KONVERGENSI DAN KONTINUITAS DERET KUASA SOLUSI PERSAMAAN LAPLACE PADA DIMENSI N

dokumen-dokumen yang mirip
Solusi Problem Dirichlet pada Daerah Persegi dengan Metode Pemisahan Variabel

METODE ITERASI BARU BERTIPE SECANT DENGAN KEKONVERGENAN SUPER-LINEAR. Rino Martino 1 ABSTRACT

Membangun Fungsi Green dari Persamaan Difrensial Linear Non Homogen Tingkat - n

METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN NILAI BATAS PADA PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL NONLINEAR ABSTRACT

PENGGUNAAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN PADA KALKULUS VARIASI ABSTRACT

SOLUSI PERIODIK TUNGGAL SUATU PERSAMAAN RAYLEIGH. Jurusan Matematika FMIPA UT ABSTRAK

METODE ORDE-TINGGI UNTUK MENENTUKAN AKAR DARI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN LAPLACE UNTUK SOLUSI PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINIER KOEFISIEN FUNGSI

FUNGSI DELTA DIRAC. Marwan Wirianto 1) dan Wono Setya Budhi 2)

METODE ITERASI ORDE EMPAT DAN ORDE LIMA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Imaddudin ABSTRACT

METODE ITERASI BEBAS TURUNAN BERDASARKAN KOMBINASI KOEFISIEN TAK TENTU DAN FORWARD DIFFERENCE UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

matematika PEMINATAN Kelas X PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN EKSPONEN K13 A. PERSAMAAN EKSPONEN BERBASIS KONSTANTA

FAMILI METODE ITERASI DENGAN KEKONVERGENAN ORDE TIGA. Rahmawati ABSTRACT

METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI Lely Jusnita 1

METODE TRANSFORMASI ELZAKI DALAM MENYELESAIKAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA LINEAR ORDE DUA DENGAN KOEFISIEN VARIABEL ABSTRACT

MODIFIKASI METODE CAUCHY DENGAN ORDE KONVERGENSI EMPAT. Masnida Esra Elisabet ABSTRACT

SEBUAH VARIASI BARU METODE NEWTON BERDASARKAN TRAPESIUM KOMPOSIT ABSTRACT

TINJAUAN KASUS PERSAMAAN GELOMBANG DIMENSI SATU DENGAN BERBAGAI NILAI AWAL DAN SYARAT BATAS

METODE BERTIPE STEFFENSEN SATU LANGKAH DENGAN KONVERGENSI SUPER KUBIK UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Neng Ipa Patimatuzzaroh 1 ABSTRACT

FORMULA PENGGANTI METODE KOEFISIEN TAK TENTU ABSTRACT

METODE ELEMEN BATAS UNTUK MASALAH TRANSPORT

Solusi Numerik Persamaan Gelombang Dua Dimensi Menggunakan Metode Alternating Direction Implicit

SOLUSI ANALITIK MASALAH KONDUKSI PANAS PADA TABUNG

MODIFIKASI METODE HOMOTOPY PERTURBASI UNTUK PERSAMAAN NONLINEAR DAN MEMBANDINGKAN DENGAN MODIFIKASI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

Daftar Isi 5. DERET ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. Dosen FMIPA - ITB September 26, 2011

BEBERAPA METODE ITERASI DENGAN TURUNAN KETIGA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR BESERTA DINAMIKNYA. Zulkarnain 1, M.

ANALISIS METODE DEKOMPOSISI SUMUDU DAN MODIFIKASINYA DALAM MENENTUKAN PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL NONLINEAR

METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK ABSTRACT

BEBERAPA METODE ITERASI ORDE TIGA DAN ORDE EMPAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Neli Sulastri 1 ABSTRACT

Aplikasi Persamaan Bessel Orde Nol Pada Persamaan Panas Dua dimensi

Penyelesaian Persamaan Painleve Menggunakan Metode Dekomposisi Adomian Laplace

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA DENGAN METODA DEKOMPOSISI ADOMIAN

METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA JENIS KEDUA. Edo Nugraha Putra ABSTRACT ABSTRAK 1.

