Bir noma’lumli tenglamalarga keltiriladigan tadbiqiy masalalarning vatarlar usuli yordamida matlab dasturidan foydalanib yechish

MAVZU: BIR NOMALUMLI TENGLAMALARGA KELTIRILADIGAN
TADBIQIY MASALALARNING VATARLAR USULI YORDAMIDA
MATLAB DASTURIDAN FOYDALANIB YECHISH
MUNDARIJA: 
KIRISH……………………………………………………………..…………3
I. ASOSIY QISM..............................................................................................5
1.1.  Bir noma'lumli tenglamalar va ularning amaliy ahamiyati. Vatarlar 
usuli.Urinmalar (N’yuton) usuli.   .....................................................................5
1.2.  Ketma - ket yaqinlashish usuli.Usullarning ishchi algoritmlari ...............23
1.3.  Vatarlar usuli bo'yicha Matlab dasturiy algoritmini tuzish ......................27
XULOSA........................................................................................................36
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR......................................................37 KIRISH
"Bir   nomalumli   tenglamalarga   keltiriladigan   tadbii   masalalarning   Vatarlar
usuli   yordamida   MATLAB   dasturidan   foydalanib   yechish"   mavzusi   zamonaviy
matematik tahlil va raqamli metodlarning muhim yo‘nalishlaridan biridir. Raqamli
matematik   metodlar,   ayniqsa,   murakkab   va   analitik   yechimlarni   topish   qiyin
bo‘lgan   muammolarni   yechishda   keng   qo‘llaniladi.   Shu   bilan   birga,   bu
metodlarning   amaliyotda   qo‘llanishi,   masalan,   ishlab   chiqarish,   ilmiy   tadqiqotlar
va texnologik jarayonlarda o‘zining muhim o‘rnini egallaydi.
Vatarlar   usuli   —   bunday   metodlardan   biri   bo‘lib,   boshlang‘ich   taxminlar
yordamida   iteratsion   jarayon   orqali   tenglamaning   ildizlarini   aniqlash   imkonini
beradi.   Ushbu   usulning   afzalliklari   uning   oddiyligi   va   kompyuter   dasturlari
yordamida   tezda   amalga   oshirilishi   bilan   bog‘liq.   MATLAB   dasturi,   o‘zining
qulay   interfeysi   va   yuqori   samaradorligi   bilan,   Vatarlar   usulini   raqamli
hisoblashlar   uchun   ideal   platforma   hisoblanadi.   Ushbu   dasturda,   muayyan
matematik   tenglamalar   uchun   yechimlarni   topish   osonlashadi   va   natijalar   vizual
tarzda tasvirlanishi mumkin.
Tadqiqotning   asosiy   maqsadi   —   Vatarlar   usulini   qo‘llash   orqali   bir
nomalumli   tenglamalarning   yechimlarini   MATLAB   dasturida   topish   jarayonini
o‘rganishdir.   Bu   usulni   turli   matematik   funktsiyalar,   jumladan,   polinom,
trigonometrik,   eksponentsial   va   murakkab   funktsiyalar   misolida   qo‘llash   orqali
yechimlarni   tekshirish   va   Vatarlar   usulining   afzalliklari   hamda   cheklovlarini
aniqlashdir.
Shuningdek,   tadqiqotda,   Vatarlar   usuli   yordamida   yechimlar   topilayotgan
paytda   yuzaga   kelishi   mumkin   bo‘lgan   konvergentsiya   muammolari   ham   ko‘rib
chiqiladi. Vatarlar usuli  har doim ham konvergentsiyaga olib kelmasligi, ayniqsa,
boshlang‘ich   taxminlarning   noto‘g‘ri   tanlanganida   yoki   funktsiyaning   o‘ziga   xos
xususiyatlariga   bog‘liq   holda,   o‘ta   sekin   yoki   umuman   konvergentsiya   qilmasligi
mumkin. Shu sababli, bu metodning cheklovlarini ham hisobga olish zarur.
Tadqiqotda   berilgan   misollar   orqali   Vatarlar   usulining   MATLAB   dasturida
qanday   ishlashini   ko‘rsatish,   bu   usulni   amaliyotda   qanday   qo‘llash   mumkinligini
3 tushuntirish   maqsad   qilingan.   Shu   bilan   birga,   natijalar   orqali   Vatarlar   usulining
samaradorligi   va   ba'zi   holatlarda   uning   alternativ   metodlar   bilan   solishtirilishi
ko‘rsatilgan.
4 I. ASOSIY QISM
1.1. Bir noma'lumli tenglamalar va ularning amaliy ahamiyati. Vatarlar
usuli.Urinmalar (N’yuton) usuli.  
Bir Noma'lumli Tenglamalar va Ularning Amaliy Ahamiyati
Bir noma'lumli tenglama — bu bir noma'lum o‘zgaruvchini o‘z ichiga olgan 
matematik ifodadir. Bunday tenglama quyidagi umumiy shaklda ifodalanadi:
Bu yerda:
- x — noma'lum o‘zgaruvchi, biz uni topishga harakat qilamiz;
- a va b — ma'lum sonlar, a ≠ 0.
Tenglamaning yechimi x ning qiymati bo‘lib, tenglamani to‘g‘ri ifodaga 
aylantiradi. Masalan, 2x + 3 = 7 tenglamasida x = 2 yechim hisoblanadi.
Bir Noma'lumli Tenglamalarning Turlari
Bir noma'lumli tenglamalar turli shakllarda uchraydi. Quyida eng keng 
tarqalgan turlari keltirilgan:
1. Chiziqli tenglama: 
2. Kvadratik tenglama:   
3. Nisbatli tenglama: 
4. Irratsional tenglama: 
5. Logarifmik va eksponensial tenglamalar: 
Amaliy Ahamiyati
Bir noma'lumli tenglamalar kundalik hayot va turli sohalarda muhim 
ahamiyatga ega. Quyida ularning asosiy qo‘llanilish sohalari keltirilgan:
1. Moliyaviy hisob-kitoblar: Qarz yoki soliq hisoblash, kredit to‘lovlarini 
aniqlash.
2. Fizika va muhandislik: Harakat tenglamalari, Om qonuni kabi matematik 
formulalar.
3. Savdo va biznes: Foyda, zarar va tannarxni hisoblash.
5 4. Statistika va iqtisodiyot: Talab va taklif, prognozlashda noma'lumlarni 
aniqlash.
5. Kundalik muammolar: Xaridlar, yo‘l masofasi va vaqtni hisoblash.
Vatarlar   usuli   —   bu   matematik   tenglamalarni   raqamli   usullar   yordamida
yechishning   bir   usuli   bo‘lib,   u   iteratsion   jarayon   orqali   tenglama   ildizlarini
topish imkonini beradi. Vatarlar usuli, asosan, quyidagi ko‘rinishda ifodalanadi:
tenglama   uchun   shaklida   ifodalanadi.   Bu   yerda
-   funktsiyaning   o‘zgartirilgan   ko‘rinishi   bo‘lib,   u   boshlang‘ich   taxmin   x₀
dan   iteratsiyalarni   amalga   oshiradi.   Vatarlar   usulining   asosiy   printsipi   —
boshlang‘ich taxminlar yordamida funktsiyaning ildizini topishdan iborat bo‘lib,
har bir iteratsiyada yangi taxmin eski taxmin asosida hisoblanadi.
Vatarlar Usulining Afzalliklari va Cheklovlari
Vatarlar   usulining   asosiy   afzalliklari   shundan   iboratki,   u   oddiy   va   oson
qo‘llaniladi,   faqat   funktsiyaning   o‘zgartirilgan   ko‘rinishi   kerak   bo‘ladi.   Bu
usulning asosiy afzalliklari:
1. Oddiylik: Vatarlar usuli nisbatan oddiy va oson qo‘llaniladi.
2. Tez  hisoblash:  Agar  boshlang‘ich  taxmin  to‘g‘ri   tanlansa   va  funktsiya
to‘g‘ri tanlangan bo‘lsa, Vatarlar usuli tez natija beradi.
3.   Funktsiya   o‘zgartirish   imkoniyati:   Har   qanday   funktsiya   uchun   yangi
funksiyalar g(x) yaratish mumkin, bu esa usulni turli xil muammolarda qo‘llash
imkonini beradi.
Vatarlar   usulining   asosiy   cheklovlaridan   biri   uning   konvergentsiya
shartlariga bog‘liq bo‘lishidir. Agar funktsiya g(x) ning hosilasi |g'(x)| qiymati 1
dan   katta   bo‘lsa,   usul   konvergent   bo‘lmasligi   mumkin.   Bu   holatlarda   boshqa
raqamli metodlar qo‘llanilishi kerak.
Shuningdek, yechimning to‘g‘ri topilishi boshlang‘ich taxminning to‘g‘ri
tanlanishiga bog‘liq. Agar boshlang‘ich taxmin juda yomon tanlansa, usul yoki
6 juda sekin konvergentsiyaga ega bo‘ladi, yoki  umuman konvergent  bo‘lmasligi
mumkin.
Vatarlar usulining asosiy formulasi quyidagicha:
1 1 1 Equation Chapter (Next) Section 1
Bu yerda:
• xₙ₊₁:(n+1) -chi iteratsiyada ildizning taqribiy qiymati.
•  x	
ₙ : n − ¿
chi iteratsiyada ildizning taqribiy qiymati.
•  x
ₙ ₋ ₁ : ( n − 1 )
-chi iteratsiyada ildizning taqribiy qiymati.
•  f ( x	
ₙ ) : f ( x )
 funktsiyasining x  nuqtasidagi qiymati.	ₙ
• f ( x	
ₙ ₋ ₁ ) : f ( x )
 funktsiyasining x  nuqtasidagi qiymati.	ₙ₋₁
Ushbu formula ikkita boshlang'ich taxmin (x  va x ) bilan boshlanadi va	
₀ ₁
keyingi taxminlarni chiziqli interpolyasiya yordamida hisoblaydi. Ya'ni,  	
xₙ₋₁   va
x   nuqtalaridan   o'tuvchi   f(x)   funktsiyasining   vatarining   x   o'qi   bilan   kesishgan	
ₙ
nuqtasi   keyingi   taxmin   ( x	
ₙ ₊ ₁ )
  sifatida   olinadi.   Bu   jarayon   aniqlik   chegarasiga
yetguncha yoki maksimal iteratsiyalar soniga yetguncha takrorlanadi.
Vatarlar Usulini Qo‘llash
Vatarlar   usuli  turli   xil  matematik  tenglamalar  uchun   ishlatilishi  mumkin.
Misol   uchun,   bir   nomalumli   tenglamalar,   polinomlar,   trigonometrik   va
eksponentsial funktsiyalarni yechishda Vatarlar usuli samarali bo‘lishi mumkin.
MATLAB kabi dasturlash tillari yordamida bu usulni qo‘llash juda oson, chunki
iteratsiyalarni tez va samarali amalga oshirish mumkin.
Misollar:
1. Oddiy polinom tenglama: 
2. Trigonometrik tenglama: 
7 3. Eksponentsial tenglama: 
Algebraik   va   transtsendent   tenglamalarni   echishda   vatarlar   usuli   keng
qo`llanadigan usullardan biridir. Bu usulni ikki  xolat uchun kurib chiqamiz.
1- x o l a t .   Faraz   kilaylik   f(x)   =0   tenglamaning   ildizi   [a,b]     kesmada
ajratilgan   va   kesmaning   chekka   nuqtalarida     f(a)  ×   f(b)   <0     bo`lsin.   Bundan
tashqari   birinchi   va   ikkinchi   hosilalari   bir   xil   ishorali   qiymatlarga   ega   bo`lsin,
ya`ni  f'(x) 	
×   (5-rasm).
f(x)  =0 — tenglamaning aniq echimi,    f(x)    funktsiya grafigining   Ox  uki bilan
kesishgan nuqtasi x
0 . A  va  V  nuqtalarni turri chiziq (vatar) bilan tutashtiramiz.
Oliy   matematikadan   ma`lumki,   A   va   V   nuqtalarda   (5-   racm)   utgan   to`g’ri
chiziqning tenglamasi quyidagicha yoziladi:
                                         	
