SOLUSI PERSAMAAN DIFFERENSIAL

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

Pertemuan 1 dan 2 KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE I. Nurdinintya Athari

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

Persamaan Di erensial Orde-2

BAB I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU

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

perpindahan, kita peroleh persamaan differensial berikut :

Persamaan Diferensial Biasa

BAB I DASAR-DASAR PEMODELAN MATEMATIKA DENGAN PERSAMAAN DIFERENSIAL

Barisan dan Deret Agus Yodi Gunawan

BAB I KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

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

Persamaan Diferensial

ada. x 1 2, maka x 1 tidak ada.

BAB 1. KONSEP DASAR. d y ; 3x = d3 y ; y = 3 d y ; x = @u @z 5 6. d y = 7 y x Dalam bahan ajar ini pemba

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

PERSAMAAN DIFERENSIAL I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

LIMIT FUNGSI. A. Menentukan Limit Fungsi Aljabar A.1. Limit x a Contoh A.1: Contoh A.2 : 2 4)

Persamaan Diferensial Orde Satu

Nurdinintya Athari PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2

BAB 2 LANDASAN TEORI

II. TINJAUAN PUSTAKA ( ) ( ) ( ) Asalkan limit ini ada dan bukan atau. Jika limit ini memang ada, dikatakan ( ) ( ) ( ) ( )

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

Jurusan Matematika FMIPA-IPB

KED INTEGRAL JUMLAH PERTEMUAN : 2 PERTEMUAN TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS: Materi : 7.1 Anti Turunan. 7.2 Sifat-sifat Integral Tak Tentu KALKULUS I

Definisi 4.1 Fungsi f dikatakan kontinu di titik a (continuous at a) jika dan hanya jika ketiga syarat berikut dipenuhi: (1) f(a) ada,

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

-LIMIT- -KONTINUITAS- -BARISAN- Agustina Pradjaningsih, M.Si. Jurusan Matematika FMIPA UNEJ

II. TINJAUAN PUSTAKA. iterasi Picard di dalam persamaan diferensial orde pertama, perlu diketahui

KALKULUS I MUG1A4 PROGRAM PERKULIAHAN DASAR DAN UMUM (PPDU) TELKOM UNIVERSITY IV. TURUNAN

, maka., maka 1 = 1 +1 <3 1 < = 10 3 =1

MODUL MATEMATIKA II. Oleh: Dr. Eng. LILYA SUSANTI

BAB II LANDASAN TEORI

Bab 2 Fungsi Analitik

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.

BAB II LANDASAN TEORI. dalam penulisan skripsi ini. Teori-teori yang digunakan berupa definisi-definisi serta

Kuliah 2: FUNGSI MULTIVARIABEL. Indah Yanti

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

MATEMATIKA 3 Turunan Parsial. -Irma Wulandari-

MA1201 KALKULUS 2A Do maths and you see the world

Adalah : hubungan antara variabel bebas x, variabel

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

TURUNAN. Ide awal turunan: Garis singgung. Kemiringan garis singgung di titik P: lim. Definisi

BAB IV PERSAMAAN TAKHOMOGEN

MA1201 KALKULUS 2A (Kelas 10) Bab 8: Bentuk Tak Tentu d

DERET TAK HINGGA. Contoh deret tak hingga :,,, atau. Barisan jumlah parsial, dengan. Definisi Deret tak hingga,

BAB 2 PERSAMAAN DIFFERENSIAL BIASA

Persamaan Diferensial

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

BAB II LANDASAN TEORI. Pada Bab Landasan Teori ini akan dibahas mengenai definisi-definisi, dan

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

BAB 1 PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDER SATU

BAB II KAJIAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diberikan landasan teori tentang optimasi, fungsi, turunan,

