BAB VI PENYELESAIAN DERET UNTUK PERSAMAAN DIFERENSIAL

dokumen-dokumen yang mirip
BAB VII MATRIKS DAN SISTEM LINEAR TINGKAT SATU

BAB V PERSAMAAN LINEAR TINGKAT TINGGI (HIGHER ORDER LINEAR EQUATIONS) Persamaan linear tingkat tinggi menarik untuk dibahas dengan 2 alasan :

TINJAUAN MATA KULIAH... Kegiatan Belajar 2: PD Variabel Terpisah dan PD Homogen Latihan Rangkuman Tes Formatif

Persamaan Diferensial

Pertemuan 1 dan 2 KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

PD Orde 2 Lecture 3. Rudy Dikairono

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2 - II

BAB VIII PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL

Matek 2 Sistem PD dan Solusinya. Rudy Dikairono

BAB I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU

BAB III PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER

PERSAMAAN DIFERENSIAL (PD)

PERSAMAAN DIFFERENSIAL LINIER

PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER NON HOMOGEN

Persamaan diferensial adalah suatu persamaan yang memuat satu atau lebih turunan fungsi yang tidak diketahui.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Persamaan Diferensial

BAB II AKAR-AKAR PERSAMAAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Nurdinintya Athari PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

Persamaan Diferensial

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

PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE I. Nurdinintya Athari

Transformasi Laplace Peninjauan kembali variabel kompleks dan fungsi kompleks Variabel kompleks Fungsi Kompleks

Mata Kuliah :: Matematika Rekayasa Lanjut Kode MK : TKS 8105 Pengampu : Achfas Zacoeb

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

BAB IV PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL SECARA NUMERIK

BAB IV PERSAMAAN TAKHOMOGEN

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA NONLINIER ORDE DUA DENGAN MENGGUNAKAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN LAPLACE

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

Metode Koefisien Tak Tentu untuk Penyelesaian PD Linier Homogen Tak Homogen orde-2 Matematika Teknik I_SIGIT KUSMARYANTO

Persamaan Di erensial Orde-2

FUNGSI BESSEL. 1. PERSAMAAN DIFERENSIAL BESSEL Fungsi Bessel dibangun sebagai penyelesaian persamaan diferensial.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Pengantar Metode Perturbasi Bab 1. Pendahuluan

BAB II LANDASAN TEORI. selanjutnya sebagai bahan acuan yang mendukung tujuan penulisan. Materi-materi

Solusi Problem Dirichlet pada Daerah Persegi dengan Metode Pemisahan Variabel

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

Persamaan Diferensial Biasa: Suatu Pengantar

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

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

BAB II LANDASAN TEORI. eigen dan vektor eigen, persamaan diferensial, sistem persamaan diferensial, titik

BILANGAN BERPANGKAT DAN BENTUK AKAR

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH KALKULUS LANJUT A (S1 / TEKNIK INFORMATIKA ) KODE / SKS KD

BAB I PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER ORDE I

RPKPS (Rencana Program Kegiatan Pembelajaran Semester) Program Studi : S1 Matematika Jurusan/Fakultas : Matematika/FMIPA

PERSAMAAN DIFERENSIAL I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

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

I. Sistem Persamaan Diferensial Linier Orde 1 (Review)

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

II LANDASAN TEORI. Contoh. Ditinjau dari sistem yang didefinisikan oleh:

Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Persamaan Diferensial Orde II

perpindahan, kita peroleh persamaan differensial berikut :

Sistem Persamaan Linier dan Matriks

PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER HOMOGEN ORDE 2 Oleh: Ir. Sigit Kusmaryanto, M.Eng

BAB I DASAR-DASAR PEMODELAN MATEMATIKA DENGAN PERSAMAAN DIFERENSIAL

BAB I KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

Universitas Indonusa Esa Unggul Fakultas Ilmu Komputer Teknik Informatika. Persamaan Diferensial Orde II

MADRASAH ALIYAH AL-MU AWANAH BEKASI SELATAN 2012

Kebalikan Transformasi Laplace

BAB 2 PERSAMAAN DIFFERENSIAL BIASA

Bil Riil. Bil Irasional. Bil Bulat - Bil Bulat 0 Bil Bulat + maka bentuk umum bilangan kompleks adalah

RPS MATA KULIAH KALKULUS 1B

Kuliah PD. Gaya yang bekerj a pada suatu massa sama dengan laju perubahan momentum terhadap waktu.