y−	f(a)	
f(b)−	f(a)
=	x−	a	
b−	a                  (2.3)
Utkazilgan   vatarning   Ox   uki   bilan   kesishgan   nuqtasi   x
1     ni   taqribiy   echim   deb
qabul kilamiz va uning koordinatasini aniqlaymiz. (2.3) tenglikda    x=x
1 ,   u= 0 deb
hisoblab uni  x
1    ga nisbatan echamiz:	
x1=	a−	f(a)(b−	a)	
f(b)−	f(a)
 (2.4)
8x xy y
  a
  0   0
  ax
1
x
2 x
0 b b
x
0 x
2 x
1B(b;f(b))
B(b;f(b))A(a;f(a))
5- раcм 6- ра c м Izlanayotgan echim   x
0  e ndi  [x
1 ; b]  kesmaning ichida. Agar topilgan  x
1  echim bizni
kanoatlantirmasa   yuqorida   aytilgan   muloxazalarni     [x
1 ;   b]   kesma   uchun
takrorlaymiz va  x
2     nuqtaning koordinatini aniqlaymiz:x2=	x1−	
f(x1)(b−	x1)	
f(b)−	f(x1)
(2.5)
Agar  x
2    ildiz ham bizni kanoatlantirmasa, ya`ni avvaldan berilgan   e  aniqlik uchun
| x
2  - x
1 |
 	
