Persamaan Diferensial

dokumen-dokumen yang mirip
Persamaan Diferensial

Persamaan Diferensial

Persamaan Diferensial

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

Nurdinintya Athari PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2

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

Persamaan Di erensial Orde-2

TUGAS MANDIRI KULIAH PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA Tahun Ajaran 2016/2017

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

PERSAMAAN DIFERENSIAL (PD)

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

PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE I. Nurdinintya Athari

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

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

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

PERSAMAAN DIFERENSIAL I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

Diferensial Vektor. (Pertemuan III) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER NON HOMOGEN

PD Orde 2 Lecture 3. Rudy Dikairono

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

PERSAMAAN DIFFERENSIAL LINIER

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

TEKNIK PENGINTEGRALAN

MATEMATIKA TEKNIK 2 S1-TEKNIK ELEKTRO. Mohamad Sidiq

Pertemuan 1 dan 2 KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

BAB I KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

Hendra Gunawan. 25 April 2014

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

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

Transformasi Laplace

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

BAB 2 PERSAMAAN DIFFERENSIAL BIASA

Hendra Gunawan. 23 April 2014

Pertemuan Kesatu. Matematika III. Oleh Mohammad Edy Nurtamam, S.Pd., M.Si. Page 1.

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2 - II

Teknik pengintegralan: Integral fungsi pecah rasional (bagian 1)

BAB: TEKNIK PENGINTEGRALAN Topik: Metode Substitusi

BAB III PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER

Adalah : hubungan antara variabel bebas x, variabel

Hendra Gunawan. 4 September 2013

MATEMATIKA EKONOMI 1 FUNGSI DAN GRAFIK. DOSEN Fitri Yulianti, SP, MSi.

BAB VII MATRIKS DAN SISTEM LINEAR TINGKAT SATU

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

disebut Persamaan Diferensial Parsial (PDP).

MODUL 1. Teori Bilangan MATERI PENYEGARAN KALKULUS

MATERI 2 MATEMATIKA TEKNIK 1 PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE SATU

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

TEKNIK PENGINTEGRALAN

Prestasi itu diraih bukan didapat!!! SOLUSI SOAL

SOAL DAN PEMBAHASAN TRIGONOMETRI SUDUT BERELASI KUADRAN I

MASALAH SYARAT BATAS (MSB)

Persamaan Diferensial

BAB I PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER ORDE I

Pecahan Parsial (Partial Fractions)

Persamaan Differensial Biasa

dimana a 1, a 2,, a n dan b adalah konstantakonstanta

Teknik Pengintegralan

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

PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE SATU

FUNGSI. Sesi XI 12/4/2015

Dalam bentuk SPL masalah ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

FUNGSI-FUNGSI INVERS

VI. FUNGSI EKSPONEN DAN FUNGSI LOGARITMA

Kebalikan Transformasi Laplace

Pengintegralan Fungsi Rasional

JENIS JENIS FUNGSI 2. Gambar. Jenis Fungsi. mengandung banyak suku (polinom) dalam variabel bebas y = a 0 + a 1 x + a 2 x a n x n

PRAKTIKUM 2 SOLUSI MATEMATIKA DENGAN MAPLE (BAGIAN 1)

Pertemuan ke 8. GRAFIK FUNGSI Diketahui fungsi f. Himpunan {(x,y): y = f(x), x D f } disebut grafik fungsi f.

FUNGSI. Berdasarkan hubungan antara variabel bebas dan terikat, fungsi dibedakan dua: fungsi eksplisit dan fungsi implisit.

Sebuah garis dalam bidang xy bisa disajikan secara aljabar dengan sebuah persamaan berbentuk :

perpindahan, kita peroleh persamaan differensial berikut :

MA1201 KALKULUS 2A Do maths and you see the world

MATERI 2 MATEMATIKA TEKNIK 1 PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE DUA

Pengantar Persamaan Differensial (1)

INTEGRAL TAK TENTU 1

BAB 2 PDB Linier Order Satu 2.1 PDB Linier Order Satu Homogen PDB order satu dapat dinyatakan dalam atau dalam bentuk derivatif = f(x y) dx M(x y)dx +

Aturan dasar pengintegralan Integral fungsi rasional Integral parsial Integral trigonometri Substitusi yang merasionalkan Strategi pengintegralan

BAB I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU

BAB I DASAR-DASAR PEMODELAN MATEMATIKA DENGAN PERSAMAAN DIFERENSIAL

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

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA(PDB) ORDE SATU

APROKSIMASI FUNGSI SINUS DAN KOSINUS SEBAGAI KOMBINASI LINEAR DARI FUNGSI EKSPONENSIAL MUHAMMAD ADAM AZHARI

MAKALAH MATEMATIKA DASAR TURUNAN (DIFERENSIAL)

4. Deret Fourier pada Interval Sebarang dan Aplikasi

FUNGSI dan LIMIT. 1.1 Fungsi dan Grafiknya

FUNGSI DAN PERSAMAAN LINEAR. EvanRamdan

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

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

Pembahasan Matematika IPA SNMPTN 2012 Kode 483

Diferensial Vektor. (Pertemuan II) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Adri Priadana. ilkomadri.com

Pertemuan 13 persamaan linier NON HOMOGEN

LIMIT DAN KEKONTINUAN

FUNGSI LOGARITMA ASLI

INTERGRAL INTEGRAL TAK TENTU INTEGRAL SUBSTITUSI MENU

BAB PDB Linier Order Satu

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.