SILABUS MATAKULIAH. : Mahasiswa menyelesaikan permasalahan matematika yang bersifat numerik.

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

dy = f(x,y) = p(x) q(y), dx dy = p(x) dx,

BAB IV PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER

PERSAMAAN KUADRAT. Persamaan. Sistem Persamaan Linear

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

Bab 7 Persamaan Differensial Non-homogen

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II KAJIAN TEORI. syarat batas, deret fourier, metode separasi variabel, deret taylor dan metode beda

Asimtot.wordpress.com FUNGSI TRANSENDEN

Fungsi F disebut anti turunan (integral tak tentu) dari fungsi f pada himpunan D jika. F (x) = f(x) dx dan f (x) dinamakan integran.

Pertemuan 9 : Interpolasi 1 (P9) Interpolasi. Metode Newton Metode Spline

Materi Matematika Persamaan dan Pertidaksamaan kuadrat Persamaan Linear Persamaan Kuadrat Contoh : Persamaan Derajat Tinggi

Persamaan dan Pertidaksamaan Linear

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

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

disebut Persamaan Diferensial Parsial (PDP).

Hendra Gunawan. 23 April 2014

PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE SATU

SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP) MATA KULIAH : Kalkulus 2 (2 SKS) JENJANG/JURUSAN : S1-Teknik Elektro/Mesin/Industri

PRAKTIKUM 3 PAM 253 PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

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

MATERI 2 MATEMATIKA TEKNIK 1 PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE SATU

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

TINJAUAN PUSTAKA. diketahui) dengan dua atau lebih peubah bebas dinamakan persamaan. Persamaan diferensial parsial memegang peranan penting di dalam

SILABUS MATAKULIAH. Indikator Pokok Bahasan/ Materi Aktivitas Pembelajaran

III PEMBAHASAN. 3.1 Analisis Metode. dan (2.52) masing-masing merupakan penyelesaian dari persamaan

METODE BEDA HINGGA UNTUK PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE DUA LINEAR DENGAN SYARAT BATAS DIRICHLET GALUH MAHARANI

BAB 3 REVIEW SIFAT-SIFAT STATISTIK PENDUGA KOMPONEN PERIODIK

Department of Mathematics FMIPAUNS

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA(PDB) ORDE SATU

RENCANA PROGRAM KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS) MATEMATIKA TEKNIK

Transkripsi:

BAB VI PENYELESAIAN DERET UNTUK PERSAMAAN DIFERENSIAL Bila persamaan diferensial linear homogen memiliki koefisien constant maka persamaan tersebut dapat diselesaikan dengan metoda aljabar (seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Namun bila persamaan tersebut harus diselesaikan dengan metoda yang lain. 1. METODA DERET POWER (Power Series Method / PANGKAT Metode deret power merupakan metoda dasar standar untuk menyelesaikan persamaan diferensial linear dengan koefisien yang berubah (variable coefficient. DERET POWER/PANGKAT Bentuk persamaan deret power adalah : ( ( ( + disebut koefisien deret. konstant pusat deret suatu variabel Bila dinamakan deret power dalam power (Power Series Method of ( Contoh yang terkenal dalam hal ini adalah deret Maclaurin yaitu : + ( + 54

~ ( ( + ( ( + IDE dari Metode deret pangkat Bila diberikan persamaan diferensial berikut : ( ( Pertama nyatakan ( dan ( dengan deret pangkat. Kemudian kita asumsikan suatu penyelesaian dalam bentuk deret pangkat dengan koefisien yang tidak diketahui. Substitusi deret tersebut dan diferensialnya + ( + Contoh : Solusi : Memasukkan persamaan diatas ( + ( ( ( ( + Samakan koefisien diatas sama dengan nol Selesaikan persamaan tersebut dalam bentuk 55

+ + Contoh : selesaikan + ( + + Maka + Contoh : ( + ( ( ( ( + coef. of coef. of coef. of dan adalah sembarang. Maka : + ( + + 56