DERET TAYLOR UNTUK METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

VARIAN METODE HALLEY BEBAS TURUNAN KEDUA DENGAN ORDE KEKONVERGENAN ENAM. Siti Mariana 1 ABSTRACT ABSTRAK

KELUARGA METODE LAGUERRE DAN KELAKUAN DINAMIKNYA DALAM MENENTUKAN AKAR GANDA PERSAMAAN NONLINEAR. Een Susilawati 1 ABSTRACT

SOLUSI SISTEM PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA LINEAR DENGAN MENGGUNAKAN METODE MATRIKS EULER ABSTRACT

MODIFIKASI FAMILI METODE ITERASI MULTI-POINT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Yolla Sarwenda 1, Zulkarnain 2 ABSTRACT

PENYELESAIAN PERSAMAAN POISSON 2D DENGAN MENGGUNAKAN METODE GAUSS-SEIDEL DAN CONJUGATE GRADIENT

II. TINJAUAN PUSTAKA. variabel x, sehingga nilai y bergantung pada nilai x. Adanya relasi kebergantungan

METODE ITERASI DUA LANGKAH BEBAS TURUNAN BERDASARKAN INTERPOLASI POLINOMIAL ABSTRACT

Penyelesaian Persamaan Poisson 2D dengan Menggunakan Metode Gauss-Seidel dan Conjugate Gradient

METODE GENERALISASI SIMPSON-NEWTON UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR DENGAN KONVERGENSI KUBIK. Resdianti Marny 1 ABSTRACT

PENERAPAN TRANSFORMASI SHANK PADA METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

BEBERAPA METODE ITERASI DENGAN TURUNAN KETIGA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR BESERTA DINAMIKNYA. Zulkarnain 1, M. Imran 2

PENERAPAN METODE DERET PANGKAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN DIFERENSIAL LINEAR ORDEDUA KHUSUS SKRIPSI

METODE CHEBYSHEV-HALLEY DENGAN KEKONVERGENAN ORDE DELAPAN UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Anisa Rizky Apriliana 1 ABSTRACT ABSTRAK

PERBAIKAN METODE OSTROWSKI UNTUK MENCARI AKAR PERSAMAAN NONLINEAR. Rin Riani ABSTRACT

BAB II KAJIAN TEORI. pada penulisan bab III. Materi yang diuraikan berisi tentang definisi, teorema, dan

Ayundyah Kesumawati. April 29, Prodi Statistika FMIPA-UII. Deret Tak Terhingga. Ayundyah. Barisan Tak Hingga. Deret Tak Terhingga

ANALISIS KONVERGENSI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN BARU UNTUK PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA NONLINEAR JENIS KEDUA. Rini Christine Prastika Sitompul 1

SOLUSI NUMERIK UNTUK PERSAMAAN INTEGRAL KUADRAT NONLINEAR. Eka Parmila Sari 1, Agusni 2 ABSTRACT

MODIFIKASI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN MASALAH NILAI AWAL SINGULAR PADA PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE DUA ABSTRACT

SOLUSI POLINOMIAL TAYLOR PERSAMAAN DIFERENSIAL-BEDA LINEAR DENGAN KOEFISIEN VARIABEL ABSTRACT

PENYELESAIAN MASALAH NILAI AWAL PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE DUA MENGGUNAKAN MODIFIKASI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN

FAMILI BARU METODE ITERASI BERORDE TIGA UNTUK MENEMUKAN AKAR GANDA PERSAMAAN NONLINEAR. Nurul Khoiromi ABSTRACT

II. TINJAUAN PUSTAKA. Turunan fungsi f adalah fungsi lain f (dibaca f aksen ) yang nilainya pada ( ) ( ) ( )

METODE ITERASI OPTIMAL TANPA TURUNAN BERDASARKAN BEDA TERBAGI ABSTRACT

MODIFIKASI APROKSIMASI TAYLOR DAN PENERAPANNYA

KONTROL OPTIMAL UNTUK DISTRIBUSI TEMPERATUR DENGAN PENDEKATAN BEDA HINGGA

MODIFIKASI METODE NEWTON DENGAN KEKONVERGENAN ORDE EMPAT. Yenni May Sovia 1, Agusni 2 ABSTRACT

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

Kekontraktifan Pemetaan pada Ruang Metrik Kerucut

SOLUSI NUMERIK PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA-FREDHOLM NONLINEAR MENGGUNAKAN FUNGSI BASIS BARU ABSTRACT

PERBANDINGAN SOLUSI SISTEM PERSAMAAN NONLINEAR MENGGUNAKAN METODE NEWTON- RAPHSON DAN METODE JACOBIAN

Dwi Lestari, M.Sc: Konvergensi Deret 1. KONVERGENSI DERET

SOLUSI BILANGAN BULAT SUATU PERSAMAAN DIOPHANTINE MELALUI BILANGAN FIBONACCI DAN BILANGAN LUCAS ABSTRACT

FAMILI METODE ITERASI BEBAS TURUNAN DENGAN ORDE KONVERGENSI ENAM. Oktario Anjar Pratama ABSTRACT

TRAJEKTORI PERSAMAAN KUADRATIK DUA VARIABEL. Lasker P. Sinaga. Jurusan Matematika, FMIPA Unimed.