LIMIT DAN KEKONTINUAN

untuk setiap x sehingga f g

Sistem Hasil Kali Persamaan Diferensial Otonomus pada Bidang

PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU

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

asimtot.wordpress.com BAB I PENDAHULUAN

METODE GARIS SINGGUNG DALAM MENENTUKAN HAMPIRAN INTEGRAL TENTU SUATU FUNGSI PADA SELANG TERTUTUP [, ]

Turunan. Ayundyah Kesumawati. January 8, Prodi Statistika FMIPA-UII. Ayundyah Kesumawati (UII) Turunan January 8, / 15

MASALAH SYARAT BATAS (MSB)

Hendra Gunawan. 23 April 2014

II. LANDASAN TEORI ( ) =

3.2 Teorema-Teorema Limit Fungsi

Bagian 2 Matriks dan Determinan

Memahami definisi barisan tak hingga dan deret tak hingga, dan juga dapat menentukan

Course Note Numerical Method : Interpolation

BAB III PD LINIER HOMOGEN

Memahami konsep dasar turunan fungsi dan mengaplikasikan turunan fungsi pada

INTEGRAL TAK TENTU (subtitusi parsial) Agustina Pradjaningsih, M.Si. Jurusan Matematika FMIPA UNEJ

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

Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Kalkulus Kode : CIV 101. Limit Fungsi. Pertemuan - 2

Bab 1 Sistem Bilangan Kompleks

Solusi Analitis Persamaan-persamaan Diferensial Orde-1 dengan Metode Analitis Persamaan Diferensial dengan konfigurasi VARIABEL TERPISAH

Nilai Ekstrim. (Extreme Values)

Persamaan Diferensial: Pengertian, Asal Mula dan Penyelesaian

3.2 Teorema-Teorema Limit Fungsi

BAB III FUNGSI TERUKUR LEBESGUE. Setelah dibahas mengenai ukuran Lebesgue dan beberapa sifatnya pada

BAB II LANDASAN TEORI

PD Orde 2 Lecture 3. Rudy Dikairono

BAB 2 PDB Linier Order Satu 2

BAB II SISTEM PERSAMAAN LINEAR. Sistem persamaan linear ditemukan hampir di semua cabang ilmu

KALKULUS 1 HADI SUTRISNO. Pendidikan Matematika STKIP PGRI Bangkalan. Hadi Sutrisno/P.Matematika/STKIP PGRI Bangkalan

Turunan Fungsi. h asalkan limit ini ada.

KALKULUS BAB II FUNGSI, LIMIT, DAN KEKONTINUAN. DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA Universitas Indonesia

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.

LIMIT KED. Perhatikan fungsi di bawah ini:

ABSTRAK 1 PENDAHULUAN

Disampaikan pada Diklat Instruktur/Pengembang Matematika SMA Jenjang Dasar Tanggal 6 s.d. 19 Agustus 2004 di PPPG Matematika

FUNGSI KOMPOSISI DAN FUNGSI INVERS

Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Kalkulus Kode : CIV Turunan. Pertemuan 3, 4, 5, 6, 7

TUGAS MANDIRI KULIAH PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA Tahun Ajaran 2016/2017

Matematika I: APLIKASI TURUNAN. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 70

Memahami konsep dasar turunan fungsi dan menggunakan turunan fungsi pada

BAB III PEMBAHASAN. Bab III terbagi menjadi tiga sub-bab, yaitu sub-bab A, sub-bab B, dan subbab

Transkripsi:

