Kirish Roʻyxatdan oʻtish

Docx

  • Referatlar
  • Diplom ishlar
  • Boshqa
    • Slaydlar
    • Referatlar
    • Kurs ishlari
    • Diplom ishlar
    • Dissertatsiyalar
    • Dars ishlanmalar
    • Infografika
    • Kitoblar
    • Testlar

Dokument ma'lumotlari

Narxi 35000UZS
Hajmi 215.1KB
Xaridlar 0
Yuklab olingan sana 21 Aprel 2025
Kengaytma docx
Bo'lim Kurs ishlari
Fan Algebra

Sotuvchi

Telzor Uchun

Ro'yxatga olish sanasi 21 Aprel 2025

9 Sotish

Oddiy differensial tenglamalarni sonli yechish eyler usulining matlab dasturidagi tadbig’i

Sotib olish
MAVZU: ODDIY DIFFERENSIAL TENGLAMALARNI SONLI YECHISH
EYLER USULINING MATLAB DASTURIDAGI TADBIG’I
MUNDARIJA:
KIRISH………………………………….…………………………………….3
I.ASOSIY QISM…………………………………………………….………..4
1.1.  Differensial tenglamalar haqida umumiy tushunchalar ………….……….4
1.2.  O`zgaruvchilari ajraladigan differensial tenglamalar ……………..….….11
1.3.  Oddiy differensial tenglamalarni sonli yechish …………………...…….16
1.4.  Eyler usulining matlab dasturidagi tadbig’i ………………………..……28
XULOSA…………………………………………………………………….31
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR……………………………..…….32 KIRISH
Oddiy   differensial   tenglamalar   (ODT)   ko'plab   tabiiy   fanlar   va   muhandislik
sohalarida   uchraydi,   chunki   ular   tizimlarning   dinamik   xatti-harakatlarini,   vaqt
davomida   o'zgarishlarni   va   qiyin   hisoblashlar   natijasida   yuzaga   keladigan
muammolarni   modellashda   keng   qo'llaniladi.   Bunday   tenglamalar   odatda   aniq
yechimlarga   ega   bo'lishi   uchun   murakkab   bo'lishi   mumkin,   shuning   uchun   ularni
yechishning bir nechta sonli metodlari ishlab chiqilgan.
Sonli   yechim   metodlaridan   biri   Eylier   usuli   bo'lib,   u   differensial
tenglamalarning   yirik   tizimlari   uchun   oddiy   va   samarali   usul   sifatida   keng
qo'llaniladi.   Bu   usulni   qo'llash   orqali   boshlang'ich   shartlar   va   berilgan   qadam
uzunligi   yordamida   har   bir   vaqt   nuqtasidagi   yechimni   taxmin   qilish   mumkin.
Eylier  usuli,  ayniqsa,  chiziqli   va  nolinеar   differensial   tenglamalarni  sonli  yechish
uchun   foydalidir,   ammo   ba'zi   holatlarda   uning   noaniqliklari   va   aniqligi   haqida
ehtiyotkorlik bilan yondashish zarur.
Ushbu   ishda   Eylier   usulining   MATLAB   dasturidagi   qo'llanilishini   o'rganib
chiqamiz.   Biz   differensial   tenglamalarni   yechish   uchun   Eylier   usulini   ishlatib,
natijalarni   hisoblash   va   ularni   MATLAB   dasturi   yordamida   taxminiy   yechimlar
sifatida   taqdim   etamiz.   Bu   metodning   afzalligi   shundaki,   u   oddiylik   va   tezlikni
ta'minlashi bilan birga, maxsus murakkabliklarga ega bo'lmagan tenglamalar uchun
aniq va oson yechimlarni olish imkonini beradi.
Shu   bilan   birga,   Eylier   usulining   aniqlik   darajasi   qadam   uzunligiga   bog'liq
bo'lib,   qadam   uzunligini   kichraytirish   yechimning   aniqligini   oshirishi   mumkin.
Ammo   juda   kichik   qadam   uzunligi   hisoblashlarni   uzoq   vaqtdan   keyin
qiyinlashtirishi   mumkin,   shuning   uchun   optimal   qadam   uzunligini   tanlash
muhimdir.
3 I.ASOSIY QISM
1.1. Differensial tenglamalar haqida umumiy tushunchalar.
Tabiatda   uchraydigan   turli   jarayonlar   (fizik,   ximik,   mexanik,   biologik   va
boshqalar)   o’z   harakat   qonunlariga   ega.   Ba’zi   jarayonlar   bir   xil   qonun   bo’yicha
sodir   bo’lishi   mumkin,   bunday   hollarda   ularni   o’rganish   ancha   yengillashadi.
Ammo   jarayonlarni   tavsiflaydigan   qonunlarni   to’g’ridan-to’g’ri   topish   har   doim
ham mumkin bo’lavermaydi. Xarakterli miqdorlar va ularning hosilalari orasidagi
munosabatlarni   topish   tabiatan   yengil   bo’ladi.   Ko’pgina   tabiiy   va   texnika
masalalarini yechish shunday noma’lum funksiyalarni izlashga keltiriladiki, bunda
bu   funksiya   berilgan   hodisa   yoki   jarayonni   ifodalab,   ma’lum   munosabatlar   va
bog’lanish esa shu noma’lum funksiya   va uning hosilalari orasida beriladi. Mana
shunday   munosabat   va   qonunlar   asosida   bog’langan   ifodalar   differensial
tenglamalarga misol bo’ladi.
1 - masala. Massasi m bo’lgan jism V(0)=V
0  boshlang’ich tezlik bilan
biror balandlikdan tashlab yuborilgan. Jism  tezligining o’zgarish qonunini toping.
(1 - rasm)
Nyutonning ikkinchi qonuniga ko’ra       mdv/dt=F
bu   erda   F   -   jismga   ta’sir   etayotgan   kuchlarning   yig’indisi   (teng   ta’sir
etuvchi).   Jismga   faqat   2   ta   kuch   ta’sir   etsin   deb   hisoblaylik:   havoning   qarshilik
kuchi F
1 =-kv, k>0; yerning tortish kuchi F
2 =mg.
 
                                        F
1 =-kv                      F
2 =mg
                                                1-rasm
4 Demak, matematik nuqtai nazardan F kuch a) F
2   ga;   b) F
1   ga;   v) F
1 +F
2   ga
teng bo’lishi mumkin.                                                                             
a)Agar F=F
1  bo’lsa, mdv/dt=-kv tenglamaga ega bo’lamiz. Bunda V(t)=V
0 e -
kt/m 
 bo’ladi.
b) F=F
2  bo’lsa, U holda birinchi tartibli mdv/dt=mg differentsial tenglamaga
egamiz.   Bu   tenglamani   yechimini   V(t)=gt+c   (c   -   ixtiyoriy   o’zgarmas   son)
ko’rinishda   ekanligini   oddiy   hisoblarda   tekshirish   mumkin.   V(0)=V
0   bo’lgani
uchun c=V
0  bo’lib, u holda izlangan qonun V
1 =gt+V
0  ko’rinishida bo’ladi. 
v)   F=F
1 +F
2   bo’lsin.   Bu   holda   mdv/dt=mg-kv   (k>0)   tenglamaga   kelamiz.
Noma’lum funksiya
ko’rinishida bo’ladi.
 
