6. Himpunan Fungsi Ortogonal

dokumen-dokumen yang mirip
7. Ruang L 2 (a, b) f(x) 2 dx < }.

15. INTEGRAL SEBAGAI LIMIT

14. SIFAT-SIFAT INTEGRAL RIEMANN

12. LUAS DAERAH DAN INTEGRAL

MA3231 Analisis Real

INTEGRAL FOURIER KED. Diasumsikan syarat-syarat berikut pada f(x): 1. f x memenuhi syarat Dirichlet pada setiap interval terhingga L, L.

SISTEM BILANGAN REAL. 1. Sifat Aljabar Bilangan Real

MA3231 Analisis Real

Integral Tak Wajar. Ayundyah Kesumawati. March 25, Prodi Statistika FMIPA-UII

Integral Kompleks (Bagian Kesatu)

BAGIAN KETIGA. Integral, Barisan Fungsi, Pertukaran Limit dan Integral

LIMIT FUNGSI DAN KEKONTINUAN

BAGIAN KETIGA. Integral, Barisan Fungsi, Pertukaran Limit dan Integral

Skew- Semifield dan Beberapa Sifatnya 1

BAGIAN PERTAMA. Bilangan Real, Barisan, Deret

Hendra Gunawan. 30 Oktober 2013

MODEL POTENSIAL 1 DIMENSI

LIMIT FUNGSI. DEFINISI Notasi. dibaca. limit f(x) bila x mendekati a sama dengan L. atau. f(x) mendekati L bila x mendekati a.

CONTOH SOLUSI BEBERAPA SOAL OLIMPIADE MATEMATIKA Oleh: Wiworo, S.Si, M.M. 3. Untuk k 2 didefinisikan bahwa a

VEKTOR. 1. Pengertian Vektor adalah besaran yang memiliki besar (nilai) dan arah. Vektor merupakan sebuah ruas garis yang

Bab a. maka notasi determinan dari matriks A ditulis : det (A) atau. atau A.

DETERMINAN. Misalkan A adalah suatu matriks persegi. a) Jika A memiliki satu baris atau satu kolom bilangan nol, maka det(a) = 0.

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

A x = b apakah solusi x

Kerjakan di buku tugas. Tentukan hasil operasi berikut. a. A 2 d. (A B) (A + B) b. B 2 e. A (B + B t ) c. A B f. A t (A t + B t ) Tes Mandiri

Aljabar Linear. Pertemuan 12_14 Aljabar Vektor (Perkalian vektor)

Deret Fourier. (Pertemuan X) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

3. LIMIT DAN KEKONTINUAN

Aljabar Linear Elementer

TEOREMA KEKONVERGENAN FUNGSI TERINTEGRAL RIEMANN

3. LIMIT DAN KEKONTINUAN

Aljabar Linear Elementer

PROBLEM SOLVING TERKAIT DENGAN KELAS X SEMESTER 1 PADA STANDAR KOMPETENSI (SK) 1.

3. LIMIT DAN KEKONTINUAN. INF228 Kalkulus Dasar

M A T R I K S. Oleh: Dimas Rahadian AM, S.TP. M.Sc.

3.1 Permutasi. Secara umum, bilangan-bilangan pada {1, 2,, n} akan mempunyai n! permutasi

LIMIT DAN KONTINUITAS

r x = 0. Koefisien-koefisien persamaan yang dihasilkan adalah analitik pada x = 0. Jadi dapat kita gunakan metode deret pangkat.

Teorema Dasar Integral Garis

AUTOMATA SEBAGAI MODEL PENGENAL BAHASA

RUANG VEKTOR (lanjut..)

INTEGRAL. Bogor, Departemen Matematika FMIPA IPB. (Departemen Matematika FMIPA IPB) Kalkulus I Bogor, / 45

TEOREMA KEKONVERGENAN FUNGSI TERINTEGRAL RIEMANN

BAB II LANDASAN TEORI

Rumus Luas Daerah Segi Empat Sembarang? Oleh: Al Jupri Dosen Jurusan Pendidikan Matematika Universitas Pendidikan Indonesia

RUMUS HERON DAN RUMUS BRAHMAGUPTA

FUNGSI TRANSENDEN. Definisi 1 Fungsi logaritma natural, ditulis sebagai ln, didefenisikan dengan