SOLUSI PERSAMAAN DIFFERENSIAL PENGERTIAN SOLUSI. Solusi dari suatu persamaan differensial adalah persamaan yang memuat variabelvariabel dari persamaan differensial dan memenuhi persamaan differensial yang diberikan. Jika f() merupakan solusi dari persamaan differensial, maka f() dan turunanturunannya akan memenihi persamaan differensial tersebut. Dalam hal ini f() disebut integral atau primitive dari persamaan differensial itu. Sedangkan yang dimaksud dengan solusi umum dari persamaan differensial order n adalah solusi dari persamaan differensial tersebut yang memuat n konstanta sebarang yang bebas liniear. Jika dari solusi umum itu, semua konstanta yang terdapat di dalamnya massing-masing diberi nilai tertentu, maka akan diperoleh solusi yang disebut solusi khusus persamaan differensial. Contoh 1 : Tunjukkan bahwa y A B merupakan solusi dari persamaan differensial 6. y A B, maka A dan 6 Ini menunjukkan bahwa y A B merupakan solusi dari 6 Misalkan A=1, B=, maka akan diperoleh solusi khusus yaitu y SOLUSI EKSPLISIT DAN IMPLISIT Definisi : Perhatikan persamaan differensial orde-n berikut : F[, y, y, y,., y n ]=0.. (1) Dengan F adalah fungsi real yang memiliki (n + ) argument, yakni, y, y,y,, y n Solusi Persamaan Differensial 1

1. Misalkan f adalah fungsi bilangan real yang terdefinisi untuk semua dalam suatu interval I dan mempunyai turunan ke-n untuk semua yang ada di I. Fungsi f disebut solusi eksplisit dari persamaan (1) dalam selang I jika fungsi f memenuhi dua syarat berikut ini : a. F[, f(), f (), f (),, f n ()], ang terdefinisi I.. (A) b. F[, f(), f (), f (),, f n ()] = 0, I.. (B) Hal ini berarti bahwa substitusi f() dan variasi turunan untuk y dan turunannya yang berkorespondensi ke persamaan (1) akan membuat persamaan (1) menjadi suatu identitas di interval I.. Suatu relasi g(, y) = 0, disebut solusi implisit dari persamaan (1) jika relasi ini mendefinisikan sedikitnya satu fungsi bilangan real f dengan variabel di interval I sedemikian sehingga fungsi ini adalah solusi eksplisit dari persamaan (1) pada interval ini Latihan 1 : 1. Selidikilah apakah f() = sin + cos merupakan solusi eksplisit untuk persamaan differensial y 0 untuk R.. Tunjukkan bahwa + y = 1 adalah solusi implisit dari persamaan differensial pada interval 0 < < 1. y y 0. Tunjukkan bahwa 5 y y = 1 adalah solusi implisit dari persamaan differensial y y pada interval 0 < < 5 4. Tunjukkan bahwa tiap fungsi f yang didefinisikan oleh f() = ( + c)e dengan c adalah suatu konstanta, adalah solusi dari persamaan differensial 5. Tunjukkan bahwa tiap fungsi f yang didefinisikan oleh e f ( ) ce, dengan c adalah suatu konstanta, adalah solusi dari persamaan differensial 4y 8 Solusi Persamaan Differensial

MASALAH NILAI AWAL (MNA) Setelah mengenal solusi persamaan differensial dan jenisnya, maka muncul pertanyaan berikutnya : apakah setiap persamaan differensial mempunyai solusi? Jika persamaan differensial tersebut mempunyai solusi apakah solusinya tunggal? Sebelum menjawab pertanyaan-pertanyaan diatas dijelaskan dahulu tentang apa yang disebut dengan masalah nilai awal (initial value problem). Pada solusi umum suatu persamaan differensial, dalam banyak kasus kita bisa mencantumkan n konstanta jika diketahui n nilai-nilai y (0), y (0),..., y (n-1) (0). Definisi Masalah nilai awal untuk PD order-n f(, y, y, y,..., y n ) = 0 yaitu menentukan solusi PD tersebut pada interval I yang memenuhi n syarat awal di 0 I subset dari real y (0) = y0 y (0) = y1... y (n-1) (0) = y(n-1) dimana y0, y1,, yn-1 konstanta yang diberikan. Jika syarat awal 0 I, berbeda-beda misalnya 0, 1,, n-1, maka MNA disebut masalah nilai batas (MNB). Masalah nilai awal dan masalah nilai batas sering disebut masalah syarat batas. Contoh : Carilah suatu solusi f dari persamaan differensial sedemikian sehingga di titik =1, solusi ini mempunyai nilai 4. Diketahui, maka sehingga : y c Untuk = 1, nilai y = 4, maka nilai c yang memenuhi adalah Solusi Persamaan Differensial