1   –   ta’rif .   Differensial   tenglama   deb   erkli   o’zgaruvchi   x,   noma’lum
y=f(x)   funksiya   va   uning   u '
,   u '’
,.....,u (n)
  hosilalari   orasidagi   bog’lanishni
ifodalaydigan tenglamaga aytiladi.
Agar   izlangan   funksiya   y=f(x)   bitta   erkli   o’zgaruvchining   funksiyasi
bo’lsa,   u   holda   differensial   tenglama   oddiy   differentsial   tenglama,   bir   nechta
o’zgaruvchilarning funksiyasi bo’lsa u=U(x
1 , x
2 ,...., x
n ) xususiy hosilali differensial
tenglama deyiladi.
              2-ta’rif .   Differensial   tenglamaning   tartibi   deb   tenglamaga   kirgan
hosilaning eng yuqori tartibiga aytiladi.
3-ta’rif .   Differensial   tenglamaning   yechimi   yoki   integrali   deb
differensial tenglamaga qo’yganda uni ayniyatga aylantiradigan har qanday y=f(x)
funksiyaga aytiladi.
5 Birinchi   tartibli   differentsial   tenglama   umumiy   holda   quyidagi
ko’rinishda bo’ladi.
F( x , y ,	) = 0 ( 1.1 )
Agar   bu   tenglamani   birinchi   tartibli   xosilaga   nisbatan   yechish
mumkin bo’lsa, u holda
                            
                           ¿ f ( x , y ) ( 1.2 )
tenglamaga   ega   bo’lamiz.   Odatda,   (1.2)   tenglama   hosilaga   nisbatan
yechilgan   tenglama   deyiladi.   (1.2)   tenglama   uchun   yechimning   mavjudligi   va
yagonaligi haqidagi teorema o’rinli :
Teorema.          Agar (1.2) tenglamada   f(x,y) funksiya va undan   y bo’yicha
olingan df/dy xususiy hosila   X0Y tekisligidagi (x
0 ,y
0 ) nuqtani o’z ichiga oluvchi
biror   sohada   uzluksiz   funksiyalar   bo’lsa,   u   holda   berilgan   tenglamaning   y(x
0 )=y
0
shartnii qanoatlantiruvchi birgina y=  (x) yechimi mavjud.
x=x
0   da   y(x)   funksiya   y
0   songa   teng   bo’lishi   kerak   degan   shart
boshlang’ich shart deyiladi:
y ( x 0 ) = y 0
4   –   ta’rif.   Birinchi   tartibli   differensial   tenglamaning   umumiy   yechimi   deb
bitta ixtiyoriy C o’zgarmas miqdorga bog’liq quyidagi shartlarni qanoatlantiruvchi	
y=(x,с)
funksiyaga aytiladi:
a) bu funksiya differensial tenglamani ixtiyoriy с da qanoatlantiradi;
b) x=x
0  da y=y
0  boshlang’ich shart har qanday bo’lganda ham shunday  с = с 0
qiymat topiladiki, y=  (x,с
0 ) funksiya berilgan boshlang’ich shartni qanoatlantiradi.
5   –   ta’rif.   Umumiy   yechimni   oshkormas   holda   ifodalovchi   F(x,y,с)=0
tenglik (1.1) differentsial tenglamaning umumiy integrali deyiladi.
6 6   –   ta’rif.     Ixtiyoriy   с   -   o’zgarmas   miqdorda  с=	с0   ma’lum   qiymat   berish
natijasida   y=  (x,с)   umumiy   yechimdan   hosil   bo’ladigan   har   qanday   y = ( x , с 0 )
funksiya xususiy yechim deyiladi.  F ( x , y , с 0 )
 - xususiy integral deyiladi.
7-ta’rif.   (1.1)   differensial   tenglama   uchun  	
dy	/dx	=с=	const   munosabat
bajariladigan   nuqtalarning   geometrik   o’rni   berilgan   differensial   tenglamaning
izoklinasi deyiladi.
Matematika va uning tatbiqlarining muhim masalalari x ni emas, balki uning
biror   noma`lum   y(x)   funksiyasini   topish   masalasi   qo`yilgan   va   tarkibida   x,   y(x),
shu   bilan   birga   uning  	
y'(x),y(x),...,y (n) (x   hosilalarini   o`z   ichiga   olgan   murakkab
tenglamalarni yechishga keltiriladi. Masalan, 	
y'+2y−	x3=0,y =  с ·ax,  у '	+у=	0.
Erkli   o`zgaruvchi   x   ni,   noma`lum   y(x)   funksiyani   va   uning   n   tartibli
hosilasiga   qadar   hosilalarini   bog`lovchi   tenglamaga   n-tartibli   oddiy   diffcrcnsial
tcnglama deyiladi. Yuqoridayozilgan tenglamalar, mos ravishda, birinchi, ikkinchi
va   uchinchi   tartibli   differensial   tenglamalardir.   Umumiy   ko`rinishda   n-tartibli
differensial tenglama	
F¿
shaklda  yoziladi.
(1)   tenglamani   ayniyatga   aylantiruvchi   va   kamida   n   marta   differensial-
lanuvchi har qanday  у  = f(x) funksiyaga  differensial tenglama yechimi  deyiladi.
Masalan,   у   =   e -x
  funksiya   y ' + у = 0
  differensial   tenglama   yechimi   bo`lib,
tenglamaning   cheksiz   ko`p   yechimlaridan   biridir.   Har   qanday   у   =   c·e -x
  funksiya
ham,   bu   yerda,   с   -   ixtiyoriy   o`zgarmas,   tenglamani   qanoatlantiradi.   Ushbu
differensial   tenglama   yechilganda,   uning   yechimi   у   =   с ·e -x
  ko`rinishdan   o`zgacha
bo`lishi   mumkin   emasligini   aniqlaymiz.   Shu   ma`noda,   у   =   с ·e -x
  funksiya   uning
umumiy   yechimi   deyiladi.   Umumiy   yechimda   ixtiyoriy   o`zgarmas   с   qatnashgani
uchun,   tenglama   yechimlari   to`plami   yagona   ixtiyoriy   с   o`zgarmasga   bog`liq
deyiladi.
O`zgarmas   с   ga  turli   son  qiymatlar   berilganda,  uning  konkret   yoki  xususiy
yechimlari kelib chiqadi.
7 у ′" = 0 differensial tenglama yechimlarini bevosita qurish mum-kin: y" = c
1 ,
y ' = c 1 x + c 2 , у = c 1 x 2 / 2 + c 2 x + c 3 .
  Bu   yerda,   c
1 ,   c
2   va   c
3   ix-tiyoriy   o`zgarmaslar
bo`lib, ularning har qanday qiymatlarida  у=	c1x2/2+c2x+c3   funksiya differensial
tenglamani   qanoatlantiradi   va   umumiy   yechim   bo`lib   hisoblanadi.   y′"=0
differensial   tenglama   umumiy   yechimi   uch   ixtiyoriy   o`zgarmasga   bog`liq   va
o`zgarmaslar har birining konkret qiymatlarida xususiy yechim hosil bo`ladi.
Yuqoridagi   misollardan   differensial   tenglama   umumiy   yechimi
o`zgarmaslari   soni   tenglamaning   tartibiga   teng   ekanligini   va   uning   xu-susiy
yechimlari   umumiy   yechimdan   o`zgarmaslarining   konkret   qiy-matlarida   kelib
chiqishini xulosa qilish mumkin.
Differensial tenglama yechimlarini qurish jarayoniga differensial tenglamani
integrallash   deb   yuritiladi.   Differensial   tenglamani   integrallab,   masalaning
qo`yilishiga   qarab,   uning   yoki   umumiy   yechimi   tuziladi   yoki   xususiy   yechimi
topiladi.
Birinchi tartibli differensial tenglama umumiy  F ( x ; y ; y ) = 0
 yoki y   hosilaga
nisbatan yechilgan 	
y'=	f(x;y)
                                                            (2)
ko`rinishda yozilishi mumkin.
Ushbu tenglamalar ham, odatda, cheksiz ko`p yechimga ega bo`lib, ulardan
biror-bir   xususiy   yechimni   ajratib   olish   qo`shimcha   shartni   talab   etadi.   Ko`p
hollarda ushbu shart Koshi masalasi shaklida qo`yiladi. Koshi masalasi y′ = f(x;y)
differensial   tenglamaning  	
y/x=	x0=	y0   boshlang`ich   shartni   qanoatlantiravchi
yechimini topishdan iborat.
Masala   yechimi   mavjudlik   va   yagonalik   sharti   quyidagi   teoremadan
aniqlanadi.
Teorema .   Agar   f(x ; у )   funksiya   boshlang`ich   ( x 0 ; y 0 )
  nuqtaning   biror
atrofida   aniqlangan,   uzluksiz   va   uzluksiz   д f / д у   xususiy   hosilaga   ega   bo`lsa,   u
holda   ( x 0 ; y 0 )
  nuqtaning   shunday   bir   atrofi   mavjudki,   ushbu   atrofda   y = f ( x ; y )
differensial   tenglama   uchun  	
y/x=	x0=	y0   boshlang`ich   sharth   Koshi   masalasi
ycchimi mavjud va yagonadir.
8 Differensial   tenglamaning   umumiy   va   xususiy   yechimlari   tushunchalariga
aniqlik kiritamiz.
Agar   boshlang`ich  (x0;y0)   nuqtaning   berilishi   (2)   tenglama   yechimining
yagonaligini   aniqlasa,   u   holda   ushbu   yagona   yechimga   xususiy   yechim   deyiladi.
Boshqacha aytganda boshlang`ich shart bir qiymatni aniqlaydigan yechim xususiy
yechimdir.
Differensial   tenglamaning   barcha   xususiy   yechimlari   to`plamiga   esa,
umumiy yechim deyiladi.
Odatda, umumiy yechim yoki oshkor  	
y−	φ(x,c)   yoki oshkormas   φ ( х , у , с )
  =
0   ko`rinishda   yoziladi.   Boshlang`ich   ( x 0 ; y 0 )
  shart   asosida   с   o`zgarmas
у 0 = φ ( х 0 ; с )
 tenglamadan topiladi.
Tenglamaning   umumiy   integral)   (yoki   yechimi)   deb,   с   o`zgarmasning   turli
qiymatlarida   barcha   xususiy   yechimlari   aniqlanadigan  	
φ(х,у,с)=0 munosabatga
aytiladi.
Masalan,   yechimning   mavjudlik   va   yagonalik   teorema   shartlari   yuqorida
ko`rilgan   y′   =   -y   tenglama   uchun   xy   tekislikning   har   bir   nuqtasida   bajariladi.
Tenglama   umumiy   yechimi   y   =   c·c x
  formuladan   iborat   boiib,   har   qanday
boshlang`ich  	
y/x=	x0=	y0 shart   mos   с   o`zgarmas   tan-langanda,   qanoatlantiriladi.
O`zgarmas 	
сy0=c·c	−	x0  tenglamadan topiladi  va c = y 0 · e x 0 .
Differcnsial   tenglamani   yechish   uning   umumiy   yechimini   (yoki   umu-miy
integralini) topishni anglatadi.
(2)   differensial   tenglama   yechimi   mavjudligi   va   yagonaligini   ta`min-
laydigan   muhim   shartlardan   д f/ д y   xususiy   hosilaning   uzluksizligidir.   Ba`zi   bir
nuqtalarda   ushbu   shart   bajarilmasligi   va   ular   orqali   birorta   ham   integral   chiziq
o`tmasligi   yoki,   aksincha,   bir   nechta   integral   chiziqlar   o`tishi   mumkin.   Bunday
nuqtalarga differensial tenglamaning maxsus nuqtalari deyiladi.
Differensial tenglamaning integral chizig`i faqat uning maxsus nuqtalaridan
iborat bo`lishi mumkin. Ushbu egri chiziqlar tenglamaning maxsus yechimlari deb
yuritiladi.
9 1.2. O`zgaruvchilari ajraladigan differensial tenglamalar.
Birinchi tartibli ikkala qismini oddiy integrallash yo`li bilan yechiladigan 
sodda tenglama
y ' = f ( x )
                                                        (3)
ko`rinishga   ega.   Natijada,   y   =   ∫f(x)dx   va   agar   f(x)   funksiyaning   bosh-
lang`ich funksiyalaridan biri F(x)  bo`lsa,  umumiy yechim y = F(x)+c ko`rinishda
yoziladi.
(3)   tenglamaning   muhim   umumlashmasi   bo`lmish   o`zgaruvchilari   aj -
raladigan differensial tenglama:
y ' = P ( x ) − q ( y ) yoki dy / dx = P ( x ) · q ( y )
     (4)
shaklda yozilishi mumkin.
Noma`lum   funksiya   у   ning   qaralayotgan   o`zgarish   sohasida   q(y)   ≠   0   shart
bajariladi deb, (4) tenglamani o`zgaruvchilari ajralgan.
dy / q ( y ) = P ( x ) · dx
shaklda yozamiz va ikkala qjsmini integrallab,
∫ dy / q ( y ) = ∫ P ( x ) · dx
tenglikni   olamiz.   Q(y)   funksiya   l/q(y)   funksiyaning,   P(x)   esa   p(x)   ning
boshlang`ich funksiyalaridan biri bo`lsa, (4) tenglamaning umumiy in-tegrali:
Q ( y ) = P ( x ) + c
ko`rinishdan iborat.
Masala. y′ = x - y 2
  tenglamaning barcha yechimlarini topish talab qi-lingan
bo`lsin. y ≠ 0 shart o`rinli deb, tenglama o`zgaruvchilarini aj-ratamiz.
dy/dx = x·y 2
yoki dy/y 2
 = x·dx.
Tenglamani integrallab, -1/y = ½ - x 2
 +  с  yoki 
ko`rinishda umumiy yechimni olamiz. Ushbu yechimga tenglamani yechish
jarayonida   yo`qotilgan   y   =   0   yechimni   ham   qo`shish   lozim.   Bi-rinchi   tartibli   bir
jinsli differensial tenglama deb,
10c	x	
y	
		