BAB 7. LIMIT DAN LAJU PERUBAHAN

matematika K-13 TEOREMA FAKTOR DAN OPERASI AKAR K e l a s

PROSIDING ISBN : RUANG LINEAR BERNORMA CESS. Muslim Ansori

INTEGRAL. Misalkan suatu fungsi f(x) diintegralkan terhadap x maka di tulis sebagai berikut:

III. LIMIT DAN KEKONTINUAN

Vektor di R 2 dan R 3

GEOMETRI PADA BIDANG: VEKTOR

PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN LOGARITMA

Limit & Kontinuitas. Oleh: Hanung N. Prasetyo. Calculus/Hanung N. Prasetyo/Politeknik Telkom Bandung

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 1 PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN. Standar Kompetensi Mahasiswa memahami konsep dasar sistem bilangan real (R)

CHAPTER 1 EXPONENTS, ROOTS, AND LOGARITHMS

didefinisikan sebagai bilangan yang dapat ditulis dengan b

(c) lim. (d) lim. (f) lim

KALKULUS I Dr. Wuryansari Muharini Kusumawinahyu Program Sarjana Matematika Universitas Brawijaya

MATRIKS Definisi: Matriks Susunan persegi panjang dari bilangan-bilangan yang diatur dalam baris dan kolom. Matriks ditulis sebagai berikut (1)...

1) BENTUK UMUM DAN BAGIAN-BAGIAN PERSAMAAN KUADRAT Bentuk umum persamaan kuadrat adalah seperti di bawah ini:

MODUL 6. Materi Kuliah New_S1

PEMBAHASAN SOAL OSN MATEMATIKA SMP 2013 TINGKAT KABUPATEN

Jarak Titik, Garis dan Bidang dalam Ruang

Minggu ke 6 LIMIT FUNGSI (LIMITS OF FINCTIONS) 2,1, 2,01, 2,001, 2,0001,, 2 + 1/10 n maka :

VEKTOR. Adri Priadana. ilkomadri.com

ANALISIS NUMERIK. Inter polasi. SPL simultan. Akar Persama. linear

Integral Tak Tentu dan Integral Tertentu

MUH1G3/ MATRIKS DAN RUANG VEKTOR

Fungsi f dikatakan pada / onto / surjektif jika setiap elemen himpunan B merupakan

1. HUKUM SAMBUNGAN KIRCHOFF (HUKUM KIRCHOFF I) 2. HUKUM CABANG KIRCHOFF (HUKUM KIRCHOFF II)

BABAK PENYISIHAN AMSO JENJANG SMA PEMBAHASAN BABAK PENYISIHAN AMSO

matematika WAJIB Kelas X RASIO TRIGONOMETRI Kurikulum 2013 A. Definisi Trigonometri

BAB: PENERAPAN INTEGRAL Topik: Volume Benda Putar (Khusus Kalkulus 1)

STATIKA (Reaksi Perletakan)

TRIGONOMETRI I. KOMPETENSI YANG DICAPAI

NFA. Teori Bahasa dan Automata. Viska Mutiawani - Informatika FMIPA Unsyiah

POSET ( Partially Ordered Set ) Himpunan Terurut Parsial

ALJABAR LINIER. Ruang Hasil Kali Dalam. Oleh : Kelompok VI / VB

Menerapkan konsep vektor dalam pemecahan masalah. Menerapkan konsep vektor pada bangun ruang

(1) Pertemuan I: Fungsi bernilai kompleks, lintasan, dan integral lintasan. (2) Pertemuan II: Antiderivatif dan Teorema Cauchy-Goursat.

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

Matriks. Pengertian. Lambang Matrik

matematika PEMINATAN Kelas X FUNGSI LOGARITMA K-13 A. Definisi Fungsi Logaritma

OSN 2015 Matematika SMA/MA

BAB VI PEWARNAAN GRAF

(Suatu Aplikasi dari Faktorisasi Tunggal Pada Z[X])

1. Identitas Trigonometri. 1. Identitas trigonometri dasar berikut ini merupakan hubungan kebalikan.

NILAI EIGEN DAN VEKTOR EIGEN

1 TEORI KETERBAGIAN. Jadi himpunan bilangan asli dapat disajikan secara eksplisit N = { 1, 2, 3, }. Himpunan bilangan bulat Z didenisikan sebagai