y c 4 1 c c Jadi solusi dari nilai awal = 0 dan f(1) = 4 adalah y TEOREMA 1 : EKSISTENSI DAN KEUNIKAN Hipotesis : Diberikan persamaan differensial f (, y) dengan 1. Fungsi f adalah fungsi yang kontinu dari dan y di beberapa domain D pada bidang y. Turunan parsial Maka ( 0, y 0) adalah titik di domain D juga fungsi kontinu dari dan y di domain D, dan misalkan Ada solusi unik (tunggal) dari persamaan differensial yaitu ϕ yang didefinisikan pada beberapa interval o h, dengan h cukup kecil, yang memenuhi kondisi ( ) y 0 0 Contoh : Apakah masalah nilai awal y, y(1) 6 mempunyai solusi yang tunggal? f(, y) = y dan y merupakan fungsi yang kontinu dalam segiempat yang memuat titik (1, 6). Berarti hipotesis dari teorema 1 dipenuhi. Akibatnya masalah nilai awal mempunyai solusi tungga dalam suatu interval di sekitar = 1 dengan bentuk 1 h dengan h cukup kecil. Solusi Persamaan Differensial 4

Contoh 4 : Apakah masalah nilai awal / y, y() = 0 mempunyai solusi yang tunggal? f(, y) = / y sehingga y 1/, akan tetapi tidak kontinu dan tidak didefinisikan di y = 0. Akibatnya tidak ada segiempat yang memuat titik (, 0) dimana f dan keduanya kontinu. Karena hipotesis teorema 1 tidak dipenuhi, maka masalah nilai awal tidak mempunyai solusi. Latihan 1. a. Buktikan bahwa y = e solusi = y pada interval (-, ) b. Buktikan bahwa y + = 0 solusi = 1 y pada interval (-, ) c. Tunjukkan bahwa + y = 1 merupakan solusi implisit persamaan differensial y + + y = 0 pada interval 0 < < 1. Tunjukkan bahwa setiap fungsi yang didefinisikan oleh f() = ( + c)e -, dengan c merupakan konstanta sebarang merupakan solusi persamaan differensial + y = e - Dalam soal sampai 15, buktikan fungsi yang diberikan merupakan solusi PD yang diberikan disebelahnya:. y sin, y" y 4. cost sin t " 0 5. y Acos Bsin y" y 0 6. y e e y" y ' y 0 y 7. y y y ' 8. y( c) 0 y ' y Solusi Persamaan Differensial 5

y e y 9. e y 1 y ' e y y 1 10. y ln y 1 y" 6 y ' ( y ') sin y ( y ') y 11.sin y y y" 1.( ) e y 1 4 1.( ) e 5e 7 1y 0 14.( ) e 6 7 y 4 1 15. f( ) ( 1 ) 4 y 0 1 16. Tentukan nilai m sehingga () = e m solusi PD : a. y + 6y + 5y = 0 b. y + y + y = 0 c. y y 4y + 1 y = 0 17. Fungsi (() = c1 e + c e - solusi y y y = 0 Untuk sebarang konstanta c1 dan c. Tentukan c1 dan c yang memenuhi syarat awal a. y(0) =, y (0) = 1 b. y(0) = 1, y (0) = 0 Dalam soal 18 s.d 0 selidikilah apakah masalah nilai awal mempunyai solusi yang tunggal, 18. y, 19. y sin, d 0. cos y sin, y(0) 6 y( ) 5 y( ) 0 Solusi Persamaan Differensial 6