		2	
2
1	
1 dy	/dx	=	f(y/x)                                                (5) 
ko`rinishdagi tenglamaga aytiladi.
(5)   tenglamani   yechish   uchun   noma`lum   y(x)   funksiyadan   u(x)   =   y(x)/x
funksiyaga o`tamiz.  Unda,	
у=	x·u	,dy	/dx	=u+x·du	/dx
tengliklar o`rinli bo`lib, (5) tenglama:
u + x·du / dx = f ( u ) yoki du / ( f ( u ) − u ) = dx / x
ko`rinishga keltiriladi. Oxirgi tenglama o`zgaruvchilari ajralgan differensial
tenglamadir va ma`lum usulda yechiladi.  Natijada,	
∫	
du	
f(u)−	u
=	ln	|x|=	c.
u(x) funksiya topilgandan so`ng, y(x) = x·u (x) funksiyaga qaytiladi.
Masala. 
tenglamani yeching. 
Ushbu tenglama bir jinsli tenglama, chunki 
bu yerda, u = y/x.
Noma`lum  u  fiinksiyaga nisbatan o`zgaruvchilari ajralgan:
       yoki    	
(u−	1)⋅du	
−	u2+2u+1
=	dx
x
tenglama hosil bo`ladi. Tenglamani integrallasak,
− 1 / 2 · ln ∨ − u 2 + 2 u + 1 ∨ ¿ ln ∨ x ∨ − 1 / 2 − ln ∨ C ∨ ¿
tenglikni va so`ngra,	
¿−u2+2u+l∨−l/2=¿x∨·1/yoki	x2·∨−u2+2u+l∨¿∨C∨	¿
  yechimlarni   va
oxirida y = x - u funksiyaga qaytib, oshkormas shaklda:
х 2 + 2 ху − у 2 = С
umumiy integralni quramiz.
11	
0		