GENERALISASI FUNGSI AIRY SEBAGAI SOLUSI ANALITIK PERSAMAAN SCHRODINGER NONLINIER

Pertemuan ke-10: UJI PERBANDINGAN, DERET BERGANTI TANDA, KEKONVERGENAN MUTLAK, UJI RASIO, DAN UJI AKAR

Definisi 1 Deret Tak Hingga adalah suatu ekspresi yang dapat dinyatakan dalam bentuk:

Kebalikan Transformasi Laplace

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA TAK LINEAR DENGAN METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL

Pengantar Metode Perturbasi Bab 1. Pendahuluan

KEKONVERGENAN SOLUSI PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU MENGGUNAKAN METODE ITERASI VARIASIONAL

Dari contoh di atas fungsi yang tak diketahui dinyatakan dengan y dan dianggap

PERBANDINGAN DAN KARAKTERISTIK BEBERAPA TES KONVERGENSI PADA DERET TAK HINGGA

PENCARIAN AKAR-AKAR PERSAMAAN NONLINIER SATU VARIABEL DENGAN METODE ITERASI BARU HASIL DARI EKSPANSI TAYLOR

PEMODELAN PEREMBESAN AIR DALAM TANAH

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

BAB 4 KEKONSISTENAN PENDUGA DARI FUNGSI SEBARAN DAN FUNGSI KEPEKATAN WAKTU TUNGGU DARI PROSES POISSON PERIODIK DENGAN TREN FUNGSI PANGKAT

Syarat Fritz John pada Masalah Optimasi Berkendala Ketaksamaan. Caturiyati 1 Himmawati Puji Lestari 2. Abstrak

T 23 Center Manifold Dari Sistem Persamaan Diferensial Biasa Nonlinear Yang Titik Ekuilibriumnya Mengalami Bifurkasi Contoh Kasus Untuk Bifurkasi Hopf

VARIASI METODE CHEBYSHEV DENGAN ORDE KEKONVERGENAN OPTIMAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT ABSTRAK

Syarat Cukup Osilasi Persamaan Diferensial Linier Homogen Orde Dua Dengan Redaman

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

PENGARUH PERUBAHAN NILAI PARAMETER TERHADAP NILAI ERROR PADA METODE RUNGE-KUTTA ORDE 3

II. TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Persamaan Diferensial (Bronson dan Costa, 2007) terhadap satu atau lebih dari variabel-variabel bebas (independent

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

I. PENDAHULUAN. dan kotoran manusia atau kotoran binatang. Semua polutan tersebut masuk. ke dalam sungai dan langsung tercampur dengan air sungai.

MA1201 KALKULUS 2A Do maths and you see the world

Simulasi Perpindahan Panas pada Lapisan Tengah Pelat Menggunakan Metode Elemen Hingga

Penerapan Aproksimasi Fejer dalam Membuktikan Teorema Weierstrass

BAB 4 SEBARAN ASIMTOTIK PENDUGA KOMPONEN PERIODIK

Ketunggalan titik Tetap Pemetaan Kondisi Tipe Kontraktif pada Ruang Banach

KESTABILAN PERSAMAAN FUNGSIONAL JENSEN.

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (28293), Indonesia.

NOISE TERMS PADA SOLUSI DERET DEKOMPOSISI ADOMIAN DALAM MENYELESAIKAN PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL ABSTRACT

METODE STEEPEST DESCENT

Transkripsi:

