&#x02013;<lpage>61</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nonrwa.2006.12.001</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B42">
<label>42.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hafdane</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Agmour</surname> <given-names>I</given-names></name> <name><surname>El Foutayeni</surname> <given-names>Y</given-names></name></person-group>. <article-title>Study of Hopf bifurcation of delayed tritrophic system: dinoflagellates, mussels, and crabs</article-title>. <source>Math Model Comput</source>. (<year>2023</year>) <volume>10</volume>:<fpage>66</fpage>&#x02013;<lpage>79</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.23939/mmc2023.01.066</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B43">
<label>43.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Joy</surname> <given-names>RA</given-names></name> <name><surname>Hawlader</surname> <given-names>MS</given-names></name> <name><surname>Rahman</surname> <given-names>MS</given-names></name> <name><surname>Hossain</surname> <given-names>MR</given-names></name> <name><surname>Shamim</surname> <given-names>SI</given-names></name> <name><surname>Mahmud</surname> <given-names>H</given-names></name> <etal/></person-group>. <article-title>Improving quality, productivity, and cost aspects of a sewing line of apparel industry using TQM approach</article-title>. <source>Math Probl Eng</source>. (<year>2024</year>) <volume>2024</volume>:<fpage>6697213</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2024/6697213</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B44">
<label>44.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>La Torre</surname> <given-names>D</given-names></name> <name><surname>Kunze</surname> <given-names>H</given-names></name> <name><surname>Ruiz-Galan</surname> <given-names>M</given-names></name> <name><surname>Malik</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Marsiglio</surname> <given-names>S</given-names></name></person-group>. <article-title>Optimal control: theory and application to science, engineering, and social sciences</article-title>. <source>Abstr Appl Anal</source>. (<year>2015</year>) <volume>2015</volume>:<fpage>890527</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1155/2015/890527</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B45">
<label>45.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chakraborty</surname> <given-names>S</given-names></name> <name><surname>Tiwari</surname> <given-names>PK</given-names></name> <name><surname>Misra</surname> <given-names>AK</given-names></name> <name><surname>Chattopadhyay</surname> <given-names>J</given-names></name></person-group>. <article-title>Spatial dynamics of a nutrient&#x02013;phytoplankton system with toxic effect on phytoplankton</article-title>. <source>Math Biosci</source>. (<year>2015</year>) <volume>264</volume>:<fpage>94</fpage>&#x02013;<lpage>100</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.mbs.2015.03.010</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">25843351</pub-id></citation></ref>
<ref id="B46">
<label>46.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Stephens</surname> <given-names>PA</given-names></name> <name><surname>Sutherland</surname> <given-names>WJ</given-names></name></person-group>. <article-title>Consequences of the Allee effect for behavior, ecology, and conservation</article-title>. <source>Trends Ecol Evol</source>. (<year>1999</year>) <volume>14</volume>:<fpage>401</fpage>&#x02013;<lpage>5</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0169-5347(99)01684-5</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10481204</pub-id></citation></ref>
<ref id="B47">
<label>47.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Berec</surname> <given-names>L</given-names></name> <name><surname>Angulo</surname> <given-names>E</given-names></name> <name><surname>Courchamp</surname> <given-names>F</given-names></name></person-group>. <article-title>Multiple Allee effects and population management</article-title>. <source>Trends Ecol Evol</source>. (<year>2007</year>) <volume>22</volume>:<fpage>185</fpage>&#x02013;<lpage>91</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.tree.2006.12.002</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">17175060</pub-id></citation></ref>
<ref id="B48">
<label>48.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cantrell</surname> <given-names>RS</given-names></name> <name><surname>Cosner</surname> <given-names>C</given-names></name> <name><surname>Hutson</surname> <given-names>V</given-names></name></person-group>. <article-title>Permanence in ecological systems with spatial heterogeneity</article-title>. <source>Proc R Soc Edinb A Math</source>. (<year>1993</year>) <volume>123</volume>:<fpage>533</fpage>&#x02013;<lpage>59</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/S0308210500025877</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B49">
<label>49.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zanette</surname> <given-names>LY</given-names></name> <name><surname>White</surname> <given-names>AF</given-names></name> <name><surname>Allen</surname> <given-names>MC</given-names></name> <name><surname>Clinchy</surname> <given-names>M</given-names></name></person-group>. <article-title>Perceived predation risk reduces the number of offspring songbirds produce per year</article-title>. <source>Science</source>. (<year>2011</year>) <volume>334</volume>:<fpage>1398</fpage>&#x02013;<lpage>401</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.1210908</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">22158817</pub-id></citation></ref>
<ref id="B50">
<label>50.</label>
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Courchamp</surname> <given-names>F</given-names></name> <name><surname>Clutton-Brock</surname> <given-names>T</given-names></name> <name><surname>Grenfell</surname> <given-names>B</given-names></name></person-group>. <article-title>Inverse density dependence and the Allee effect</article-title>. <source>Trends Ecol Evol</source>. (<year>1999</year>) <volume>14</volume>:<fpage>405</fpage>&#x02013;<lpage>10</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0169-5347(99)01683-3</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">10481205</pub-id></citation></ref>
</ref-list>
</back>
</article>