2.Matriks & Vektor (1)

MODUL 5: NONDETERMISNISTIC FINITE STATE AUTOMATA DENGAN TRANSISI-Λ

Solusi Pengayaan Matematika Edisi 4 Januari Pekan Ke-4, 2007 Nomor Soal: 31-40

UJIAN NASIONAL. Matematika (D10) PROGRAM STUDI IPA PAKET 1 (UTAMA) SELASA, 11 MEI 2004 Pukul

RUANG VEKTOR REAL. Kania Evita Dewi

1 Sifat Penambahan Selang

matematika K-13 IRISAN KERUCUT: PERSAMAAN HIPERBOLA K e l a s A. Definisi Hiperbola Tujuan Pembelajaran

Transkripsi:

6. Himpunn Fungsi Ortogonl Mislkn f periodik dengn periode, dn mulus bgin demi bgin pd [ π, π]. Jik S f N (θ) = N n= N c ne inθ, n =,, 2,..., dlh jumlh prsil dri deret Fourier f, mk kit telh menunjukkn bhw (S f N ) konvergen ke f, ykni N lim c n e inθ = f(θ) N n= N hmpir di mn-mn. Dlm hl ini kit dpt merekonstruksi f dri koefisien-koefisien Fourier-ny mellui f(θ) = c n e inθ. Nmun, secr umum, deret Fourier f tidk sellu sm persis dengn fungsi f semul. Bhkn, dlm ksus ekstrim, deret Fourier f dpt divergen di mn-mn, sebgimn ditunjukkn oleh Kolmogorov (926). Fungsi yng mulus bgin demi bgin pd [ π, π] tentuny terintegrlkn pd [ π, π]. Keterintegrln f pd [ π, π] merupkn premis yng disumsikn pd wl pembhsn deret Fourier. Tetpi, fkt di ts mengindiksikn bhw mestiny d hl lin selin keterintegrln f pd [ π, π] yng menjmin deret Fourier f konvergen ke f. 6. Himpunn Fungsi Ortogonl Deret Fourier dibentuk dri sutu kelurg fungsi ortogonl di sutu rung fungsi yng dilengkpi dengn hsilkli dlm tertentu. Di rung vektor X yng dilengkpi dengn hsilkli, dn norm, vektor u X disebut vektor norml jik u =. Vektor v dpt dinormlkn dengn membginy dengn v : jik u := v v, mk u =. Himpunn vektor u,..., u n } disebut himpunn ortonorml jik u i = untuk tip i =,..., n dn u i, u j = untuk i j; ykni jik u i, u j = δ ij, i, j =,..., n. 24

[Jik v i untuk tip i =,..., n dn v i, v j = untuk i j, mk v,..., v j } disebut himpunn ortogonl.] Jik u,..., u k } ortonorml di C k dn v = α u + + α k u k, mk α i = v, u i untuk tip i =,..., k. Seblikny, mislkn v C k. Jik kit definisikn α i = v, u i untuk i =,..., n dn tulis v = α u + + α k u k, mk w = v v u i, kren w, u i = v, u i v, u i =, untuk tip i =,..., n. Akibtny w =, kren bil tidk, mk u,..., u k, w} merupkn himpunn ortogonl dengn k + nggot di C k. Teorem. Mislkn u,..., u k } himpunn ortonorml k vektor di C k. Mk, untuk setip v C k, berlku v = v, u u + + v, u k u k. Lebih juh, v 2 = v, u 2 + + v, u k 2. 6.2 Rung P C(, b) sebgi Rung Hsilkli Dlm Mri kit tinju rung P C(, b), yitu rung fungsi kontinu bgin demi bgin pd [, b]. Ingt bhw f diktkn kontinu bgin demi bgin pd [, b] pbil f kontinu pd [, b] keculi di sejumlh terhingg titik x,..., x k, dn di titik-titik tersebut limit kiri dn limit knn f d. Fungsi f di P C(, b) tidk hny terintegrlkn tetpi jug kudrtny terintegrlkn, ykni f 2 terintegrlkn, pd (, b). Pd P C(, b) kit dpt mendefinisikn hsilkli dlm f, g := f(x)g(x) dx dn norm [ /2 b f := f(x) dx] 2. Ketksmn Cuchy-Schwrz, ketksmn segitig, dn Teorem Pythgors berlku di P C(, b) dengn, dn di ts. 25