ISSN 1412-2995 Jurnal Saintika Volume 12(2): 133-143, 2012 KONVERGENSI DAN KONTINUITAS DERET KUASA SOLUSI PERSAMAAN LAPLACE PADA DIMENSI N Lasker P. Sinaga 1 1 Jurusan Matematika FMIPA Universitas Negeri Medan, Jln. Willem Iskandar Pasar V,Medan 20221 Diterima 7 Juni 2012, disetujui untuk publikasi 25 Agustus 2012 Abstract Persamaan Laplace adalah salah satu bentuk persamaan differensial parsial yang banyak diteliti karena sangat berguna untuk menyelesaikan kasuskasus matematika terapan. Tulisan ini menunjukkan deret kuasa solusi dari persamaan Laplace pada dimensi n serta menunjukkan kekonvergenan dan kekontinuannya. Untuk mencapai tujuan ini, persamaan Laplace akan diubah menjadi beberapa persamaan differensial biasa oleh metode pemisahan variabel dan selanjutnya metode deret kuasa solusi akan menyelesaikan persamaan-persamaan baru tersebut. Solusi persamaan adalah perkalian atas deret-deret kuasa dengan variabel terpisah. Deret kuasa solusi persamaan Laplace adalah konvergen absolut dan kontinu. Kata kunci: Persamaan Laplace, Pemisahan Variabel, Deret Kuasa Solusi Pendahuluan Persamaan Laplace atau persamaan potensial banyak dikaji matematikawan karena mampu menyelesaikan permasalahan matematika terapan seperti teori perpindahan massa dan panas, mekanika fluida, elastisitas, elektrostatis, dan lain-lain. Adapun bentuk persamaan Laplace dalam dimensi n dalam koordinat kartesius adalah: Persamaan Laplace pada dimensi n berkaitan dengan polinomial Jakobi (Jacobian Polynomials). (Jing-Jing F., Ling H., Shi-Jie Y., 2011). Deret solusi dan deret kuasa solusi adalah salah satu metode yang dipakai untuk menyelesaikan kasus - kasus persamaan differensial. Metode ini mengingatkan kembali kepada deret Taylor dengan bentuk: dimana dan adalah konstanta dan x adalah variabel. Deret ini sering disebut dengan deret kuasa. Metode deret solusi merupakan teknik analitik. Langkah pertama yang dilakukan dalam menyelesaikan Lembaga Penelitian Universitas Negeri Medan persamaan Laplace adalah menggunakan metode pemisahan variabel dan kemudian melakukan metode deret solusi. Meode ini memberikan hasil yang tepat dan 133

Lasker P. Sinaga analitik untuk geometri batas reguler. (Read W. W., 1993). Selain metode deret solusi, deret kuasa solusi dapat menunjukkan solusi persamaan differensial dalam bentuk polinomial, dan memudahkan untuk menganalisis kekonvergenannya. Deret solusi dan deret kuasa solusi pada persamaan differensial nonlinear adalah konvergen. (Thandapani E., dkk, 1987). Metode deret kuasa solusi ini memberikan solusi yang analitik, dan merupakan metode yang sangat sederhana dan efektif dalam menyelesaikan kasus-kasus sistim persamaan differensial. (G zel N., Bayram M., 2005). Metode pemisahan variabel merupakan metode yang membuat persamaan differensial parsial menjadi beberapa persamaan differensial biasa. Metode ini memisalkan solusi umum menjadi perkalian fungsi-fungsi dengan variabel terpisah. Dengan demikian, metode pemisahan variabel dapat digunakan untuk mempermudah dalam penyelesaian persamaanpersamaan differensial parsial. Untuk lebih mudah menunjukkan deret kuasa solusi dari persamaan Laplace pada dimensi n, maka perlu dilakukan campuran metode antara metode pemisahan variabel dan metode deret kuasa solusi. Metode pemisahan variabel akan digunakan terlebih dahulu untuk menyederhanakan persamaan differensial dan selanjutnya menggunakan metode deret kuasa solusi untuk persamaan-persamaan baru yang terbentuk. METODE PENELITIAN Pada penelitian ini akan ditunjukkan deret kuasa solusi persamaan Laplace dan kemudian menganalisis kekonvergenan dan kekontinuannya. Untuk dapat menyelesaikan persamaan ini, pertama sekali akan digunakan metode pemisahan variabel yaitu memisalkan solusi umum sebagai perkalian deretderet kuasa dengan variabel terpisah. Metode deret kuasa akan digunakan untuk menyelesaikan persamaanpersamaan yang dihasilkan metode pemisahan variabel tersebut. Kekonvergenan dan kekontinuan deret solusi yang diperoleh akan kaji berdasarkan definisi dan teorema pendukung. PEMBAHASAN DAN HASIL Deret Kuasa Solusi Persamaan Laplace Persamaan Laplace dimensi n pada koordinat kartesius dengan bentuk: Persamaan (1) diselesaikan dengan menggunakan metode pemisahan variabel (Separation of Variables), yaitu dengan memisalkan solusi sebagai perkalian fungsi - fungsi dengan variabel bebas terpisah, yaitu. Kemudian, dimisalkan bahwa masing masing fungsi tersebut merupakan deret kuasa,, dan sehingga 134 Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012