		
y	x	
y	x	y 1 1
1/ 1/










uu
xy xy
xy xy
x y
f	
x
dx	
u	
u
u	
du		
	


1
1 Birinchi tartibli chiziqli differensial tenglamalar. 
Bernulli tenglamasi
Birinchi  tartibli  F(x,y,y`)  =  0 differensial  tenglamaning  chap  qismi   у   va y`
larga chiziqli bog`liq shakliga chiziqli tenglama deyiladi.   Chiziqli, birinchi tartibli
differensial tenglama,
y ' + P ( x ) · y = f ( x )
               (6)
ko`rinishda yozilishi mumkin.
(6) tenglamani integrallash jarayoni, odatda, ikki bosqichdan iborat. Dastlab,
tenglama o`ng tomonidagi f(x) funksiyani 0 bilan almashtiriladi va y'+P(x)−	y=0
         (7)
tenglamaning umumiy yechimi topiladi. (7) tenglama (6) tenglamaning mos
chiziqli   bir   jinsli   tenglamasi   deyiladi.   (6)   tenglamaning   o`zi   esa,   agar   f(x)   ≠   0
bo`lsa,   bir   jinsli   bo`lmagan   tenglama   deyiladi.   Bir   jinsli   tenglamaning   umumiy
yechimi   qurilgandan   so`ng,   bir   jinsli   bo`lmagan   tenglamaning   biror-bir   y1(x)
xususiy yechimi topiladi.
Bir   jinsli   bo`lmagan   (1)   tenglama   umumiy   yechimi,   ushbu   tenglama   biror-
bir xususiy y1(x) yechimi bilan uning mos bir jinsli tenglamasi umumiy yechimlari
yig`indisiga teng.
Birinchi bosqichda bir jinsli (7) tenglamani yechamiz.
Tenglama o`zgaruvchilari ajraladigan differensial tenglama bo`lgani uchun,
dy / y = − P ( x ) · dx .
Oxirgi   tenglamani   integrallab,   y   =   C·e -P(x)
  umumiy   yechimni   quramiz,   bu
yerda, P(x) flinksiya p(x) ning boshlang`ich funksiyalaridan bin.
lkkinchi   bosqichda   (6)   tenglama   xususiy   yechimlaridan   birini   ixtiyoriy
o`zgarmasni variatsiyalash usulida, ya`ni y,(x) xususiy yechimni y1(x) = u(x)·e -P(x)
shaklda   qidiramiz.   Ushbu   ifodani   (6)   tenglamaga   qo`yamiz   va   u(x)   noma`lum
funksiyaga nisbatan,
u ' − e − P ( x ) − u·P ' ( x ) · e − P ( x ) + P ( x ) · u·e − P ( x ) = f ( x )
12 tenglamani   olamiz.   P′(x)   =   p(x)   munosabat   o`rinli   bo`lgani   uchun,
tenglamaning   chap   tomondagi   ikkinchi   va   uchinchi   hadlari   o`zaro   yeyi-shadi.
Natijada, u'·e−	P(x)=	f(x)yoki	du	/dx	=	f(x)·eP(x)
tenglama kelib chiqadi. Uni integrallab, cheksiz ko`p	
u(x)=	∫f(x)·eP(x)dx
boshlang`ich funksiyalardan birini tanlaymiz. 
Masala. y′ - 2x(y + l) = 0 tenglamani yeching.
Tenglama y′ - 2x - y = 2x shaklda yozilishi mumkin va chiziqli tenglamadir.
Tenglamaning   mos   bir   jinsli   tenglamasi   y′   –   2x   -   y   =   0   ko`rinishga   ega.
O`zgaruvchilarni ajratib, so`ngra integrallaymiz:	
dy	/y=	2x·dx	↔	ln∨	y∨	¿x2+ln	∨c∨↔	y=	±c·e	x2
Dastlabki   bir   jinslimas   tenglamaning   xususiy   yechimi   y
0 (x)   ni   y
0 (x)   =
u(x)·e x2 
ko`paytma ko`rinishida topamiz:	
u'−ex2+2x·u·e	x2−	2x·u·e	x2=2x↔	u'=	2x·e	−	x2
va   u(x)   =   -   e -x2
  +c,   umumiy   yechimdan   u(x)   =   -   e -x2
  xususiy   yechimni
tanlaymiz.   Natijada,   y
0 (x)   =   -   e -x2
·e x2
  =   -1,   shunday   qilib,   berilgan   tenglamaning
umumiy yechimini xususiy y = - l va mos bir jinsli tenglama umumiy yechimi y =
c·e x2 
larning yig`indisidan iborat:
y ( x ) = c·e x 2 − l ;
Chiziqli   differensial   tenglamani   yechishda   qo`llanilgan   usul   ba`zi   chiziqsiz
tenglamalarni ham yechish imkonini beradi. Xususan, chiziqsiz	
y'+P(x)·y=q(x)·yn(8)
Bernulli tenglamasi deb yuritiladigan tenglamani yuqoridagi usulni qo`llab,
yechish   mumkin.   Dastlab,   y′   +   P(x)·y   =   0   bir   jinsli   tenglamaning   yechimlaridan
biri y
0 (x) ni topamiz.
(8)   tenglama   umumiy   yechimini   y(x)   =   u(x)·y
0 (x)   ko`rinishda   qidiramiz.
Natijada, noma`lum u(x) ga nisbatan,	
u'(x)·y0(x)=q(x)·un(x)−	y0n(x)
o`zgaruvchilari ajraladigan tenglama kelib chiqadi va integrallanadi. 
Masala. y′+ 2y - e 2x
·y 2
 = 0 tenglamani yeching.
13 Dastlab,   bir  jinsli  y′+  2y  =  0  tenglamani   integrallaymiz   va  uning  у  =  c·e -2x
umumiy   yechimini   olamiz.   Yechimlaridan   biri   sifatida   y
0 (x)   =   e -2x
  funksiyani
qarash   mumkin.   So`ngra,   berilgan   tenglamada   y(x)   =   u(x)·e -2x
  almashtirish
bajaramiz:
e − 2 x · u ' = e − 4 x · e 2 x · u 2 yoki du / u 2 = l .
Oxirgi   tenglamani   integrallab,   u(x)   =   l/(c   -   x)   tenglikni   olamiz.   Natijada,
tenglama umumiy yechimi:
y ( x ) = u ( x ) · y 0 ( x ) = e − 2 x / ( c − x ) .
14 1.3.   Oddiy differensial tenglamalarni sonli yechish
  ?
.bn   Quyidagi y'=	f(x,y)
        (1)
birinchi tartibli differentsial tenglamaning [a,b] kesmada boshlang’ich shart 
x=x
0  bo`lgan hol uchun  y=y
0   ni qanoatlantiruvchi echimi topilishi lozim bo`lsin. 
[a,b] kesmani  x
0  ,  x
1 ,
   x
2   ,…,  x
n   nuqtalar bilan n ta teng bo`lakchalarga ajratamiz; 
bunda 	
хi=	x0+ih  ( i = 0,1,2,… n ), 	h=	b−	a
n  - qadam. 
(1) tenglamani [a,b] kesmaga tegishli bo`lgan biror [x
k , x
k+1 ] kesmada 
integrallasak, 	
∫
xk
xk+1
f(x,y)dx	=	∫xk
xk+1
y'dx	=	y(x)|xk
xk+1
=	y(xk+1)−	y(xk)=	yk+1−	yk
ya`ni, 	
yk+1=	yk+∫
xk
xk+1
f(x,y)dx
            (2)
Bu erda integral ostidagi funktsiyani  x=x
k   nuqtada boshlang’ich o`zgarmas 
qiymatiga teng deb qabul qilinsa, quyidagini hosil qilamiz:	
∫
xk
xk+1
f(x,y)dx	=	f(xk,yk)¿x	|xk
xk+1
=	f(xk,yk)⋅(xk+1−	xk)=	yk'¿h
U holda (2) dan	
yk+1=	yk+yk
'h
                       (3)	
yk+1−	yk=	Δy	k
  ya`ni  	yk
'h=	Δy	k  deb belgilasak, 	
yk+1=	yk+Δy	k
             (4)
Ushbu jarayonni [a,b] ga tegishli bo`lgan har bir kesmacha uchun takrorlab, 
(1) ning echimini ifodalovchi jadvalini to`zamiz. eyler usulining geometrik 
ma`nosi shundayki, bunda (1) ning echimini ifodalovchi integral egri chiziq siniq 
(II) chiziqlar bilan almashtiriladi (10 - rasm). 
15 10 – rasm
Quyidagi tizim{y'=f1(x,y,z)¿¿¿¿
    (5)
uchun
x=x
0    da   y=y
0  ,  z=z
0       (6)
boshlang’ich shart berilgan. (5) ning taqribiy echimlari quyidagi formulalar 
orqali topiladi:	
yi+1=	yi+	Δy	i,	zi+1=	zi+	Δz	i
bu erda	
Δy	i=	hf	1(xi,yi,zi);	Δz	i=	hf	2(xi,yi,zi)	(i=	0,1,2	,...)
Misol.   eyler  usuli yordamida 	
у'=	у−	
2	х
у  differentsial  tenglamaning  
[0,1]  kesmada  olingan va  u (0) = 1 boshlang’ich  shartni qanotlantiruvchi   u(x)  
echimining taqribiy qiymatlarini   h =0,2 qadam bilan  toping.
Echish :	
f(x,y)=	y−	2x
y	
;	a=	0,	b=	1,	x0=	0,	y0=	1,	h=	0,2
Quyidagi  hisoblash  jadvalini  to`zamiz.
16 x0y
x
0 x
1 x
2 x
3 x
n-1 x
4y
0 - II 1- qator . 
  i =0,  x0=	0	,y0=	1,0000
   	
