Persamaan Diferensial Parsial CNH3C3

dokumen-dokumen yang mirip
Persamaan Diferensial Parsial CNH3C3

Persamaan Diferensial Parsial CNH3C3

Persamaan Diferensial Parsial CNH3C3

Persamaan Diferensial Parsial CNH3C3

Persamaan Diferensial Parsial CNH3C3

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

4. Deret Fourier pada Interval Sebarang dan Aplikasi

5.1 Fungsi periodik, fungsi genap, fungsi ganjil

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

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

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

PDP linear orde 2 Agus Yodi Gunawan

BAB VIII PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL

13. Aplikasi Transformasi Fourier

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

4. Deret Fourier pada Interval Sebarang dan Aplikasi

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

MA1201 KALKULUS 2A (Kelas 10) Bab 7: Teknik Pengintegral

Deret Fourier. (Pertemuan XI) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Fungsi Genap dan Fungsi Ganjil

BAB IV DERET FOURIER

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

Kunci Jawaban Quis 1 (Bab 1,2 dan 3) tipe 1

Kalkulus 2. Teknik Pengintegralan ke - 1. Tim Pengajar Kalkulus ITK. Institut Teknologi Kalimantan. Januari 2018

Hendra Gunawan. 16 Oktober 2013

Suku Banyak Chebyshev

Matematika Teknik I. Prasyarat : Kalkulus I, Kalkulus II, Aljabar Vektor & Kompleks

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

Kurikulum 2013 Antiremed Kelas 11 Matematika

INTEGRAL TAK TENTU 1

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

INTEGRAL (ANTI DIFERENSIAL) Tito Adi Dewanto S.TP

BAB I PENDAHULUAN. Tahap-tahap memecahkan masalah dengan metode numeric : 1. Pemodelan 2. Penyederhanaan model 3.

Ringkasan Kalkulus 2, Untuk dipakai di ITB 1. Integral Lipat Dua Atas Daerah Persegipanjang

Kalkulus II. Institut Teknologi Kalimantan

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

Soal Ujian 2 Persamaan Differensial Parsial

I. Sistem Persamaan Diferensial Linier Orde 1 (Review)

LUAS DAERAH DI BAWAH KURVA SUATU FUNGSI

Catatan Kuliah KALKULUS II BAB V. INTEGRAL

TUGAS MANDIRI KULIAH PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA Tahun Ajaran 2016/2017

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

MA1201 KALKULUS 2A (Kelas 10) Bab 7: Teknik Pengintegral

SYARAT DIRICHLET. 1, 1 < t < 0

BAB 2 LANDASAN TEORI

SOLUSI PENYEBARAN PANAS PADA BATANG KONDUKTOR MENGGUNAKAN METODE CRANK-NICHOLSON

BAB IV OSILATOR HARMONIS

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Matematika

AB = c, AC = b dan BC = a, maka PQ =. 1

Kalkulus 2. Teknik Pengintegralan ke - 3. Tim Pengajar Kalkulus ITK. Institut Teknologi Kalimantan. Januari 2018

PARTIKEL DALAM SUATU KOTAK SATU DIMENSI

Pertemuan 1 dan 2 KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

Aplikasi Deret Fourier (FS) Deret Fourier Aplikasi Deret Fourier

BAB III KONDUKSI ALIRAN STEDI - DIMENSI BANYAK

PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER NON HOMOGEN

III PEMBAHASAN. Berdasarkan persamaan (2.15) dan persamaan (2.16), fungsi kontinu dan masing-masing sebagai berikut : dan = 3

DERET FOURIER DAN APLIKASINYA DALAM FISIKA

MATEMATIKA TEKNIK 2 S1-TEKNIK ELEKTRO. Mohamad Sidiq

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN. analitik dengan metode variabel terpisah. Selanjutnya penyelesaian analitik dari

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

Solusi Problem Dirichlet pada Daerah Persegi dengan Metode Pemisahan Variabel

MA1201 KALKULUS 2A Do maths and you see the world

Aplikasi Persamaan Bessel Orde Nol Pada Persamaan Panas Dua dimensi

Kalkulus Diferensial week 09. W. Rofianto, ST, MSi

Barisan dan Deret Agus Yodi Gunawan

BAB IV PERSAMAAN INTEGRAL FREDHOLM BENTUK KEDUA

DERET FOURIER. 1. Pendahuluan

TINJAUAN PUSTAKA. Jika y = f(x) dengan f(x) adalah suatu fungsi yang terdiferensialkan terhadap

Teknik Pengintegralan

Pengantar Metode Perturbasi Bab 1. Pendahuluan

Persamaan Diferensial

HUBUNGAN ANTARA DIFFERENSIAL DAN INTEGRAL

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE I. Nurdinintya Athari

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

INTERGRAL INTEGRAL TAK TENTU INTEGRAL SUBSTITUSI MENU

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

Bab 16. LIMIT dan TURUNAN. Motivasi. Limit Fungsi. Fungsi Turunan. Matematika SMK, Bab 16: Limit dan Turunan 1/35

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

8. Deret Fourier yang Diperumum dan Hampiran Terbaik di L 2 (a, b)

INTISARI KALKULUS 2. Penyusun: Drs. Warsoma Djohan M.Si. Open Source. Not For Commercial Use

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

BAB III OPERATOR 3.1 Pengertian Operator Dan Sifat-sifatnya

16. INTEGRAL. A. Integral Tak Tentu 1. dx = x + c 2. a dx = a dx = ax + c. 3. x n dx = + c. cos ax + c. 4. sin ax dx = 1 a. 5.

