Page 167 - IJOCTA-15-1
P. 167

Improvements of Hermite-Hadamard-Mercer inequality using k-fractional integral
                                                                                        α
                                                                                                       α
                                                                      ′ q
                                                              Since |ω | is convex and |t κ − 1| = (1 − t κ ) for

                       α                                     t ∈ [0, 1], therefore
                       −1 Γ κ (α) α 2
              (α + κ) κ               α,κ
                           α        α J         ω(v)                 α −1       2
                                              )
                                       αu+κv +                (α + κ) κ  Γ κ (α) α  α,κ
                   (v − u) κ       κ κ (
                                        α+κ                             α       α J  αu+κv + ω(v)
                                                                                κ κ (     )
                                                                   (v − u) κ           α+κ

                                                                   κ
                                                                      α,κ             αω(u) + κω(v)
                  κ    α,κ                αω(u) + κω(v)      +   α −1  J  αu+κv − ω(u) −
              +   α   J  αu+κv − ω(u) −                         α κ   (  α+κ  )            α + κ
                α κ −1  (  α+κ  )              α + κ
                                                                                   1−  1
                                                                 ακ(v − u)     α       q
                                    1−  1                    ≤         2
                 ακ(v − u)      α       q                         (α + κ)    α + κ
              ≤
                 (α + κ) 2    α + κ                              Z  1    α    αt    ′   q

                                                                      1 − t κ       dt ω (u)
                                                                  0           α + κ
                                                       1       Z  1                            1
                                 q
                                                     q
                           ′
                                                                                    αt
                                               ′



              × L 1 (α, κ) ω (u) + L 2 (α, κ) ω (v)    q     +      1 − t κ (1 −  α + κ )dt ω (v)   q  q
                                                                          α
                                                                                            ′


                                 q
                                                     q
                           ′
                                               ′



              + L 3 (α, κ) ω (u) + L 4 (α, κ) ω (v)    1 q      0


                                                       (16)       Z  1    α       κt           q
                                                                                             ′
                                                              +        1 − t κ (1 −      )dt ω (u)
                                                                   0                α + κ
            where                                                                             1  !
                                                                 Z
                                                                   1                        q
                                                                          α     κt         q
                                                                                      ′
                                                              +      1 − t κ (      ) ω (v)
                           α 2                  α(α + 4κ)         0           α + κ
            L 1 (α, κ) =           , L 2 (α, κ) =          ,
                     2(α + κ)(α + 2κ)        2(α + κ)(α + 2κ)
                        α(2α + 3κ)                 ακ
            L 3 (α, κ) =           , L 4 (α, κ) =          .                       1−  1
                     2(α + κ)(α + 2κ)        2(α + κ)(α + 2κ)    ακ(v − u)     α       q
                                                               ≤         2
                                                                  (α + κ)    α + κ
            Proof. From (15), we have
                                                                                                  q
                                                                                q
                                                                           ′
                                                                                             ′



                                                              × L 1 (α, κ) ω (u) + L 2 (α, κ) ω (v)   1 q


                      α −1        2
                (α + κ) κ  Γ κ (α) α  α,κ
                                                                                                  q
                                   α J                                        q                1
                           α           αu+κv + ω(v)                        ′                ′     q

                    (v − u) κ           α+κ
                                 κ κ (     )                 + L 3 (α, κ) ω (u) + L 4 (α, κ) ω (v)   .

                    κ    α,κ             αω(u) + κω(v)

                +   α  J  αu+κv − ω(u) −
                  α κ  −1  (  α+κ  )          α + κ          Remark 3. Substituting α = κ = 1, u = δ 1 and
                                                              v = δ 2 in (16), we obtain


                      R
            ≤  ακ(v−u)  1  α      ′  αt  u + (1 −  αt
                         t κ − 1 ω
               (α+κ) 2  0              α+κ          α+κ  )v
                                                                     Z
                                                                  1      δ 2

                          κt          κt                             ω(s)ds −  ω(δ 1 ) + ω(δ 2 )
                  ′

               + ω    (1 −      )u + (      )v dt    .  (17)    δ 2 − δ 1              2
                          α + κ      α + κ                            δ 1
                                                                                                        q
                                                                                      ′   q     ′      1 q
                                                                           1−  1
                                                                 δ 2 − δ 1  1  q     ω (δ 1 ) + 5 ω (δ 2 )
                                                               ≤                                         
            As 1 ≤ q therefore by applying power mean in-           4     2                   12
            equality, we have
                                                                                      q
                                                                          q         1
                                                                      ′          ′
                                                                                     q !
                       α                                           5 ω (δ 1 ) + ω (δ 2 )
                        −1        2
                (α + κ) κ  Γ κ (α) α  α,κ                    +                            .
                                   α J                                     12
                           α           αu+κv + ω(v)
                                 κ κ (     )
                    (v − u) κ           α+κ

                    κ    α,κ             αω(u) + κω(v)
                +   α  J  αu+κv − ω(u) −                                                         ′ q
                  α κ  −1  (  α+κ  )          α + κ          Theorem 6. Let q ≥ p be such that |ω | is a con-
                                                              vex function and u, v ∈ [δ 1 , δ 2 ] for u < v. Then
                                     1−  1
                        Z
               ακ(v − u)    1   α    q
             ≤               t κ − 1                       the inequality
                (α + κ) 2  0
                                               q   1                α
             Z
                1                                    q                   −1        2
                  α     ′  αt           αt                     (α + κ) κ  Γ κ (α) α  α,κ

                 t κ − 1 ω      u + (1 −     )v    dt                              α J
                            α + κ        α + κ                            α            αu+κv + ω(v)
               0                                                                    κ κ (     )
                                                                     (v − u) κ           α+κ
                                                   q   1
                Z
                  1                                      q
                    α              κt        κt
                           ′
             +     t κ − 1 ω  (1 −    )u + (     )v    dt         κ    α,κ              αω(u) + κω(v)

                 0                α + κ     α + κ               +  α −1  J  αu+κv − ω(u) −
                                                                    α κ   (  α+κ  )            α + κ
                                                           161
   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172