f(x0,y0)=	y0−	
2x0	
y0	
=	1−	2∗	0	
1	
=	1,0000	
Δy	0=	hf	(x0,y0)=	0,2	∗	1=	0,2000	
yi+1=	yi+	Δy	i,i=	0;y1=	y0+	Δy	0=	1+0,2	=	1,2000
2 - qator.
  i =1 , 	
x1=	0+0,2	=	0,2	;y1=	1,2000	;
   	
f(x1,y1)=	y1−	
2x1	
y1	
=	1,2	−	2∗0,2	
1,2	=	0,8667	
Δy	1=	hf	(x1,y1)=	0,2	∗	0,8667	=	0,1733	
y2=	y1+	Δy	1=	1,2	+0,1733	=	1,3733
  va xakazo  i =2,3,4,5lar  uchun  hisoblanadi.
i	
xi	yi	f(xi,yi)=	yi−	
2xi	
yi;	
Δy	i=	hf	(xi,yi)
0 0,1 1,0000 1,0000 0,200
1 0,2 1,2000 0,8667 0,1733
2 0,4 1,3733 0,7908 0,1582
3 0,6 1,5315 0,7480 0,1496
4 0,8 1,6811 0,7293 0,1459
5 1,0 1,8270
Differensial tenglamaning yechimini darajali qator ko’rinishida topish uchun
dsolve komandada o’zgaruvchilardan keyin   type=series   (yoki shunchaki series) 
parametrini ko’rsatish kerak.   n -chi yoyilma tartibini ko’rsatish uchun, ya’ni daraja 
tartibini yoyilma tugaguncha, dsolve komandadan oldin tartibni 
aniqlaydigan   Order:=n   komandani qo’yish kerak.
17 2-rasm. Koshi masalasi yechimining grafigi.
Endi Koshi masalasining yechimini darajali qator ko’rinishida topamiz 
hamda sonli yechim va olingan darajali qatorning grafigini ular mosroq tushishi 
mumkin bo’lgan interval uchun yasaymiz (2-rasm).
> dsolve({eq, cond}, y(x), series);
> convert(%, polynom):p:=rhs(%):
> p1:=odeplot(de,[x,y(x)],-3..3, thickness=2,
color=black):
> p2:=plot(p,x=-3..3,thickness=2,linestyle=3,
color=blue):
> display(p1,p2);
Yechimning darajali qator bilan juda yaqin qiymatlari   1 <   x   < 1 ekanligi 
grafikdan ko’rinib turibdi.
Agar bu kabi masalalrni oddiy matematik usulda echish, hamda uning 
grafigini hosil qilish zarur bo’lsa, bu talabalardan, ilmiy xodim va o’qituvchilardan
ko’p vaqt va malaka talab etadi. Yuqoridagi masaladan ko’rinib   turibdiki , uni 
Maple muhitida oson yechish va bir paytda uning grafigini ham hosil qilish 
mumkin ekan.
1.  To`rda approksimatsiya xatoligi
18 Biz   xozirgacha   lokal   ayirmali   approksimatsiyani   qaradik.   Odatda   to`rda
ayirmali approksimatsiya tartibini baholash talab qilinadi.
  -     to`r   funktsiyalarning   biror     Evklid   fazosidagi   to`r,
  -     da   berilgan   to`r   funktsiyalarning   chiziqli   fazosi,     -     silliq
funktsiyalar fazosi bo`lsin. Faraz qilaylik, 1) ixtiyoriy     uchun  
bo`ladigan   operator mavjud, 2)   va   normalar quyidagicha bo`lsin, ya`ni lim
|h|→0
‖ℜ	hu‖h=	‖u‖0
,
bunda       -    vektor ning normasi .
 da berilgan qandaydir   operatorni va   da berilgan   to`r funktsiyani
  to`r funktsiyaga akslantiruvchi     operatorni qaraymiz (ya`ni     dan     ga
ta`sir qiluvchi).
 operatorni   ayirmali operator bilan approksimatsiyalash xatoligi deb 
,
to`r   funktsiyaga   aytiladi,   bunda   ,   ,     -     dagi
ixtiyoriy funktsiya  (vektor, element).
  da     intilsa     differentsial   operatorni     ayirmali   operator
approksimatsiyalaydi deymiz.
, (1)
yoki  
bo`lsa     tartib   bilan     differentsial   operatorni     ayirmali   operatori
approksimatsiyalaydi   deb   ataymiz,   bunda     -     dan   bog`liq   bo`lmagan   musbat
o`zgarmas son.
 opeartorni tanlashga misollar: 
1)  agar   - uzluksiz funktsiya bo`lsa, u holda 
19	
h				px	x	x	x	,...,	,	2	1	 G
hH	
h
0H		x	v	
0	H	u	h	h	h	H	u	u			
h	
h	0	
h	h
0H	
L	h	hv	
hhv	L	hL
h	H h	H	
L	hL	
	h	h	h	h	Lv	v	L				
v	v	h	h						Lv	Lv	h	h		v
0H	
0		h	0	hh		L	hL	
			m	
hh	h	h	hh	h	O	Lv	v	L					
		m	
hh	hh	h	M	Lv	v	L				
0	m	L	hL	
M	h
h	
	x	v ;
2)        ,
bunda     -  integral funktsiya va h.k.
1     eslatma    .   Agar     -  vektor   bo`lsa ,     ni  
uzunlik   deb   tushunish   mumkin .     tartib   bilan   turli     bo`yicha
approksimatsiya qilish mumkin.   U holda (16) o`rniga 
,  bunda   .
  lar orasida eng kichik sonni olamiz va uni     bilan belgilab (1)
baholashni olamiz.
1.  Agar     notekis   to`r,   ya`ni     bo`lsa ,   misol   uchun
  yoki   o`rta   kvadratik   qiymat     ni   olish   mumkin,   bunda     -   tugunlar
soni.
Misol .   Notekis   to`rda   ayirmali  approksimatsiya .     kesmada   berilgan
  funktsiyalar   fazosida     ni   qaraymiz.   Quyidagi   to`rni
olamiz
.
  operator   noregulyar shablonda   tugunda aniqlangan 
,
ayirmali operatorga mos keladi. Quyidagi belgilashlarni kiritamiz
.
 operator ni quyidagi ko`rinishda yozish mumkin  
.
Approksimatsiyaning lokal xatoligi  
20				h	h	h	x	xv	xv	v				,	
					∫	∫		