Persamaan Diferensial

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)

MACLAURIN S SERIES. Ghifari Eka

Teknik pengintegralan: Integral parsial (Integral by part)

KALKULUS MULTIVARIABEL II

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

BAB V MOMENTUM ANGULAR Pengukuran Simultan Beberapa Properti Dalam keadaan stasioner, momentum angular untuk elektron hidrogen adalah konstan.

MATERI 4 MATEMATIKA TEKNIK 1 DERET FOURIER

Antiremed Kelas 12 Matematika

Hendra Gunawan. 26 Februari 2014

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

Diterbitkan secara mandiri melalui Nulisbuku.com

Sudaryatno Sudirham. Integral dan Persamaan Diferensial

Hendra Gunawan. 13 November 2013

Matek 2 Sistem PD dan Solusinya. Rudy Dikairono

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

Transkripsi:

Persamaan Diferensial Parsial CNH3C3 Week 5: Separasi Variabel untuk Persamaan Panas Orde Satu - Tim Ilmu Komputasi Coordinator contact: Dr. Putu Harry Gunawan phgunawan@telkomuniversity.ac.id

1 Review Problem 2 3 atihan

Review Problem Review problem Solusi umum PDP panas u u t µ 2, x 2 x (0, 1, t > 0 u(x, 0 = f (x, x [0, 1] u(0, t = 0, u(1, t = 0. t 0 Bagaimana jika fungsi awal f, merupakan ( bukan kombinasi linear berhingga dari fungsi eigen {sin }? Misalkan diberikan fungsi awal berupa konstanta f (x = 1. (1.1

Review Problem Review problem Solusi umum PDP panas Untuk mengatasi hal ini, diperlukan jumlah tak hingga kombinasi linier dari kondisi awal, yakni f (x = A k sin ( = 1 (1.2 dengan membuat N menuju tak hingga, dan kita dapatkan solusi umumnya ( ( u(x, t = A k e 2t sin. (1.3

Review Problem Review problem Solusi umum PDP panas Jadi problem yang akan kita bahas pada pertemuan ini adalah mencari koesien A k dari kondisi awal sebuah konstan, yakni f (x = A k sin (

Kita mulai dengan solusi umum PDP untuk persamaan panas 1-D, yakni ( ( u(x, t = A k e 2t sin. (2.1

Kita mulai dengan solusi umum PDP untuk persamaan panas 1-D, yakni ( ( u(x, t = A k e 2t sin. (2.1 Solusi di atas kana memenuhi nilai awal yang dapat ditulis sebagai berikut ( u(x, 0 = f (x = A k sin. (2.2

Kita mulai dengan solusi umum PDP untuk persamaan panas 1-D, yakni ( ( u(x, t = A k e 2t sin. (2.1 Solusi di atas kana memenuhi nilai awal yang dapat ditulis sebagai berikut ( u(x, 0 = f (x = A k sin. (2.2 Kembali lagi pertanyaannya adalah bagaimana menentukan koesien A k?

Pause Sebelum kita masuk lebih dalam bagaimana menentukan koesien A k?, maka kita akan mempelajari fungsi orthogonal.

Orthogonal pada selang x ema 1.2 ema Fungsi {sin ( sin } memenuhi persamaan berikut ( ( mπx sin { 0 k m, dx = k = m,, (2.3 Proof. Berikut akan dibuktikan lema diatas.

Fact Fungsi genap dan ganjil Akan dibahas secara singkat mengenai fungsi genap dan ganjil.

Fact Fungsi genap dan ganjil Akan dibahas secara singkat mengenai fungsi genap dan ganjil. Fungsi dikatakan genap jika f ( x = f (x

Fact Fungsi genap dan ganjil Akan dibahas secara singkat mengenai fungsi genap dan ganjil. Fungsi dikatakan genap jika Fungsi dikatakan ganjil jika f ( x = f (x f ( x = f (x

Fact Fungsi genap dan ganjil Akan dibahas secara singkat mengenai fungsi genap dan ganjil. Fungsi dikatakan genap jika Fungsi dikatakan ganjil jika f ( x = f (x f ( x = f (x Contoh: f (x = x 2 dan g(x = cos(x adalah fungsi? f (x = x 3 dan g(x = sin(x adalah fungsi?