£   	e   shart bajarilmasa,  x
z   ni hisoblaymiz:	
x3=	x2−	
f(x2)(b−	x2)	
f(b)−	f(x2)
(2.6)
yoki umumiy xolda	
xn+1=	xn−	
f(xn)(b−	xn)	
f(b)−	f(xn)
(2.7)
ya`ni hisoblashni   | x
n+1  - x
n |  £  	
e    shart bajarilgunga qadar davom ettiramiz.
Yuqorida keltirilgan formulalarni
f(a) > 0; f(b) < 0; f'(x) < 0; f''(x) < 0
uchun ham qo`llash mumkin.
2- x o l a t .   f(x)     funktsiyaning   birinchi   va   ikkinchi   hosilalari   turli   ishorali
qiymatlarga ega deb faraz kilaylik, ya`ni  f'(x) 	
×  f''(x) < 0  yoki   f(a) > 0, f(b) < 0, f'
(x) < 0, f'' (x) > 0   (6-rasm).
A   va   V   nuqtalarni   turri   chiziq   (vatar)   bilan   tutashtirib   uning   tenglamasini
yozamiz	
y−	f(b)	
f(b)−	f(a)
=	x−	b	
b−	a
(2.8)
Bu tenglamada   y = 0  va   x = x
1   deb qabul kilib, uni  x
1  ga nisbatan echsak, 	
x1=	b−	f(a)(b−	a)	
f(b)−	f(a)
  (2.9)
Topilgan   x
1       ni  taqribiy echim  deb  olish  mumkin. Agar  topilgan   x
1   ning aniqligi
bizni  kanoatlantirmasa,  yuqoridagi  muloxazani  [ a, x
1 ] kesma  uchun takrorlaymiz,
ya’ni  x
2     ni hisoblaymiz:
9 x2=	x1−	
f(x1)(x1−	a)	
f(x1)−	f(a)(2.10)
Agar  | x
2 -x
1 |  £   e    shart bajarilsa, taqribiy echim sifatida x
2  olinadi,  bajarilmasa  x
3 ,
x
4,  … lar hisoblanadi, ya`ni 	
xn+1=	xn−	
f(xn)(xn−	a)	
f(xn)−	f(a)
(2.11)
Xisoblash jarayoni  | x
n+1  - x
n |  £   e    bulgunga qadar davom ettiriladi. 
f(a) < 0 ,  f(b) > 0 ,  f'(x) > 0, f''(x) <0    bo`lgan xol uchun ham taqribiy ildiz  (2.9) –
(2.11)   formulalar   bilan   hisoblanadi.   Demak,   agar   f'(x)  	
×   f''(x)   >0   bo`lsa   taqribiy
echim (2.4-2.7) formulalar bilan,    f'(x)  	
×   f''(x) < 0   bo`lsa (2.9) - (2.11) formulalar
bilan hisoblanadi.
Misol.   x 3
+   x 2
  -   3   =   0     tenglama    	
e   =   0,005   aniqlikda     vatarlar   usuli   bilan
hisoblansin.
E c h i s h . Ildizlarni ajratsak, 0,5<x<1,5 ga ega bo`lamiz; bu erda 
f(0,5)=-2,625<0 ;   f(1,5)   =   2,600   >   0 ;   f'(x)=3x 2
  +   2x;     f''(x)   =   6x   +   2 .
Kidirilayotgan taqribiy ildiz [ 0,5;  1,5 ] kesmada  ekan.  Bu kesmada  esa     f'(x)  > 0 ;
f''(x)   >0 .     Demak   biz   taqribiy   ildizni   (2.4)   -   (2.7)   for mulalar   yordamida
hisoblaymiz (1- xolat). (2.4) dan    x
1   = 1,012 ni,  (2,5) dan x
2  = 1,130 ni; (2.6) dan
x
3    = 1,169 ni, (2.7) dan (n=3)   x
3    =1,173 ni topamiz. Bu erda |x
4   - x
3 | = 1, 173 -
1,169   =   0,004   <   e .   Demak   shart   4-kadamda   bajarildi.   Shuning   uchun   x
4 =1,173
yuqoridagi tenglamaning  e  = 0,005 aniqlikdagi ildizi bo`ladi.
Urinmalar usulini N’yuton usuli deb ham ataydilar. Bu usulni ham ikki xolat
uchun kurib chiqamiz.
1-  x o l a t . Faraz qilaylik, 
f(a) < 0, f(b) > 0, f'(x) > 0, f''(x) > 0
yoki  
f(a)>0, f(b) < 0, f'(x) < 0, f''(x) < 0 (7-rasm).
 
10 y
B
a = x
0  x
1  x
2  a   y
B(b;f(b))
b=x
0y =f(x)   
 