Konvergensi dan Kontinuitas Deret Kuasa Solusi Persamaan Laplace Pada Dimensi N solusi persamaan tersebut akan berbentuk: Selanjutnya, solusi (2) didifferensialkan dua kali terhadap masing-masing variabel bebasnya, maka diperoleh: (2) dan...(3) (4) dan seterusnya sehingga, Kemudian masing-masing hasil differensial (3), (4), (5) disubstitusi kembali ke dalam persamaan Laplace sehingga diperoleh: (5) (6) Persamaan (6) dibagi dengan dan solusi dengan variabel terpisah dan sebagai parameter, yaitu: dengan sehingga diperoleh deret (7) sehingga persamaan diruas kiri adalah: (8) Dengan memisalkan maka deret solusi (8) menjadi: (9) Persamaan (7) diruas kanan dipisah kembali dengan parameter, yaitu: Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012 135

Lasker P. Sinaga = = (10) sehingga persamaan (10) diruas kiri adalah: (11) Dengan memisalkan maka deret solusi (11) menjadi: Persamaan (10) diruas kanan akan terpisah kembali dengan parameter =, yaitu: (12) sehingga persamaan (13) diruas kiri adalah: (13) (14) Dengan memisalkan maka deret solusi (14) menjadi: Demikian proses yang sama terus dilakukan sehingga pada akhirnya diperoleh dua persamaan dengan parameter yaitu: sehingga persamaan (16) diruas kiri adalah: (15) (16) (17) Misalkan Dan bentuk terakhir adalah: Dengan memisalkan maka persamaan (17) menjadi: maka deret solusi (19) menjadi: (18) (19) (20) Dengan demikian telah diperoleh n persamaan deret kuasa solusi yang harus diselesaikan kembali secara terpisah dalam bentuk kasus-1, kasus-2 sampai kasus ke-n sebagai berikut: Kasus 1: Deret kuasa solusi atas variabel x1. atau 136 Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012

Konvergensi dan Kontinuitas Deret Kuasa Solusi Persamaan Laplace Pada Dimensi N sehingga = 0 atau a) Untuk suku-suku genap diperoleh: sehingga secara umum, koefisien suku-suku genap adalah b) Untuk suku-suku ganjil diperoleh: sehingga secara umum, suku-suku ganjil adalah Dengan demikian:. (21) sehingga deret kuasa solusi untuk variabel x1 diperoleh: (22) Kasus 2: Deret kuasa solusi atas variabel x 2. atau sehingga atau a) Untuk suku-suku genap diperoleh: Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012 137

Lasker P. Sinaga sehingga secara umum, suku-suku genap adalah b) Untuk suku-suku ganjil diperoleh: sehingga secara umum, suku-suku ganjil adalah Dengan demikian:.. sehingga deret kuasa solusi untuk variabel x2 diperoleh: (23) (24) Dengan melakukan proses ini seterusnya maka kasus ke-n diperoleh. Kasus ke-n: Deret kuasa solusi atas variabel xn. atau sehingga atau a) Untuk suku-suku genap diperoleh: sehingga secara umum, suku-suku genap adalah 138 Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012

Konvergensi dan Kontinuitas Deret Kuasa Solusi Persamaan Laplace Pada Dimensi N b) Untuk suku-suku ganjil diperoleh: sehingga secara umum, suku-suku ganjil adalah Dengan demikian:.. sehingga deret kuasa solusi untuk variabel xn diperoleh: (25) Akhirnya, bentuk deret kuasa solusi persamaan differensial yang diperoleh adalah: (26) (27) Konvergensi dan Kontinuitas Deret Kuasa Solusi Persamaan Laplace. Kekonvergenan dan kekontinuan deret kuasa solusi (27) yang telah diperoleh akan ditunjukkan pada bagian ini. Misalkan setiap deret kuasa solusi dengan variabel terpisah adalah: Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012 139

Lasker P. Sinaga sehingga deret solusi akan ditunjukkan sebagai fungsi yang konvergen dengan memperhatikan keadaan masingmasing barisan. Teorema (The Ratio Test) Misalkan bahwa adalah sebuah deret bilangan R tidak nol dengan dan untuk, sehingga: a. Jika maka deret adalah konvergen absolut. b. Jika maka deret adalah divergen. c. Jika maka tidak ada informasi. Dengan,,, serta maka dengan tes rasio diatas diperoleh: Kasus 1. Jika maka Kasus 2. Jika maka dan seterusnya proses ini dilakukan untuk barisan-barisan berikutnya. Kasus n. Jika maka 140 Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012