Dari persamaan Maclaurin didapat : ~ 2. REDUKSI TINGKAT (Reduction of order Terkadang solusi ( diketahui untuk suatu persamaan linear tingkat dua homogen. ( ( ( Contoh : bila adalah solusi persamaan homogen.. Maka kita mungkin dapat membuat solusi (. Prosedur ini disebut penurunan tingkat (Reduction of order. Contoh : bila adalah solusi ( untuk Solusi : ( Substitusi ke persamaan diatas ( Bila dimisalkan. Maka persamaan terakhir ini menjadi persamaan tingkat (orde satu dalam variabel yang baru dan Dengan menggunakan pemisahan variabel dan integral diperoleh : Substitusi ke dalam bentuk : 57

Maka solusi umumnya adalah angka telah diserap dalam nilai konstan. KASUS UMUM Tahapan pengerjaan solusi kedua dari solusi yang telah diketahui Langkah 1 : Diberikan bahwa ( diketahui dari : ( ( ( ( ( dan ( tulis solusi dari ( ( ( ( Langkah 2 : Substitusi dan turunannya ke pers (7 Langkah 3 : Substitusi dan ke persamaan yang di dapat dari langkah 2. Selesaikan persamaan dengan pemisahan variabel. Langkah 4 : Integrasikan fungsi ( ( ( Langkah 5 : Substitusi fungsi ( dari persamaan (3 ke pers (8 dan tulis solusi umum. ( ( ( Contoh : Fungsi merupakan solusi dari ( pada interval. Tentukan solusi umum Solusi : ( ( 58

Substitusi ke persamaan PD orde (2 ( ( ( ( Substitusi dan ; menghasilkan Karena dan. Solusi persamaan diatas menjadi Dengan penerapan eksponensial pada kedua sisi menghasilkan : Integralkan : ( Substitusi fungsi ( ( ( Maka solusi umum : ( 3. Persamaan Euler Tipe yang paling sederhana dari persamaan diff. orde 2 linear dengan koefisien yang berubah adalah persamaan Euler (disebut juga dengan Euler-Cauchy atau persamaan equidimensional. Bentuk persamaan ini adalah : ( ab constant. Pangkat dari sesuai dengan tingkat/orde turunan. A. Penyelesaian Untuk positif Persamaan (1 menyatakan bahwa beberapa fungsi dan turunannya bila dikalikan dengan pangkat tertentu dari akan menghasilkan nol. 59

Bila kita asumsikan bahwa fungsi penyelesaian adalah pangkat dari ; maka : ( Dan diturunan ( Substitusi dan turunannya ke pers (1 ( ( ( ( Maka fungsi pangkat menyelesaikan persamaan Euler (1 jika dan hanya jika adalah akar kuadrat dari pers (3. Kasus 1 : Akar riil dan tertentu. Dalam kasus ini dan ( adalah akar pers (3 dan menghasilkan dan dan adalah bebas linear ; dari Wronskian test. ( Maka solusi umum dari persamaan Euler dalam kasus ini adalah : Contoh : Tentukan solusi umum untuk Solusi : Substitusi ke persamaan diferensial ( dan 60

Maka solusi umum adalah : Kasus 2 : Akarnya adalah gabungan riil dan kompleks dan Penyelesaiannya adalah dan ( Karena dan ~ (dari Euler s identity Dengan substitusi ke pers (5; kita dapatkan ( ~ ( ( Maka solusi pers (5 adalah ~ ( dan ( Sehingga penyelesaian umum dalam kasus ini : ~ ( ( Contoh : Tentukan solusi umum dari Solusi : substitusi ke persamaan diff. ( atau Akar-akarnya adalah : maka solusi umum : ~ ( ( Kasus 3 : Akar-akar berulang/sama Dengan asumsi adalah akar kuadrat yang sama dari pers (3 ( ( 61

Pada kasus ini akar yang berulang memberikan solusi Dengan menggunakan metoda reduksi tingkat (orde kita dapatkan ( ( ( Substitusi dan turunannya ke persamaan Euler (1 ( ( Karena adalah akar kuadratik persamaan (3 maka bagian ( Selanjutnya ( ( Substitusi persamaan (7 ke (9 menghasilkan ( Substitusi dan ; diperoleh atau Kemudian ( Setelah substitusi (11 ke (8 diperoleh Maka solusi umum dalam kasus ini adalah ( Contoh : Tentukan solusi umum dari Solusi : substitusi ke persamaan differensial ( ( 62

Menghasilkan akar yang sama maka solusi umum : ( B. PENYELESAIAN untuk Negatif. Asumsikan ( ( ( Set Maka solusi akhir Bila akar riil dan tertentu Bila akar kompleks ~ ( ( Bila akar berulang ( 63