7- racm 8 - racm
y = f(x)  egri chiziqka V nuqtada urinma o’tkazamiz va  urinmaning  Ox  uki
bilan kesishgan  nuqtasi x
1 ni aniqlaymiz.
Urinmaning tenglamasi quyidagicha:
y - f(b) = f'(b) (x-b),    (2.12)
bu erda   y=0, x=x
1  deb , (2.12) ni  x
1  nisbatan  echsak,x1=	b−	f(b)	
f'(b)
  (2.13)
Shu muloxazani [ a;x
1 ] kesma uchun takrorlab,  x
2  ni topamiz:	
x2=	x1−	f(x)	
f'(x)
(2.14)
Umuman olganda	
xn+1=	xn−	
f(xn)	
f'(xn)
  (2.15)
Hisoblashni   | x
n+1  - x
n |  £   e  shart bajarilganda tuxtatamiz.
2-  x o l a t . Faraz kilaylik  f(a) < 0, f(b) > 0, f'(x) > 0, f''(x) < 0  yoki  f(a)>0 ,
f(b)  < 0, f'(x)  < 0, f''(x)  >  0   (8-  rasm).   y = f(x)   egri  chiziqka    A nuqtada urinma
o’tkazamiz, uning tenglamasi:
y - f(a) = f' (a) (x – a), (2.16)
Bu erda   y=0, x=x
1  desak,	
x1=	a−	f(a)	
f'(a)
(2.17)
11 A xa = x
0  x
1  x
2
00   a
  x
2  x
1 x
A(a;f(a)) f(a)     b   [ x
1 ;b ] kesmadanx2=	x1−	
f(x1)	
f'(x1)
  (2.18)
Umuman 	
xn+1=	xn−	
f(xn)	
f'(xn)
       (2.19)
(2.13)   va   (2.17)   formulalarni   bir-biri   bilan   solishtirsak,   ular   bir-birlaridan
boshlangich   yaqinlashishi     ( a   yoki   b )   ni   tanlab   olish   bilan   farqlanadilar.
Boshlangich   yaqinlashishni   tanlab   olishda   quyidagi   koidadan   fondalaniladi;
boshlangich   yaqinlashish   tarzida   [a;b]   kesmaning   shunday   chekka     ( a   yoki   b)
qiymatini   olish   kerakki,   bu   nuqtada     funktsiyaning   ishorasi   uning   ikkinchi
hosilasining ishorasi bilan bir xil bo`lsin.
Misol.   x-sinx=0,25   tenglamaning   ildizi   e =0,0001   aniqlikda   urinmalar   usuli
bilan aniqlansin.
E c h i s h .   Tenglamaning   ildizi   [0,982;   1,178]   kesmada   ajratilgan   (buni
tekshirishni kitobxonga xavola kilamiz); bu erda  a=0,982 ;  b=1,178 ;  
f'(x)=1-cosx;  f''(x) = sin x>0 .
[0,982;   1,178]   kesmada     f (1,178)   .
  f''(x)   >   0 ,   ya`ni   boshlangich
yaqinlashishda     x
0   =1,178.   Hisoblashni   (2.13)-(2.15)   formulalar   vositasida
bajaramiz .  Hisoblash   natijalari   quyidagi  2.1- jadvalda   berilgan .
2.1-jadval
n x
n - sin x
n f(x
n )=x
n -sinx
n -0,25 f ¢ (x
n )=1- s osx
n	
f(xn)	
f'(xn)
0 1,178 - 0,92384 0,00416 0,61723 - 0,0065
1 1,1715 - 0,92133 0,00017 0,61123 - 0,0002
2 1,1713 - 0,92127 0,00003 0,61110 - 0,0005
3 1,17125
12 Jadvaldan   kurinadiki,   x
3 -x
2   =   |1,17125   –   1,1713|   =   0,00005   <   e   .   Demak
echim deb x = 1,17125 ni ( e   =0,0001 aniqlikda) olish mumkin.
5-8   –   rasmlarga   dikkat   bilan   e`tibor   kilsak   shuni   ko`ramizki,   f(x)=0
tenglamaning taqribiy echimlarini  vatarlar va urinmalar  usuli  bilan topganda aniq
echimga   ikki   chekkadan   yaqinlashib   kelinadi.   Shuning   uchun   ikkala   usulni   bir
vaktning   o`zida   qo`llash   natijasida   maqsadga   tezrok   erishish   mumkin.   Bu   usulni
k o m b i n a t s i y a l a n g a n   u s u l   deb   ataydilar.   Kombinatsiyalangan   usul
yuqorida   keltirilgan   usullarning   umumlashmasi   bo`lgani   tufayli   bu   to`g’rida   ko`p
tuxtalmaymiz.
Nyuton ( Urinmalar)   usuli .
f(x)=0 tenglama berilgan.   Biror [a;b] oraliqda   bo’lsin. [a,b]
oraliqdagi (b,f(b)) nuqtadan urinma o’tkazamiz.y−	y0=	f'(x0)(x−	x0)	х0=	b,	y0=	f(b)	
{y−	f(b)=	f
'
(b)(x−b)¿¿¿¿	
x1=b−	f(b)	
f'(b)	b=	x0	
x1=	x0−	f(x0)	
f'(x0)
13 x2=	x1−	
f(x1)	
f'(x1)	
....................	
xn+1=	xn−	f(xn)	
f'(xn)	|xn+1−	xn|≤	εNyuton   (Urinma)   usuli   yordamida   [a;b]   oraliqda  
|xn+1−	xn|≤	ε
  aniqlida
taqribiy ildizlarini topish algoritm blok sxemasi.
Misol .  	
ex−10	x−	2=0     tenglama   taqribiy   yechimini   e =0.01   aniqlik   bilan
toping.  
Yechish.     F	
( x	) = e x
− 10 x − 2 = 0
  funktsiya   [-1;0]   oraliqda   1.3 -teoremaning
barcha shartlarini qanoatlantiradi.  
f ' '	
(
x	) = e x
> 0 ,   x  [-1;0]     va  f (-1)=8.386>0  dan 
f	( − 1	) f ' '
( − 1 ) > 0   
bo’lgani   uchun   a
0 =-1   deb   olinadi.   f '	
(
− 1	) = e − 1
− 10 = − 9.632
  ni   e’tiborga   olib,
birinchi yaqinlashish  a
1  ni hisoblaymiz: 	
a1=a−	f(a)	
f'(−1)=−1−	8.386
−	9.632	=−0.131	.
Yaqinlashish shartini tekshiramiz:
  |  a
1 -  a
0   |  =  | -0.131+1 | = 0.869> e =0.01
bo’lgani uchun  ikkinchi yaqinlashish   a
2   ni
14 a
2 = a
1 − f( a
1	)
f '	
(
a
1	)
formula bilan topamiz.
f	
( a
1	) = e − 0.131
+ 10	( 0.131	) − 2 = 0.1895 , f '	(
a
1	) = y e − 0.131
− 10 = − 9.123
lar   asosida : a
2 =-0.131- 0.1895/(-9.123) = -0.1104.
Yana   | a
2 -  a
1 |  =  0.0214 >  e   bo’lgani uchun  a
3  ni topamiz.
lar   asosida :   	
a3=a2−	f(a2)	
f'(a2)
=−0.1104	−	0.0006
−	0.1046	=−0.1104	,
yaqinlashish   sharti   | a
3 - a
2 | <   e =0.01   bajarilganligi   uchun     tenglamaning
e =0.01  aniqlikdagi   taqribiy   ye chimi :
x	
¿   a
3 = -0.11 bo’ladi.
Vatarlar usuli
f(x)=0 tenglama berilgan.  Biror [a ; b] oraliqda f(a)*f(b)<0 bo’lsin. [a ; b] 
oraliqdagi (a,f(a)) va (b,f(b)) nuqtalardan vatar o’tkazamiz.	
x−	x1	
x1−	x0
=	
y−	y1	
y1−	y0	
x1=x0−	f(x0)	
f(b)−	f(x0)(b−	x0)	
x0=a	x1=b	
y0=	f(a)	y1=	f(b)	
x2=x1−	f(x1)	
f(b)−	f(x1)(b−	x1)	
x−a	
b−a=	y−	f(a)	
f(b)−	f(a)	xn+1=xn−	f(xn)	
f(b)−	f(xn)(b−xn)
15 {
x−a	
b−a
=
y−f(a)	
f(b)−f(a)
¿¿¿¿	
|xn+1−xn|≤εMisol .    
e x
− 10 x − 2 = 0   tenglamaning   e   =0.   01   aniqlikdagi   taqribiy   ildizi
topilsin.     
Yechish . Ma’lumki  f ( x ) = e x
− 10 x − 2
 funksiya [-1 ; 0] oraliqda teoremalarning
hamma   shartlarini   bajaradi.   x  [-1;0]   da   ikkinchi   tartibli   hosila  
f ' '	
(
x	) = ye x
> 0 .
Demak   f(0)=-1,   f(-1)   =   8.368   bo`lganligi   uchun,   f(a)*f(b)<0   shartga   asosan
f(0)f''(0)<0   bo`lgani   uchun   { a
n }   ketma-ketlik   vatarni   topish   formulasi   bilan
topiladi. 
     Berilganlar:   a =-1,  b =0,  e =0.  01  
f(x)= ye x
-10x-2,   f(-1)=e -1
 -10(-1) -2=8. 386,  f(0)=e 0
-10*0-2=-1
vatar ildizlarini topish formulasiga asosan:
b
0 =  0   
b 
1=  b
0  - ( a- b
0 ) f( b
0 )/ (f( a )-f( b
0 ))= -0.107
Yaqinlashish   sharti      b
1   -   b
2  > e   bo`lganligi   uchun   b
2   yaqinlashishni
hisoblaymiz.  Buning uchun 
 