	
				
1
1	2
1	
2
1	ds	sh	xv	dttv	h	xv	v	
hx
hx	
h	h	
	x	v	
	ph	h	h	h	,...,	,	2	1		h		212	22	21	...	ph	h	h	h				 p,...,2,1	
	h	
		
		p
m
hhhh	h	M	Lv	v	L
1	
	 0	
m	
pm	m	m	,...,	,	2	1	m	
h		nh	h	h	h	,...,	,	2	1		
i	ni	h	h			1max	h	n	
1	0			x	
	1,0	4	0	C	H		2	2	dx	v	d	Lv		
	1	0	10	0						n	i	h	x,	x,n	,...,,	i,	x	ˆ	
Lv		1	1	,	,			i	i	i	x	x	x	ix	
					1	1	
1
1	5,0	,	,	1	
		

				
	

					i	i	i	i	i	i
i	i	
i	
i	i	
i	i	h	h	h	h	xv	v	h
v	v	
h	
v	v	
h	
v	L	
i	
i	i	ix	
i	
i	i	
ix	ix	
i
i	i	
ix	h	
v	v	v	
h	
v	v	v	v	
h
v	v	v									
	
	
	
	1	,	
1	
1	
1,	,	1	
,	,	,		
v	Lh	
		xx	ixx	i	h	v	v	v	L					, ga teng .
Demak   opeator to`r normada 
birinchi tartibli approksimatsiyaga ega .
 to`r normada quyidagicha
birinchi tartibli approksimatsiyani ham olishimiz mumkin .
Biroq  
normada   ikkinchi tartibga ega, ya`ni 
,  bunda   .
Bu tasdiqni isbotlaymiz.   ni 
ko`rinishda yozamiz .
 ni inobatga olib  
,
topamiz, bu erda    ixtiyoriy normada .
 bosh had divergent ko`rinishga ega. SHuning uchun 
.
Bundan     ekanligi ko`rinib turibdi va haqiqatdan 
21					 2
1	3
iiii
i
ihi	h	O	v	h	h	Lv	v	L					 		
v	Lh	
		i	ni	i	ni	C	h	h	h	O	1	1	1	1	max	,	max							
2	
L	
	h	O	
n
i	i	i		

	

	

	
21	1
1	
2				

21
2
11
11











 i
k kkn
i ih		 	
	
		2	1	h	O			i	ni	h	h			1max	
	
	2	2	21
6	i	i	i
i	i	i	h	O	v	h
h	h						
	1	1					i	i	i	h	O	v	v	
*	*	2	1	21	
6	i	i	i	i	
i	i	i	i	i	h	
v	h	v	h													
	2	*	h	O	i		
i

	
			6	6
12
112
1
1 2
12
1
1	v	h	v	h	v	h	v	h	h	S iii
k kkkki
k kki								 
 
		 		
2	Mh	Si .
Bundan 
,
ya`ni   normada approksimatsiya xatoligi ikkinchi tartibga ega.
 to`r funktsiyani 
to`rda aniqlaymiz .
U     argumentning   funktsiyasi   bo`lib     norma   bilan     fazoning
vektori hisoblanadi.   to`rda   ni baholash uchun odatda 
normadan yoki quyidagilarning biridan foydalaniladi  
.
  -     opeatorning   ayirmali   approksimatsiyasi   bo`lsin.  
operator     to`rda   berilgan     to`r   funktsiyalarda   aniqlangan.  
bo`lsin.   Agar       bo`yicha   uzluksiz   bo`lsa,   barcha     lar   uchun
  bo`lishi   mumkin.   SHunday   qilib,     to`rda   berilgan     va
approksimatsiya xatoligini aniqlash uchun 
.
Bu erda  .
  ni       bo`yicha     va     bo`yicha     tartib bilan approksimatsiya
qiladi deymiz, agar   etarli silliq funktsiyalar sinfida
   yoki   
22)	(	2	
21	1
1	
2	
)1(	
h	O	Sh	
n
i	i	i		

	

	

		

	
2	
)1(	)1(	)1(	Mh				
	
					
	
)1(	
),	(	)	,	(	tx	y	t	x	y	h		
														t	x	tx	h	h	h	,	),,	(	
hx 	h
hH	
	h	),	(	tx	y	
h	t	h	ty	y	)(	max				
21
2
)(,)(




	
	
	
							 t hh
t hh tyytyy	
		h	h
vL				tx	u	u	Lu	,		
h	L	
	h		tx	vh	,				0	,	H	txv		
	txv	,	t	t	
			tx	v	tx	v	h	h	,	,				h		tx	vh	,		
																	h	h	h	h	h	tx	tx	Lv	tx	v	L	tx				,	,	,	,	,	
			txv	tx	v	h	h	,	,		
L	
h	L	x	0	m	t 0l	
	txv	,	
			l	m	
h	h	h	O	tx							,		l	m	
h	h	h	M						 baholash   bajarilsa,   bunda     -     va     dan   bog`liq   bo`lmagan   musbat
o`zgarmas.
Turg`unlik, approksimatsiya, yaqinlashish
 da  ,      ( 10 )
uzluksiz masala berilgan bo`lsin va   to`rda uni quyidagi ayirmali
masala approksimatsiya qilsin
  da  ,      da  . (11)
  xatolik   uchun   masala   (bunda     -     to`rda   ( 10 )   masala
echimining qiymatlari) quyidagi ko`rinishda bo`ladi
,  , (12)
bu   erda   -   tenglama   va   qo`shimcha   shartlarning   approksimatsiya
xatoligi .  (1 2 ) ning o`rninga
ni yozamiz.
Agar     operator   chiziqli   va   ayirmali   sxema   korrekt   bo`lsa,   ( 9 )   o`rniga
quyidagiga ega bo`lamiz
  yoki   .
(13)
Bu erdan ko`rinib turibdiki, agar sxema turg`un va masalani approksimatsiya
qilsa,   u   holda   yaqinlashuvchi   bo`ladi   (odatda   “approksimatsiya   va   turg`unlikdan
yaqinlashish   kelib   chiqadi”   deyiladi),   sxemaning   aniqlik   tartibi   uning
approksimatsiya tartibi bilan aniqlanadi.
YUqorida aytib o`tilganlardan shunday xulosa chiqadiki sxema yaqinlashishi
va aniqlik tartibini o`rganish approksimatsiya xatoligi va turg`unligini o`rganishga
olib   keladi,   ya`ni   aprior   baholash   deb   ataluvchi   (13)   ko`rinishdagi   baholash
olinadi. 
 Approksimatsiya aniqligi
23M	h	l	
G	x		x	f	Lu			x	lu	Γ	x				да	
h	h	h						
h	x			h	h	hy	L		 hx 	h	h	h	~	y	l			
h	h	h	u	y	z			hu	h	
h	h	h	h	h	h	h	zl	x	z	L							,	,	h
x 	
h	h	
,	
h	h	hz	L	~	~		
hL~	
			h	h	h	h	M	z	2	1	
~									h	h	h	h	h	h	M	z	3	2	1				 (4)-(6) sxemalar aniqligi haqidagi savolga javob berish uchun (4)-(6) masala
echimi   ni (I) masala echimi  u=u(x,t)  bilan taqqoslash kerak. Shunday qilib
u(x,t)   (I)   masalaning   uzluksiz   y echimi bo`lsin, u holda   qo`yamiz va
 ayirmani qaraymiz .
  ni baholash uchun quyidagi normalardan birini tanlaymiz
.
  indekssiz   belgilashlar   yordamida   (4)-
(6)  masalani quyidagi ko`rinishda yozamiz  
,
,      (II)
                     .
 ni  (II)  ga qo`yib va  u  ni berilgan funktsiya deb   z    uchun quyidagi
masalani hosil qilamiz
,
,
bunda     –   (I)   tenglama   u(x,t)   yechimida   (II)
sxemaning  approksimatsi ya   xatoligi .
Ta`rif    .    (II) sxema (I) tenglamani  (m,n)  tartib bilan approksimatsiyalaydi yoki
(I) tenglama  u=u(x,t)  yechimda   approksimatsiyaga ega deyiladi, agar
  yoki      tengsizliklar barcha     lar
uchun bajarilsa,  M   e sa     h   va   τ   dan bo g`liq bo`lmagan musbat o`zgarmas,    –
 to`rdagi qandaydir norma .  
24j
iyy )	,	(	j	i	
j
i	t	x	u	u		
ji	ji	ji	u	y	z			
jiz
2/1
1
1 2
0       ,max