Konvergensi dan Kontinuitas Deret Kuasa Solusi Persamaan Laplace Pada Dimensi N Dengan demikian, semua deret adalah konvergen absolut. Teorema: Misalkan deret kuasa konvergen absolut untuk setiap dan terdefinisi: maka adalah fungsi kontinu. Berdasarkan teorema tersebut dapat disimpulkan bahwa masingmasing deret solusi dengan variabel terpisah adalah fungsi yang kontinu. Dengan demikian, perlu ditunjukkan kekontinuan dari solusi umum dengan definisi berikut. Definisi: Misalkan dan sebuah fungsi. Jika maka fungsi u adalah kontinu pada c jika dan hanya jika untuk setiap 0 terdapat 0 sedemikian sehingga untuk setiap : Berdasarkan definisi tersebut maka kontinuitas solusi persamaan Laplace dapat ditunjukkan sebagai berikut:,, dan,, Fungsi fungsi yang kontinu dengan adalah dan dengan Misalkan dan akan ditunjukkan bahwa fungsi u adalah kontinu. Karena adalah fungsi kontinu maka sedemikian, Karena adalah fungsi kontinu maka sedemikian, dan seterusnya. Karena adalah fungsi kontinu maka sedemikian, Dengan demikian juga,,, Kemudian dan serta Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012 141

Lasker P. Sinaga sehingga = + + +...+ < + + +...+ + + +...+ Dimana Konstanta k adalah faktor pengali dengan k adalah bilangan riel positif sehingga jelas dapat dilihat bahwa ketidaksamaan diatas adalah benar untuk setiap Dengan mensubstitusi terhadap maka fungsi adalah sebuah fungsi kontinu pada. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Metode pemisahan variabel dan metode deret kuasa solusi adalah dua metode yang bekerja sama dengan baik untuk menunjukkan deret kuasa solusi persamaan Laplace pada dimensi n. Deret kuasa solusi umum yang diperoleh adalah perkalian dari n deretderet kuasa dengan variabel yang terpisah. Semua deret-deret kuasa dengan variabel terpisah yang diperoleh adalah konvergen absolut dan kontinu. Solusi umum persamaan Laplace dimensi n bersifat konvergen absolut dan kontinu. Saran Beberapa jurnal penelitian dan karya ilmiah dan tulisan ini menunjukkan deret solusi persamaan Laplace dengan 142 Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012

Konvergensi dan Kontinuitas Deret Kuasa Solusi Persamaan Laplace Pada Dimensi N terlebih dahulu melakukan penyederhanaan pesamaan differensial parsial menjadi persamaan differensial biasa dengan menggunakan metode pemisahan variabel. Perlu dikaji lebih lanjut penggunaan metode deret solusi ataupun metode deret kuasa solusi secara utuh pada persamaanpersamaan differensial parsial. DAFTAR PUSTAKA Bartle R. G., 1976, The Element of Real Analysis, Jhon Wiley & Sons Inc. Canada. Gaughan D. E., 1987, Introduction to Analysis, Wadsworth Inc, Belmont, California, USA. G zel N., Bayram M., 2005, Power Series Solution of Non-Linear First Order Differential Equations Systems, Trakya Univ. J. Sci., 6(1): 107-111, Turkey. Jing-Jing F., Ling H., Shi-Jie Y., 2011, Solutions of Laplace Equation in n-dimensional Spaces, Journal of Communications in Theoretical Physics, vol. 56 (2011) 623-625, China. Read W. W., 1993, Series Solutions For Laplace s Equation With Nonhomogeneous Mixed Boundary Conditions And Irreguler Boundaries, J. Mathl. Comput. Modelling Vol. 17, No. 12, pp. 9-19, Great Britain. Stirling D. S. G., 1987, Mathematical Analysis: A Fundamental and Straightforward Approach, John Wiley & Sons, New York. Tenenbaum M., dan Pollard H., 1963, Ordinary Differential Equations, Harver & Row, Publishers, Inc,. New York. Thandapani E., Balachandran K., Balasubramanian, 1988. Series Solutions of Some Nonlinear Differential Equations, Journal of Computational and Applied Mathematics, vol. 23, 103-107, North Holland Jurnal Saintika Volume 12 Nomor 2 September 2012 143