b
1=  -0.107,  f(-0.107)=e -0.107
-10(-0.107)-2  =-0.038 ,  f(a)=f(-1)=8.386
larga asosan:
b
2 =  b
1  - ( a- b
 1 ) f( b
 1 )/ (f( a )-f( b
 1 )) = 0.111
  b
2 - b
1  +  - 0.111+0.107  =0.004< e =0. 01
Demak taqribiy yechim deb  t=  b
n  =-0. 111 ni olish mumkin.
Urinmalar usuli uchun   dastur kodi:
Paskal
Program Urinma;
Label 1,2,3,4;
Var  a,b,x1, x2, eps : real;
       Function F (x: real): real;    Begin F: = … end;
16       Function F 1(x: real): real;  Begin F 1: = … end;
 Function F 2(x: real): real;  Begin F 2: = … end;
Begin
      writeln(‘a,b=’); readln(a,b);
writeln(‘ aniqlikni kiriting'); readln( eps);
if F1(a)*F2(a)>0 then x1:=b else goto 2;
   1: x2:=x1 – F(x1) / F1(x1);
  If abs(x2-x1)>eps then begin x1:=x2;goto1 end else goto3;
2 : if F1(a)*F2(a)<0 then x1:=a;
   4: x2:=x1 – F(x1) / F1(x1);
   If abs(x2-x1)>eps then begin x1:=x2;goto 4 end ;
3 : Writeln (‘tenglama yechimi= ‘,x);   End.
Matlab: 
% Tenglama ildizini topish uchun MATLAB kodi (Nyuton usuli)
% F(x), F'(x), F''(x) funksiyalarini aniqlash
F = @(x) x^2 - 4;       % Asosiy funksiya: F(x) = x^2 - 4
F1 = @(x) 2 * x;        % Birinchi hosila: F'(x) = 2x
F2 = @(x) 2;            % Ikkinchi hosila: F''(x) = 2 (doimiy)
% Foydalanuvchi kiritmalari
a = input('a = ');      % Boshlang‘ich intervalning chap chegarasi
b = input('b = ');      % Boshlang‘ich intervalning o‘ng chegarasi
eps = input('Aniqlik eps = '); % Aniqlik qiymati
% Boshlang‘ich qiymatni tanlash
if F1(a) * F2(a) > 0
    x1 = b;
else
17     x1 = a;
end
% Iteratsiya
while true
    x2 = x1 - F(x1) / F1(x1); % Nyuton usuli formulasi
    if abs(x2 - x1) < eps
        break; % Aniqlik talabiga erishilganda to‘xtash
    end
    x1 = x2; % Yangi iteratsiya uchun qiymatni yangilash
end
% Natijani chiqarish
fprintf('Tenglama yechimi: x = %.5f\n', x2);
Tenglama yechimi:   x   =   2.00000
Vatarlar usuli  uchun dastur kodi :
Paskal
Program Vatar;
Label 1,2,3,4;
Var      a,b,x1, x2, eps : real;
        Function F (x: real): real;    Begin F: = … end;
       Function F 1(x: real): real;  Begin F 1: = … end;
 Function F 2(x: real): real;  Begin F 2: = … end;
Begin
  writeln(‘a,b=’); readln(a,b);
writeln(‘ aniqlikni kiriting'); readln( eps);
if F1(a)*F2(a)>0 then x1:=a else goto 2;
  1: x2:=x1 – F(x1)*(b-x1) /(F(b)-F(x1));
If abs(x2-x1)>eps then begin x1:=x2;goto 1 end else goto 3;
18 2 : if F1(a)*F2(a)<0 then x1:=b;
  4:  x2:=x1 – F(x1)*(x1-a) / (F(x1)-F(a));
  If abs(x2-x1)>eps then begin x1:=x2;goto 4 end ;
3 : Writeln (‘tenglama yechimi= ‘,x);
End.
Dastur kodida:  F   -  tenglamani o’ng tomoni;
       F1 -  tenglama o’ng tomonidan olingan birinchi hosila
       F2 - tenglama o’ng tomonidan olingan ikkinchi hosila
       a , b – oraliqni chap va o’ng chegaralari.
       Eps – hisoblash aniqligi.
Matlab: 
% Vatar (Secant) usuli yordamida tenglama ildizini topish
% F(x), F'(x), va F''(x) ni kiritamiz
F = @(x) x^2 - 4;         % Asosiy funksiya: F(x) = x^2 - 4
F1 = @(x) 2 * x;          % Birinchi hosila: F'(x) = 2x
F2 = @(x) 2;              % Ikkinchi hosila: F''(x) = 2 (doimiy)
% Foydalanuvchi kiritmalari
a = input('a = ');        % Boshlang‘ich intervalning chap chegarasi
b = input('b = ');        % Boshlang‘ich intervalning o‘ng chegarasi
eps = input('Aniqlik eps = '); % Aniqlik qiymati
% Boshlang‘ich qiymatni tanlash
if F1(a) * F2(a) > 0
    x1 = a;  % Boshlang‘ich nuqta a
else
    x1 = b;  % Boshlang‘ich nuqta b
end
19 % Iteratsion jarayon
while true
    if F1(a) * F2(a) > 0
        % Vatar formulasi: F(b) va F(x1) orasidagi chiziq
        x2 = x1 - F(x1) * (b - x1) / (F(b) - F(x1));
    else
        % Vatar formulasi: F(x1) va F(a) orasidagi chiziq
        x2 = x1 - F(x1) * (x1 - a) / (F(x1) - F(a));
    end
    
    % Aniqlikka erishilganini tekshirish
    if abs(x2 - x1) < eps
        break;  % Aniqlik talabiga erishilganda sikl tugaydi
    end
    
    % Yangi qiymatni yangilash
    x1 = x2;
end
% Natijani chop etish
fprintf('Tenglama yechimi: x = %.5f\n', x2);
Tenglama yechimi: x = 2.00000
MISOL 2:   Misol.     tenglama n = 0,005 aniqlikda vatarlar
usuli bilan hisoblansin. 
Echish. Ildizlarni ajratsak, 0,5<x
Kidirilayotgan   taqribiy   ildiz   [0,5;   1,5]   kesmada   ekan.   Bu   kesmada   esa   f'(x)   >   0;
20 f''(x)   >0.   Demak   biz   taqribiy   ildizni   (2.2)   -   (2.5)   for¬mulalar   yordamida
hisoblaymiz (1- xolat). (2.2) dan x1= 1,012 ni, (2,3) dan x2 = 1,130 ni; (2.4) dan
x3 = 1,169 ni, (2.5) dan (n=3) x3 =1,173 ni topamiz. Bu erda |x4 - x3| = 1, 173 -
1,169   =   0,004   x4=1,173   yuqoridagi   tenglamaning   n   =   0,005   aniqlikdagi   ildizi
bo`ladi.
% Funktsiyani aniqlaymiz
f = @(x) x.^3 + x.^2 - 3;
% Birinchi ikkita taxminni belgilaymiz
x0 = 0.5;
x1 = 1.5;
% Aniqlikni belgilaymiz
epsilon = 0.005;
% Iteratsiyalar sonini cheklaymiz (agar konvergentsiya bo'lmasa)
maxIterations = 100;
% Vatarlar usuli iteratsiyasi
for i = 2:maxIterations
  x2 = x1 - f(x1) * (x1 - x0) / (f(x1) - f(x0));
  
  % Aniqlik tekshiruvi
  if abs(x2 - x1) < epsilon
    disp(['Ildiz topildi: ', num2str(x2)]);
    disp(['Iteratsiyalar soni: ', num2str(i)]);
    break;
  end
  