	
 
 I
i ii
IiC hzzzzz	
						/)y	yˆ(	y	     ,yˆ	y	    ,y	y	t	ji	ji	1	
										h	t	)t,x(	    ,	)y)	(	yˆ	(	Λ	y	1	
	
 t),t(u)t,(y),t(u)t,(y        
21 10	
xx	h	y	Λy	    ,	x	    ),x(	u	)	,x(y					0	0	
u	z	y			
									)t,x(	    ,	)y)	(	yˆ	(Λ	yz	1	
					t	,	)t,	(z	)t,	(z	      0	1	0
,x,),x(z
h	
     00	
									tu	)u)	(	uˆ	(Λ	1
)h(O nm	

	
)	h(O	)t,x(	n	m				2	)	h(	M	n	m				2		t	
2  	
h	   u=u(x,t)   dan   x   va     t   bo`yicha   kerakli   hosilalarni   qo`yib,   (II)   ning
approksimatsi ya tartibini   baholaymiz .   Quyidagi belgilashlardan foydalanamiz
.
u(x,t)   ni   (x
i , t
j+0.5 )  nuqta atrofida  Teylor  qatoriga yoyamiz .
Ushbu formulalarni qo`llab  
,
ψ     ni quyidagicha yozamiz
.
Yuqoridagi ifodalarni bu erga qo`yib hamda
ifodalardan foydalanib
(12)
ni hosil qilamiz.
Bundan ko`rinadiki    da 
bunda faqat     .       va      
e kanini hisobga olib  (12)  dan quyidagini hosil qilamiz
255	0	50	50	,	t	t	t	),	t,	x(u	u	,x	/	u	'u	,t	/	u	u	j	,	j	,	j	i													    	   	    		
,	u 	,	)u	uˆ(,	)u	uˆ(,	)u	uˆ(,	uˆ	t									50	50	50	50	
tu 	,	)u	uˆ(,	u					50	50	
tu )	,	(	)u	uˆ(,	u)	(	uˆ											50	50	1	
												t	t	u	u	Λ	)	,	(	u	uˆ	Λ,	50	50	
,	
x
u	Lu	   ),	h(O	u	L	h	Lu	)	h(O	u	h	u	u	)	(	
2
2	4	2	2	4	4	2	
12	12	
									
),	(O	u	u 	,	u	uˆ	3	2
8	
50										
),	(	O	u	u 	,	u	u	3	2
8	
5	0										
,)	(O	u	u	)u	uˆ(,	3	2
8	
50								
)	(	2	O	u	ut				
)	h	(	O	u	L	h	uL	)	,	(	)	u	uL(	4	2	2	2
12	
5	0																
)	,	(	5,0			j	it	x	f	f		
)	h	(O	uL	)	,	(	2	2	5	0										
f	Lu	u			f	u	Lf	u	L	uL	IV						)	(	2		Lf	uL	u	L				2 (13)
(13) da o`rta qavs ichidagi ifodani nolga tenglab ushbu tenglikka kelamiz
.   (14)
 qiymatda va   esa    bo`lganda  sxema (II) 
approksimatsiyaga   ega.   Agar   biz     ni     ifodaga   almashtirsak   sxema
approksimatsiya tartibi buzilmaydi ,  ya`ni   yoki quyidagiga kelamiz
(15)
  –   shunday funktsiyalar sinfi bo`lsinki, ularning     x     bo`yicha    m     va
t    bo`yicha    n    tartibli hosilalari   da uzluksiz bo`lsin . (13)  va  (14)  formulalardan
ko`rinadiki  (II) sxema  quyidagi  approksimatsi yalarga ega:  
1.   yoki   da   bo`ladi ,
agar    bo`lsa ;
2.  da    bo`ladi ,  masalan , 
yoki   bo`lganda,   agar    bo`lsa ;
3.   da va       esa (15) formula bilan berilsa,   bo`ladi ,
agar     bo`lsa .
(II)   s xema     va     da   odatda   yuqori   tartibli   aniqlikdagi
sxema  deb ataladi.   o`ng tarafni tanlash berilgan   da approksimatsiya tartibiga
qo`yilgan talablarga bo`ysungan bo`lishi kerak.
26	 .)h(OfLh
uLh
,)f( 2422
121250					 




 	
*	
h		
	
				
12	2
1	2	
*				fL	h	f	
12
2	
			)	h	(O	4	2	
f 	
f	f	xx			
f	h	f					
12
2	
			.	f	f	f	f	f	f	f	/	ji	/	ji	/	ji	/	ji	/	ji	/	ji	/	ji	ji	211	211	21	211	21	211	21	
12
1	
6
5	2	
12
1																
)	(D	C	mn	
D	
f	,	,					    5	0	)	(	2	2						h	O	f	)	h(	O	2	2		
43C	u	
)	h(	O	f	,	,								2	5	0	    
)h(O	 2	fˆ			
f		
4
2	C	u	
*				)	h(	O	2	4		
63C	u	
*			f	h	f					
12
2	
	 Shunday qilib   da   ni   deb olish mumkin va
і.k. 
  (13)   dan   ko`rinadiki     xatolikka     da   ham   erishishi
mumkin.  Masalan   deb  olish   mumkin,   bunda   -     h     va       dan
bog`liq bo`lmagan ixtiyoriy o`zgarmas.   ni tanlash sxema turg`unligi sharti bilan
chegaralangan.
275	0,				f	  ),f	fˆ(,						50 )( 22	