Barisan dan Deret Agus Yodi Gunawan

TKS 4003 Matematika II. Nilai Ekstrim. (Extreme Values) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Transkripsi:

TKS 4003 Matematika II Persamaan Diferensial Linier Non Homogen Tk. 2 (Differential: Linier Non Homogen Orde 2) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Solusi umum merupakan jumlah dari solusi PD homogen (y h ) dan solusi pelengkap (y p ) dan dituliskan sebagai : y = y h + y p (12) Solusi homogen (y h ) dicari seperti pembahasan sebelumnya, sedangkan solusi pelengkap (y p ) menggunakan 2 metode yaitu : 1. Metode koefisien tak tentu 2. Metode variasi parameter 1

1. Metode Koefisien Tak Tentu Jika f(x) merupakan fungsi polinom, eksponen, sinus, atau cosinus, maka solusi pelengkap y p dapat dimisalkan sebagai jumlah dari f(x) dan semua turunannya seperti tabel berikut : f(x) Y p x n A n x n + A n-1 x n-1 + + A 1 x + A 0 e ax x e ax sin ax cos ax A e ax A e ax + B x e ax A cos ax + B sin ax A sin ax + B cos ax Selanjutnya y p, y p, dan y p disubstitusikan kedalam PD untuk mencari nilai dari koefisiennya. Contoh 4 : Tentukan solusi umum dari PD : y y = - 3 e 2x Jawab : Akar karakteristik PD, m = E 1 Solusi homogen, y h = C 1 e x + C 2 e x Solusi pelengkap, y p = A e 2x 2

Substitusikan solusi pelengkap dan turunan keduanya ke dalam PD : 4 A e 2x - A e 2x = - 3 e 2x didapatkan A = -1, sehingga solusi pelengkap : y p = - e 2x Solusi umum PD : y = C 1 e x + C 2 e x -e 2x Contoh 5 : Tentukan solusi umum dari PD : y + y = 6 sin 2x Jawab : Akar karakteristik PD, m = E 1 Solusi homogen, y h = C 1 + C 2 sin x Solusi pelengkap, y p = A cos 2x + B sin 2x 3

Substitusikan solusi pelengkap dan turunan keduanya ke dalam PD, didapatkan A = 0, dan A = - 2, sehingga solusi pelengkap : y p = - 2 sin 2x Solusi umum PD : y = C 1 + C 2 sin x- 2 sin 2x Diagram Alir Penyelesaian dengan Metode Koefisien Tak Tentu 4

2. Metode Variasi Parameter Metode untuk menentukan penyelesaian khusus PD linier non homogen dengan koefisien variabel. Prinsip metode ini adalah mengubah variabel konstanta C k dengan variasi parameter v k (x). Misal pada PD non homogen orde 2 konstanta C 1 dan C 2 pada solusi umum PD homogen y h = C 1 (x) + C 2 y 2 (x) diubah dengan variasi parameter v 1 (x) dan v 2 (x), sehingga solusi khusus PD non homogen y p = v 1 (x) (x) + v 2 (x) y 2 (x). Metode ini lebih umum daripada metode koefisien tak tentu yang memeperhatikan bentuk fungsi f(x). Jika y h = C 1 + C 2 y 2 merupakan solusi homogen PD : y + py + qy = f(x), maka solusi pelengkap dimisalkan : y p = v 1 + v 2 y 2 Fungsi v 1 (x) dan v 2 (x) merupakan fungsi parameter, jika solusi pelengkap diturunkan sekali lagi : y p = (v 1 + v 2 y 2 ) + (v 1 + v 2 y 2 ) Dipilih persamaan syarat : v 1 + v 2 y 2 = 0, sehingga diperoleh turunan keduanya : y p = (v 1 + v 2 y 2 ) + (v 1 + v 2 y 2 ) 5

Substitusikan y p, y p, dan y p ke dalam PD, dan diperoleh : v 1 + v 2 y 2 = f(x) Fungsi parameter v 1 (x) dan v 2 (x) diperoleh dari solusi SPL dalam v 1 dan v 2 : v 1 + v 2 y 2 = 0 v 1 + v 2 y 2 = f(x) Dengan metode Crammer diperoleh : v 1 = v 2 = 0 y 2 f(x) y 2 y 2 y 2 0 f(x) y 2 y 2 v 1 = v 2 = y 2 f(x) y 2 y 2 f(x) y 2 y 2 dx dx 6

Contoh 6 : Tentukan solusi umum dari PD : y + y = sec x Jawab : Akar karakteristik PD, m = E i Solusi homogen, y h = C 1 + C 2 sin x Solusi pelengkap, y p = v 1 (x) cos 2x + v 2 (x) sin 2x Fungsi parameter v 1 (x) dan v 2 (x) diselesaikan dari SPL berikut : v 1 (x) + v 2 (x) sin x = 0 -v 1 (x) sin x + v 2 (x) = sec x Dengan metode Crammer diperoleh : 0 y 2 v 1 = f(x) y 2 = y 2 y 2 v 1 (x) = ln () 0 sec x sin x sin x sin x sin x sec x = = tan x 1 7

v 2 = 0 f(x) y 2 y 2 = sin x sin x 0 sec x sin x = sec x 1 = 1 v 2 x = x Solusi pelengkap : y p = ln () + x sin x Solusi umum PD : y = C 1 + C 2 sin x + ln () + x sin x Diagram Alir Penyelesaian dengan Metode Variasi Parameter 8

Latihan : Tentukan solusi umum PD berikut : 1. y -4y +2yJ2x 2 4. y -2y +yje x 2. y +3y +2yJ12x 2 5. y +yj 3. y -3y -4yJe -x 6. y +yjtan x Tentukan solusi khusus PD berikut : 7. y +yj2x ; y(0)j1, y (0)J2 8. y +2y +yjx ; y(0)j-2, y (0)J2 9. y +2y +5yJ8e -x ; y(0)j0, y (0)J8 10. y +yj10e x ; y(0)j0, y (0)J0 Terima kasih dan Semoga Lancar Studinya! 9