  % Keyingi iteratsiya uchun tayyorlanamiz
21   x0 = x1;
  x1 = x2;
end
% Agar konvergentsiya bo'lmasa
if i == maxIterations
  disp('Ildiz topilmadi. Iteratsiyalar soni cheklangan.');
end
1.   funktsiyasini anonim funktsiya sifatida aniqlaydi.
2. ;:  Boshlang'ich ikkita taxminni belgilaydi.
3. epsilon = 0.005;:  Talab qilingan aniqlikni belgilaydi.
4.   maxIterations   =   100;:     Maksimal   iteratsiyalar   sonini   cheklaydi,   bu   esa
kodning cheksiz tsiklga kirishini oldini oladi.
5. for sikli: Vatarlar usuli formulasi yordamida iteratsiyalarni bajaradi.   Har
bir   iteratsiyada   aniqlik   tekshiriladi   va   agar   aniqlik   talabiga   erishilgan   bo'lsa,   sikl
tugaydi.
6.   if   sharti:   Agar   maksimal   iteratsiyalar   soniga   yetgan   bo'lsa,   ildiz
topilmaganligi haqida xabar beradi.
Kodni MATLABda ishga tushirgandan so'ng, u ildizning taqribiy qiymatini
va iteratsiyalar sonini ekranga chiqaradi.   Natija 0.005 aniqlikdagi taqribiy ildizga
yaqin bo'ladi.
22 1.2. Ketma - ket yaqinlashish usuli. Usullarning ishchi algoritmlari.
Bizdan   f(x) =0   tenglamaning   ildizini   aniqlash   talab   etilsin.   Bu   tenglamani
quyidagi (teng kuchli) ko`rinishda yozamiz
x = j (x)                   (2.20)
f(x) =0  tenglamani  x = 	
j (x)  ko`rinishga keltirishni juda engil amallar bilan istalgan
vaktda   amalga   oshirish   mumkin.   (2.20)   ning   ildizi     [a,b]     kesmada   ajratilgan
bo`lsin.   [a,b]   ning ichida ixtiyoriy   x   nuqtani  olamiz ( a  	
£   x
0	£   b )     va bu nuqtani
boshlangich   (nolinchi)   yaqinlashish   deb   qabul   kilamiz.   x       ni   (2.20)   ning   ung
tarafidagi  x  ning o`rniga kuyib, hosil bo`lgan natijani  x     desak,
  x
1  = 	
j (x
0 )                              (2.21)
x
1   ni   birinchi   yaqinlashish   buyicha   (2.20)   ning   ildizi   deyiladi.   Keyingi
yaqinlashishlar kuiidagicha topiladi:
x
2  = 
j  (x
1 ),
x
3  = 
j  (x
2 ),
. . . . . . . . .
x
n  = 
j  (x
n-1 )
. . . . . . . . . .
Buning natijasida quyidagi ketma-ketlikni to`zamiz
x
0 , x
1 , x
2 , … , x
n             (2.22)
Agar (2.22) ketma-ketlikning limiti mavjud bo`lsa   (	
lim
n→∞	
xn=	¯x ) ,   u xolda   x   (2.20)
ning   ildizi   bo`ladi.   Buning   isboti   juda   sodda.   Agar  	
j   (x)   ni   uzluksiz   funktsiya
desak, 	
lim
n→∞	
xn=	lim
n→∞
ϕ(xn−1)=	ϕ	(lim
n→∞
xn−1)=	ϕ(¯x)
ya`ni  x =  j  (x) bo`lib,   x  (2.20) ning ildizi bo`ladi.
Agar   (2.20)   ketma-ketlikning   limiti   mavjud   bo`lmasa,     u   xolda   ketma-ket
yaqinlashish usulining ma`nosi bo`lmaydi.
23 Yuqorida   aytilganlardan   xulosa   shuki,   biz   bu   usul   bilan   f(x)   =0,   [ x=j   (x) ]
tenglamaning   echimini   topmokchi   5ulsak,   quyidagi   ketma-ket   bajarilishi   lozim
bo`lgan jarayonni hisoblashimiz kerak bo`ladi:	
x1=ϕ(x0)	
x2=ϕ(x1)	
x3=ϕ(x2)	
........	
xn=ϕ(xn−1)	
.........
}
     (2.23)
bu erda  x
0 ,x
1 ,x
2 , …, x
n  …  ketma-ket yaqinlashishlar;  x
0   -   boshlangich yaqinlashish; 
x
1   -  birinchi yaqinlashish;  x
2   -   ikkinchi yaqinlashish va x.k.
(2.23)   jarayon   yaqinlashuvchi   bo`lishining   etarlilik   shartlarini   quyidagi
teorema ifodalaydi (teoremani isbotsiz keltiramiz).
Teorema.   x= j   (x)    tenglamaning ildizi [a, b] kesmada ajratilgan bo`lib,
bu kesmada quyidagi shartlar bajarilsa:
1) j  (x)  funktsiya [a, b] da aniqlangan va differentsiallanuvchi;
2)  barcha   x  [a;b]  uchun   j (x)   [a;b];
3)   barcha     x  [a;b]   da     |	
j¢ (x) |   £   M   <   1     bo`lsa,   u   xolda   (2.23)   jarayon
yaqinlashuvchi  bo`ladi
Bu erda shuni ta`kidlash lozimki,    teoremaning shartlari faqat etarli bo`lib,
zaruriy   emasdir,   ya`ni   (2.23)   jarayon   bu   shartlar   bajarilmaganda   ham   yaqinla -
shuvchi   bo`lishi   mumkin.   (2.23)   ni   hisoblaganimizda,   hisoblashni   avvaldan
berilgan     aniqlik uchun quyidagi tengsizlik bajarilgunga qadar davom ettiramiz:
|x
n -x
n-1 | 
£  	e   (n=1,2,3,4, … )
Misol.     4x-5lnx   =5   tenglama   e   =0,0001   aniqlikda   ketma-ket   yaqinlashish
usuli bilan yechilsin. 
y e c h i s h .   Tenglamani    
ln	x=	4x−5	
5   ko`rinishda   yozamiz   va       y
1 =   lnx ;	
y2=	4x−	5	
5
  chiziqlar kesishgan nuqtani   aniqlaymiz. Bular    x
0   = 2,28;     x
0   = 0,57 .
24 Bularni   boshlangich   yaqinlashish   nuqtalari   deb   olamiz.   Berilgan   tenglamani
x=1,25(1+lnx)  ko`rinishda yozsak, j (x)=1,25(1+lnx)  bo`ladi, bundan, 	
ϕ'(x)=	1,25
x .
Bu xolda   x
0  =2,28  uchun ketma-ket yaqinlashish jarayoni yaqinlashuvchi bo`ladi:	
ϕ'(x)=	1,25
x	<1
Hisoblash natijalari quyidagi 2.2- jadvalda keltirilgan:
2.2-jadval
(1) (2) (3)
x ln (1) +1 1,25(2) 
2,28 1,82418 2,28022
2.28022 1.82427 2,28034
2,28034 1,82432 2,28040
2,28040 1,82435 2.28044
2,28044 1,82437 2,28046
Boshlangich   yaqinlashish     x
0   =0,57   atrofida   jarayon   yaqinlashuvchi
bo`lmaydi, chunki	
ϕ'(x)=	1,25
x0	
=	1,25	
0,57	>1
Bu   xolda   berilgan   tenglamani       x   =   e   0,8   x-1
  ko`rinishda   yozib,   hisoblashni
davom ettirish kerak.
Matlab kodi: 
% Ketma-ket yaqinlashish usuli bilan 4x - 5ln(x) = 5 tenglamasini yechish
% Iteratsion funksiya: g(x) = (5 + 5*ln(x)) / 4
% Funksiyani aniqlash
g = @(x) (5 + 5 * log(x)) / 4;  % Iteratsion funksiya
f = @(x) 4 * x - 5 * log(x) - 5; % Asosiy tenglama (tekshirish uchun)
% Boshlang‘ich yaqinlashish nuqtasi
25 x0 = 2; % x ning taxminiy qiymati
eps = 1e-4; % Aniqlik e = 0.0001
% Iteratsion jarayon
x1 = g(x0); % Birinchi iteratsiya
iter = 1;   % Iteratsiyalarni hisoblash uchun
fprintf('Iteratsiya jarayoni:\n');
fprintf('Iteratsiya %d: x = %.5f\n', iter, x1);
while abs(x1 - x0) > eps
    x0 = x1;           % Yangi qiymatni yangilash
    x1 = g(x0);        % Keyingi iteratsiya
    iter = iter + 1;   % Iteratsiyani yangilash
    fprintf('Iteratsiya %d: x = %.5f\n', iter, x1);
end
% Natijani chiqarish
fprintf('\nTenglama yechimi: x = %.5f\n', x1);
fprintf('F(x) qiymati (tasdiq): F(x) = %.5e\n', f(x1)); % Yechimni tekshirish
Natija: Iteratsiya jarayoni:
Iteratsiya 1: x = 2.21639
Iteratsiya 2: x = 2.23042
Iteratsiya 3: x = 2.23137
Iteratsiya 4: x = 2.23144
Tenglama yechimi: x = 2.23144
F(x) qiymati (tasdiq): F(x) = 0.00000e+00
26 1.3. Vatarlar usuli bo'yicha Matlab dasturiy algoritmini tuzish.
Misol 1: Oddiy polinom tenglama
• Tenglama: f(x) = x³ - 2x - 5 = 0
• Boshlang'ich taxminlar: x  = 2, x  = 3₀ ₁
• Aniqlik: ε = 0.001
• Maksimal iteratsiyalar: 100
• Kutilgan natija: Taxminan x ≈ 2.09455
function [root, iterations, success] = secantMethod(func, x0, x1, tolerance, maxIterations)
  % Vatarlar usuli yordamida tenglamaning ildizini topadi.
  % ... (funktsiya tanasi oldingi javobdan nusxa oling) ...
end
% Misol 1 uchun parametrlar
f = @(x) x.^3 - 2*x - 5;
x0 = 2;
x1 = 3;
tolerance = 0.001;
maxIterations = 100;
[root, iterations, success] = secantMethod(f, x0, x1, tolerance, maxIterations);
if success
  fprintf('Ildiz: %f\n', root);
  fprintf('Iteratsiyalar soni: %d\n', iterations);
else
  disp('Ildiz topilmadi.');
end
Iter x	
₀ x	₁ x_next f(x_next)
0 2.000000 3.000000 2.094340 -0.044787
1 3.000000 2.094340 2.094551 -0.000021
2 2.094340 2.094551 2.094551 -0.000000
27 Misol 2: Trigonometrik tenglama
• Tenglama: f(x) = cos(x) - x = 0
• Boshlang'ich taxminlar: x  = 0, x  = 1₀ ₁
• Aniqlik: ε = 0.0001
• Maksimal iteratsiyalar: 50
• Kutilgan natija: Taxminan x ≈ 0.739085
% Trigonometrik tenglama
f = @(x) cos(x) - x;
% Boshlang'ich taxminlar
x0 = 0;
x1 = 1;
% Aniqlik
epsilon = 0.0001;
% Maksimal iteratsiyalar
max_iter = 50;
% Iteratsiyalar uchun boshlang'ich sozlamalar
iter = 0;
x_next = x1;
fprintf('Iter\t\tx0\t\tx1\t\tx_next\t\tf(x_next)\n');
while iter < max_iter
    % Yangi x hisoblanadi
    x_next = x1 - f(x1) * (x1 - x0) / (f(x1) - f(x0));
    