hO	5	0,			
			/	h	,
25	0					
 1.4.  Eyler usulining matlab dasturidagi tadbig’i
Quyidagi y′ + 2y = 2 − e−4x , y (0) = 1 Koshi masalasini Eyler usuli yordamida h 
= 0.1 qadam uchun x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 qiymatlardagi taqribiy qiymatini 
toping.
% Parametrlar
h = 0.1;         % Qadam uzunligi
x = 0:h:0.5;     % x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5
y = zeros(1, length(x));  % y massivini boshlang'ich qiymatlar bilan to'ldirish
% Boshlang'ich shart
y(1) = 1;  % y(0) = 1
% Differential tenglama: y' + 2y = 2 - e^(-4x)
% y' = 2 - e^(-4x) - 2y
for i = 1:length(x)-1
    f = 2 - exp(-4*x(i)) - 2*y(i);  % f(x, y)
    y(i+1) = y(i) + h*f;  % Eylier usuli
end
% Natijalarni chiqarish
disp('x va y qiymatlari:');
disp([x', y']);
h = 0.1  - bu qadam uzunligi.
x = 0:h:0.5  - x qiymatlari 0 dan 0.5 gacha 0.1 qadam bilan hisoblanadi.
y(1) = 1  - boshlang'ich shart 
Differential tenglama :  y ' = 2 − e − 4 x − 2 y
 bu yerda f(x,y) funksiyasini topish va 
E y ler usulidan foydalanib, har bir qadamda yangi yy qiymatini hisoblash.
28 2-Misol
Differensial tenglama :  
% Parametrlar
h = 0.1;         % Qadam uzunligi
x = 0:h:0.5;     % x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5
y = zeros(1, length(x));  % y massivini boshlang'ich qiymatlar bilan to'ldirish
% Boshlang'ich shart
y(1) = 1;  % y(0) = 1
% Differential tenglama: y' = x + y
for i = 1:length(x)-1
    f = x(i) + y(i);  % f(x, y)
    y(i+1) = y(i) + h*f;  % Eylier usuli
end
% Natijalarni chiqarish
disp('x va y qiymatlari:');
disp([x', y']);
Misol  2 : y'=	x+y  tenglamasini yechish uchun Eylier usuli qo'llanilgan. Bu oddiy 
chiziqli tenglama bo'lib, u ko'plab amaliy masalalarda uchraydi.
x y ( x )
0.0 1.0000
0.1 1.1100
0.2 1.2321
0.3 1.3665
0.4 1.5134
0.5 1.6730
29 3-  Misol:
  y'=	x2−	y2y'=	x2−	y2y'=	x2−	y2,y(0)=1y(0)=1y(0)=1
% Parametrlar
h = 0.1;         % Qadam uzunligi
x = 0:h:0.5;     % x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5
y = zeros(1, length(x));  % y massivini boshlang'ich qiymatlar bilan to'ldirish
% Boshlang'ich shart
y(1) = 1;  % y(0) = 1
% Differential tenglama: y' = x^2 - y^2
for i = 1:length(x)-1
    f = x(i)^2 - y(i)^2;  % f(x, y)
    y(i+1) = y(i) + h*f;  % Eylier usuli
end
% Natijalarni chiqarish
disp('x va y qiymatlari:');
disp([x', y']);
Misol  3 : 
y ' = x 2
− y 2
 tenglamasi non-linеar va qiyinroq bo'lishi mumkin, lekin 
Eylier usuli yordamida uning yechimini ham topish mumkin.
x y ( x )
0.0 1.0000
0.1 1.0099
0.2 1.0398
0.3 1.0898
0.4 1.1600
0.5 1.2505
30 XULOSA
Ushbu   ishda   Eylier   usuli   yordamida   oddiy   differensial   tenglamalarni   sonli
yechish   metodologiyasi   o'rganildi.   Eylier   usuli   oddiy   va   tezkor   yechim   olish
imkoniyatini   beruvchi   iteratsion   metod   hisoblanadi,   u   boshlang'ich   shartlar   va
qadam   uzunligi   yordamida   har   bir   vaqt   nuqtasidagi   yechimni   taxminiy   hisoblash
imkonini   yaratadi.   Bu   usulning   asosiy   afzalligi   uning   soddaligi   va   keng
qo'llanilishi   bo'lib,   u   ko'plab   fizika,   muhandislik   va   iqtisodiy   tizimlarni
modellashtirishda samarali qo'llaniladi.
Biroq,   Eylier   usulining   aniqligi   qadam   uzunligiga   bog'liq   bo'lib,   qadamni
kichraytirish   aniqlikni   oshirsa-da,   hisoblashlar   vaqti   uzayishi   mumkin.   Shuning
uchun, bu usulni qo'llashda optimal qadam uzunligini tanlash zarur. Kichik qadam
uzunligi   usulning   aniqroq   natijalarini   taqdim   etadi,   ammo   uzoq   muddatli
hisoblashlarda uning samaradorligi pasayishi mumkin.
Matlab   dasturi   yordamida   Eylier   usulini   qo'llash   misollarida   yechimlar
hisoblandi   va   ularning   aniqligi   tahlil   qilindi.   Kodlar   yordamida   tenglamalarning
turli xil misollariga yechimlar topildi va natijalar jadval ko'rinishida taqdim etildi.
Shu   bilan   birga,   Eylier   usulining   ba'zi   holatlarda   cheklovlari   mavjud,
masalan,   ba'zi   murakkab   yoki   nolinеar   differensial   tenglamalar   uchun   uning
konvergentsiya   tezligi   past   bo'lishi   mumkin.   Bunda   boshqa   sonli   metodlar,
masalan, Runge-Kutta usullari ko'proq samarali bo'lishi mumkin.
Umuman   olganda,   Eylier   usuli   oddiy   differensial   tenglamalarni   yechish
uchun samarali va tushunarli metod bo'lib, uning MATLAB dasturida qo'llanilishi
o'quvchilar va muhandislar uchun foydali bo'lishi mumkin.
31 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Abdullayev,   A.,   &   Qurbonov,   N.   (2003).   "Hisoblash   usullari".
Toshkent: Universitet nashriyoti.
2. Akhmedov,   I.   (2011).   "Hisoblash   matematikasining   asoslari".
Toshkent: Fan va texnologiya nashriyoti.
3. Jabbarov,   M.   (2005).   "Differensial   tenglamalarni   yechish   usullari".
Toshkent: O'zbekiston davlat nashriyoti.
4. Bojiyov,   Sh.   (2007).   "Sonli   matematik   metodlar".   Toshkent:
O'zbekiston Milliy universiteti nashriyoti.
5. Azimov,   M.   (2010).   "Sonli   differensial   tenglamalarni   yechish
usullari". Toshkent: Fan va texnologiya nashriyoti.
6. Soliev, A., & Mamatov, D. (2012). "Hisoblash metodlari". Toshkent:
Toshkent Davlat Universiteti nashriyoti.
7. Xoshimov, A. (2009). "Matematik modellash va hisoblash metodlari".
Toshkent: Mirzo Ulug'bek nashriyoti.
8. G'iyosov,   A.,   &   Sadikov,   T.   (2015).   "Differensial   tenglamalar   va
ularning sonli yechimlari". Toshkent: Yangi asr avlodi.
9. Sodiqov,   S.   (2013).   "Hisoblash   matematikasi   va   algoritmlar".
Toshkent: O'zbekiston fanlar akademiyasi.
10. Karimov,   M.,   &   Davronov,   D.   (2016).   "Sonli   metodlar   va   ularning
amaliy qo'llanilishi". Toshkent: O'zbekiston texnika nashriyoti.
32

Oddiy differensial tenglamalarni sonli yechish eyler usulining matlab dasturidagi tadbig’i

Sotib olish
  • O'xshash dokumentlar

  • Ikkinchi tartibli sirtning asimptotik konusi va diametral tekisligi
  • Fazoda tekislik va to`g`ri chiziqning o`zaro joylashuvi
  • Bir pallali giperboloid va giperbolik paraboloidning to’g’ri chiziqli yasovchilari
  • Tekislikda koordinatalar metodi
  • Ikkinchi tartibli chiziqni tenglamasiga ko’ra yasash

Xaridni tasdiqlang

Ha Yo'q

© Copyright 2019-2025. Created by Foreach.Soft

  • Balansdan chiqarish bo'yicha ko'rsatmalar
  • Biz bilan aloqa
  • Saytdan foydalanish yuriqnomasi
  • Fayl yuklash yuriqnomasi
  • Русский