Fact Fungsi genap dan ganjil integral of even/odd function If f (x is an even function then, f (xdx = 2 If f (x is an odd function then, f (xdx (2.4 0 f (xdx = 0 (2.5

Orthogonal ( Kita tahu bahwa fungsi {sin } merupakan fungsi ganjil. Sehingga perkalian dua buah fungsi ganjil adalah fungsi genap. Jadi sin ( ( mπx sin dx = 2 0 ( ( mπx sin sin dx (2.6

Orthogonal k = m Untuk kasus k = m ( sin 2 dx = 2 = ( sin 2 0 ( 2 0 1 cos dx (2.7 dx (2.8 = sin(2kπ = (2.9 2kπ

Orthogonal k m Untuk kasus k m = sin 0 ( ( mπx sin cos ( (k mπx dx = 2 ( (k + mπx cos 0 ( ( mπx sin sin dx (2.10 dx (2.11 = 0 (2.12

Untuk sembarang fungsi f (x, maka fungsi f (x dibentuk menjadi fungsi yang ganjil yaitu penjumalan fungsi sin: f (x = A k sin (. (2.13 ( mπx lalu dikalikan dengan sin, m {1, 2, 3, }, sehingga didapat, ( mπx f (x sin = ( ( mπx A k sin sin. (2.14

Selanjutnya dapat kita integralkan kedua sisi persamaan dari x = sampai dengan x =, sehingga didapat, f (x sin ( mπx Thanks to Calculus, f (x sin ( mπx dx = dx = ( ( mπx A k sin sin ( A k sin ( mπx sin dx. (2.15 dx. (2.16

Dari ema 2.1, kita lihat bahwa integral disebelah kanan bernilai tidak nol jika memenuhi k = m, yaitu bernilai.

Dari ema 2.1, kita lihat bahwa integral disebelah kanan bernilai tidak nol jika memenuhi k = m, yaitu bernilai. Sehingga untuk kasus k = m, didapat f (x sin ( mπx dx = A m. (2.17

Dari ema 2.1, kita lihat bahwa integral disebelah kanan bernilai tidak nol jika memenuhi k = m, yaitu bernilai. Sehingga untuk kasus k = m, didapat f (x sin ( mπx Sehingga dapat ditulis sebagai berikut A m = 1 f (x sin dx = A m. (2.17 ( mπx dx. (2.18

Pause Pause...

Kembali lagi ke hasil sebelumnya, kita dapatkan koesien A m, m {1, 2, } sebagai berikut A m = 1 f (x sin ( mπx dx. (2.19

Kembali lagi ke hasil sebelumnya, kita dapatkan koesien A m, m {1, 2, } sebagai berikut A m = 1 dengan membuat fungsi f (x = dibentuk A m = 2 f (x sin 0 ( mπx A k sin ( mπx f (x sin dx. (2.19 (, maka dapat dx. (2.20

Kesimpulan Deret Fourier untuk fungsi f (x pada x diberikan sebagai mendapatkan f (x = A k sin A k = 1 ( f (x sin = 2 ( f (x sin 0 (. (2.21 dx k {1, 2, }. (2.22 dx k {1, 2, }. (2.23

Contoh Diberikan kembali fungsi awal temperatur pada sebuah batang kawat tipis yaitu f (x = 1 dengan panjang kawat = 1 m.

Contoh Diberikan kembali fungsi awal temperatur pada sebuah batang kawat tipis yaitu f (x = 1 dengan panjang kawat = 1 m. Dengan menggunakan (2.22, kita peroleh A k = 2 1 0 (1 sin( dx = 2 (1 cos(kπ. (2.24 kπ

Contoh Diberikan kembali fungsi awal temperatur pada sebuah batang kawat tipis yaitu f (x = 1 dengan panjang kawat = 1 m. Dengan menggunakan (2.22, kita peroleh A k = 2 1 0 Sehingga didapat (1 sin( dx = 2 (1 cos(kπ. (2.24 kπ A k = { 4 kπ for k = 1, 3, 5,, 0 for k = 2, 4, 6,, (2.25

Contoh Diberikan kembali fungsi awal temperatur pada sebuah batang kawat tipis yaitu f (x = 1 dengan panjang kawat = 1 m. Dengan menggunakan (2.22, kita peroleh A k = 2 1 0 Sehingga didapat (1 sin( dx = 2 (1 cos(kπ. (2.24 kπ A k = { 4 kπ for k = 1, 3, 5,, 0 for k = 2, 4, 6,, (2.25 dan dibentuk ke dalam persamaan kondisi awal, didapat f (x = 1 = 4 1 sin((2k 1πx. (2.26 π 2k 1

Contoh Jadi solusi umumnya adalah u(x, t = 4 π 1 2k 1 e ((2k 1π2t sin((2k 1πx. (2.27

Contoh Figure : Solusi dari persamaan panas dengan f (x = 1 = 4 1 π sin((2k 1πx untuk t = 0, 0.01 dan 0.1 2k 1 dengan berhingga deret N = 100.

atihan atihan Carilah solusi umum untuk masalah PDP panas berikut: untuk nilai 1. f (x = 20 2. f (x = 1 x 3. f (x = x 2 u u t µ 2, x 2 x (0, 1, t > 0 u(x, 0 = f (x, x [0, 1] u(0, t = 0, u(1, t = 0. t 0

End of presentation!