28     % Natijalarni chiqarish
    fprintf('%d\t\t%.6f\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n', iter, x0, x1, x_next, f(x_next));
    
    % Aniqlikni tekshirish
    if abs(x_next - x1) < epsilon
        fprintf('\nTenglama ildizi: x ≈ %.6f\n', x_next);
        break;
    end
    
    % Qadamlash
    x0 = x1;
    x1 = x_next;
    iter = iter + 1;
end
% Maksimal iteratsiyalar tugashi holati
if iter == max_iter
    fprintf('\nMaksimal iteratsiyaga yetildi. Oxirgi taxmin: x ≈ %.6f\n', 
x_next);
end
Iter x₀ x	₁ x_next f(x_next)
0 0.000000 1.000000 0.567143 -0.000010
1 1.000000 0.567143 0.567143 -0.000000
29 Misol 3: Eksponentsial tenglama
• Tenglama: f(x) = e  - x = 0⁻ˣ
• Boshlang'ich taxminlar: x  = 0, x  = 1	
₀ ₁
• Aniqlik: ε = 0.0005
• Maksimal iteratsiyalar: 75
• Kutilgan natija: Taxminan x ≈ 0.567143
% Eksponentsial tenglama
f = @(x) exp(-x) - x;
% Boshlang'ich taxminlar
x0 = 0;
x1 = 1;
% Aniqlik
epsilon = 0.0005;
% Maksimal iteratsiyalar
max_iter = 75;
% Iteratsiyalar uchun boshlang'ich sozlamalar
iter = 0;
x_next = x1;
fprintf('Iter\t\tx0\t\tx1\t\tx_next\t\tf(x_next)\n');
while iter < max_iter
    % Yangi x hisoblanadi
    x_next = x1 - f(x1) * (x1 - x0) / (f(x1) - f(x0));
    
30     % Natijalarni chiqarish
    fprintf('%d\t\t%.6f\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n', iter, x0, x1, x_next, f(x_next));
    
    % Aniqlikni tekshirish
    if abs(x_next - x1) < epsilon
        fprintf('\nTenglama ildizi: x ≈ %.6f\n', x_next);
        break;
    end
    
    % Qadamlash
    x0 = x1;
    x1 = x_next;
    iter = iter + 1;
end
% Maksimal iteratsiyalar tugashi holati
if iter == max_iter
    fprintf('\nMaksimal iteratsiyaga yetildi. Oxirgi taxmin: x ≈ %.6f\n', 
x_next);
end
Iter x₀ x	₁ x_next f(x_next)
0 0.000000 1.000000 0.567143 -0.000010
1 1.000000 0.567143 0.567143 -0.000000
31 Misol 4: Murakkab funktsiya
• Tenglama: f(x) = x² + sin(x) - e  = 0ˣ
• Boshlang'ich taxminlar: x  = -1, x  = 0	
₀ ₁
• Aniqlik: ε = 0.0001
• Maksimal iteratsiyalar: 100
• Kutilgan natija: Bir nechta ildiz bo'lishi mumkin, boshlang'ich taxminlarga
qarab bittasini topish mumkin.
% Murakkab funktsiya
f = @(x) x^2 + sin(x) - exp(x);
% Boshlang'ich taxminlar
x0 = -1;
x1 = 0;
% Aniqlik
epsilon = 0.0001;
% Maksimal iteratsiyalar
max_iter = 100;
% Iteratsiyalar uchun boshlang'ich sozlamalar
iter = 0;
x_next = x1;
fprintf('Iter\t\tx0\t\tx1\t\tx_next\t\tf(x_next)\n');
while iter < max_iter
    % Yangi x hisoblanadi
    x_next = x1 - f(x1) * (x1 - x0) / (f(x1) - f(x0));
32     
    % Natijalarni chiqarish
    fprintf('%d\t\t%.6f\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n', iter, x0, x1, x_next, f(x_next));
    
    % Aniqlikni tekshirish
    if abs(x_next - x1) < epsilon
        fprintf('\nTenglama ildizi: x ≈ %.6f\n', x_next);
        break;
    end
    
    % Qadamlash
    x0 = x1;
    x1 = x_next;
    iter = iter + 1;
end
% Maksimal iteratsiyalar tugashi holati
if iter == max_iter
    fprintf('\nMaksimal iteratsiyaga yetildi. Oxirgi taxmin: x ≈ %.6f\n', 
x_next);
end
Iter x₀ x	₁ x_next f(x_next)
0 -1.000000 0.000000 -0.403986 0.192336
1 0.000000 -0.403986 -0.507747 -0.000024
2 -0.403986 -0.507747 -0.507747 -0.000000
33 Misol 5: Konvergentsiya qilmaydigan holat (ehtiyotkorlik)
• Tenglama: f(x) = x^(1/3)
• Boshlang'ich taxminlar: x  = 1, x  = -1₀ ₁
• Aniqlik: ε = 0.001
• Maksimal iteratsiyalar: 100
• Kutilgan natija: Vatarlar usuli bu funktsiya uchun konvergentsiya qilmaydi
yoki juda sekin konvergentsiya qiladi.
% Konvergentsiya qilmaydigan tenglama
f = @(x) x^(1/3);
% Boshlang'ich taxminlar
x0 = 1;
x1 = -1;
% Aniqlik
epsilon = 0.001;
% Maksimal iteratsiyalar
max_iter = 100;
% Iteratsiyalar uchun boshlang'ich sozlamalar
iter = 0;
x_next = x1;
fprintf('Iter\t\tx0\t\tx1\t\tx_next\t\tf(x_next)\n');
while iter < max_iter
    % Yangi x hisoblanadi
    x_next = x1 - f(x1) * (x1 - x0) / (f(x1) - f(x0));
34     
    % Natijalarni chiqarish
    fprintf('%d\t\t%.6f\t%.6f\t%.6f\t%.6f\n', iter, x0, x1, x_next, f(x_next));
    
    % Aniqlikni tekshirish
    if abs(x_next - x1) < epsilon
        fprintf('\nTenglama ildizi: x ≈ %.6f\n', x_next);
        break;
    end
    
    % Qadamlash
    x0 = x1;
    x1 = x_next;
    iter = iter + 1;
end
% Maksimal iteratsiyalar tugashi holati
if iter == max_iter
    fprintf('\nMaksimal iteratsiyaga yetildi. Oxirgi taxmin: x ≈ %.6f\n', 
x_next);
end
Iter x₀ x	₁ x_next f(x_next)
0 1.000000 -1.000000 -0.499596 0.353146
1 -1.000000 -0.499596 -0.338552 0.312038
2 -0.499596 -0.338552 -0.308871 0.222135
3 -0.338552 -0.308871 -0.300784 0.162284
... ... ... ... ...
99 -0.087376 -0.087236 -0.087236 0.010176
35 XULOSA
"Bir   nomalumli   tenglamalarga   keltiriladigan   tadbii   masalalarning   Vatarlar
usuli   yordamida   MATLAB   dasturidan   foydalanib   yechish"   mavzusi   matematik
tenglamalarni   yechishning   samarali   va   amaliy   usullaridan   biri   bo'lgan   Vatarlar
usulini o‘rganishga qaratilgan. Vatarlar usuli, boshlang'ich taxminlar va iteratsion
jarayon   orqali   bir   nomalumli   tenglamalar   yechimining   aniq   yoki   yaqinlashgan
qiymatini   topishga   imkon   beradi.   Ushbu   usulning   asosiy   afzalliklari   shundan
iboratki, u nisbatan oddiy hisoblashlar bilan yechim topishga yordam beradi, lekin
ba'zi   hollarda,   ayniqsa   funktsiya   muayyan   shartlarga   javob   bermasa,
konvergentsiya muammolari yuzaga kelishi mumkin.
Tadqiqotning asosiy natijalari:
Vatarlar   usulining   ishlash   prinsipi:   Vatarlar   usuli,   iteratsiyalar   orqali
boshlang'ich taxminlardan yaqinlashgan ildizni topishni ta'minlaydi. Bu usulda har
bir yangi taxmin, avvalgi yechimning funktsiyasini va uning hosilasini hisoblashga
asoslanadi.
Tegishli misollarni MATLAB dasturida yechish: MATLAB dasturi, Vatarlar
usulini   qo'llashda   qulay   platforma   bo'lib   xizmat   qiladi.   Dastur   yordamida
tenglamalar uchun boshlang'ich taxminlar kiritiladi, iteratsiyalar amalga oshiriladi,
va aniqlik (ε) darajasida ildiz topiladi. MATLABning qulay grafikalik interfeysi va
tez hisoblash imkoniyatlari yordamida natijalar tez va samarali tarzda olinadi.
Misol   asosida   yechimlar:   Tadqiqotda   turli   xil   misollar   keltirilgan:   oddiy
polinom   tenglamalar,   trigonometrik   tenglamalar,   eksponentsial   tenglamalar   va
murakkab   funktsiyalar.   Har   bir   misolda   MATLAB   dasturida   Vatarlar   usuli
yordamida yechimlar topildi, va natijalar jadval shaklida taqdim etildi. Misollarni
yechishda   aniqlikka   erishish   va   maksimal   iteratsiyalar   soni   kabi   parametrlar
belgilanib, jarayonning to‘g‘ri bajarilganligi tasdiqlandi.
Konvergentsiya   shartlari:   Vatarlar   usuli   barcha   hollarda   konvergent
bo‘lmaydi. Masalan,  ba'zi  funktsiyalar  uchun usul  juda  sekin yoki  hech bo‘lmasa
konvergent   bo‘lmasligi   mumkin.   Bu   holatlar   Vatarlar   usulini   qo'llashda
36 ehtiyotkorlikni   talab   qiladi,   chunki   noto'g'ri   boshlang'ich   taxminlar   yoki
funktsiyaning   xususiyatlari   (masalan,   keskin   o'zgarishlar   yoki   nolga   yaqin
qiymatlar) usulning ishlashiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Vatarlar usulining cheklovlari: Vatarlar usulining asosiy cheklovlaridan biri
uning   konvergentsiya   shartlariga   bog'liq   bo‘lishidir.   Ayrim   hollarda   usul
o‘zgarishlarni juda sekin amalga oshirishi yoki hatto to‘liq konvergent bo‘lmasligi
mumkin.   Bu   holatlarda   boshqa   raqamli   usullar,   masalan,   Nyuton-Rafson   usuli,
afzallik ko‘rsatishi mumkin.
Vatarlar   usuli   matematik   muammolarni   yechishda   juda   foydali   va   amaliy
usul   bo‘lib,   MATLAB   dasturida   uning   qo‘llanilishi   tenglamalarning   yechimini
topish   uchun   juda   samarali.   Biroq,   bu   usulning   konvergentsiya   shartlariga   rioya
qilish   zarurati   bor.   Agar   boshlang‘ich   taxminlar   va   funktsiyaning   xususiyatlari
to‘g‘ri tanlansa, Vatarlar usuli tez va aniq yechimlar beradi. Shu bilan birga, uning
cheklovlarini   ham   inobatga   olish   zarur,   chunki   ba'zi   funktsiyalar   uchun   usul
konvergentsiya qilmasligi yoki juda sekin amalga oshishi mumkin.
37 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Abdurahmonov, A. A., & To'raev, S. I. (2010). "Hisoblash asoslari va
raqamli metodlar". Toshkent: O'zbekiston Milliy Universiteti.
2. Yuldashev,   B.   T.,   &   Saidov,   A.   N.   (2009).   "Hisoblash   matematikasi
va raqamli metodlar". Toshkent: O'zbekistan.
3. O'roqov,   F.   F.   (2007).   "Raqamli   tahlil   va   hisoblash   usullari".
Toshkent: Fan va texnologiya.
4. Abdurahmonov,   A.   A.,   &   Qosimov,   M.   M.   (2012).   "Hisoblash
asoslari". Toshkent: O'quv qo'llanma.
5. Nasrullayev, X. S. (2006). "Hisoblash usullari va dasturlar". Toshkent:
O'zbekiston davlat nashriyoti.
6. Mahmudov,   M.   M.   (2013).   "Raqamli   analiz   va   MATLAB   dasturida
hisoblash". Toshkent: O'zbekiston Fanlar Akademiyasi.
7. Bo'riev,   S.   R.   (2011).   "Hisoblash   matematikasi   asoslari".   Toshkent:
Sharq nashriyoti.
8. Qodirov,   D.   A.   (2014).   "Hisoblash   asoslari   va   raqamli   metodlar".
Toshkent: G‘azal nashriyoti.
9. To'raev,   S.   I.,   &   Mirzaev,   X.   B.   (2008).   "Raqamli   analiz   va
MATLAB". Toshkent: O'quv qo'llanma.
10. Salimov,   A.   T.   (2015).   "Hisoblash   usullari   va   raqamli   tahlil".
Toshkent: O'zbek universiteti nashriyoti.
38