Teorem Pythgors. Jik f,..., f n } ortogonl, mk f + +f n 2 = f 2 + + f n 2. Diberikn sutu himpunn ortonorml ϕ n } di P C(, b) dn f P C(, b) sembrng, kit ingin thu pkh f = n f, ϕ n ϕ n. Mengingt bhw P C(, b) berdimensi tk terhingg, pertnyn ini tidk dpt seger kit jwb. Jik ϕ n } terhingg, jels hl tersebut tidk mungkin terjdi. Jik ϕ n } tk terhingg, pkh cukup bnyk untuk merentng P C(, b)? Sebelum menjwb pertnyn ini secr rinci, mri kit tinju kelurg fungsi ϕ n (x) := e inx, n Z di rung P C( π, π). Perhtikn bhw ϕ m, ϕ n = π e imx e inx dx = π e i(m n)x dx = δ mn. π π Jdi ϕ n } merupkn himpunn ortonorml. Selnjutny, koefisien Fourier c n dri f P C( π, π) diberikn oleh rumus c n = π π f(x)e inx dx = f, ϕ n, n Z. Jdi, c n e inx = [ f, ϕ n ] [ϕn (x) ] = f, ϕ n ϕ n (x). Jdi deret Fourier f merupkn urin terhdp himpunn ortonorml ϕ n }. Demikin pul kit dpt memeriks bhw kelurg fungsi ψ n } dengn ψ (x) = π, ψ n (x) = 2 π cos nx, n =, 2, 3,... merupkn kelurg fungsi ortonorml di P C(, π). Selnjutny, koefisien cosinus Fourier n dri f P C(, π) yng diberikn oleh rumus n = 2 π π f(x) cos nx dx = 2 π f, ψ, untuk n =, 2 π f, ψ n, untuk n =, 2, 3,..., 26

memenuhi 2 + n cos nx = n= f, ψ n ψ n (x). Hl serup terjdi untuk deret sinus Fourier dn deret Fourier lengkp (versi rel). Kit sudh thu bhw deret Fourier ini konvergen ke f hmpir di mn-mn pbil f mulus bgin demi bgin pd [ π, π]. Pertnynny dlh: bgimn bil f P C( π, π)? 6.3 Kekonvergenn di Rung P C(, b) Brisn fungsi f n } di P C(, b) diktkn konvergen dlm norm ke f P C(, b) pbil f n f untuk n, ykni jik n= f n (x) f(x) 2 dx, untuk n. Perlu dictt bhw kekonvergenn dlm norm tidk menjmin kekonvergn titik demi titik. Sebgi contoh, mbil f n (x) =, jik x n,, jik x linny. Di sini f n 2 = n bil n. Jdi f n} konvergen ke f dlm norm. Tetpi f n () = untuk tip n N, sehingg f n } tidk konvergen ke titik demi titik. Seblikny, mislkn g n (x) = Mk, g n titik demi titik, tetpi n, jik < x < n,, jik x linny. bil n. g n 2 = g n (x) 2 = /n n 2 dx = n Teorem. Jik f n f secr sergm pd [, b], mk f n f dlm norm. Bukti. Diberikn ϵ > sembrng, kit pilih n N sedemikin sehingg untuk setip x [, b] dn n n berlku f n (x) f(x) < f n f 2 = ϵ b. Akibtny, f n (x) f(x) 2 dx ϵ 2. 27

Ini menunjukkn bhw f n } konvergen ke f dlm norm. [QED] Di stu sisi, dengn dny hsilkli dlm, dn norm =, /2, rung P C(, b) sekrng lebih terstruktur (secr geometri). Di sisi lin, rung ini menjdi tidk lengkp, ykni: terdpt brisn Cuchy f n } di P C(, b) yng tidk konvergen ke sutu fungsi f P C(, b). Sebgi contoh, tinju P C(, ) dn mbil brisn f n } dengn Jik m > n, mk sehingg x f n (x) = /4, jik x > n,, jik x. n f m (x) f n (x) = f m f n 2 = n m x /4, jik m < x < n,, jik x linny x 2 dx = 2 ( n m ), bil m, n. Jdi f n } merupkn brisn Cuchy; tetpi limitny (bik titik demi titik mupun dlm norm) dlh fungsi x f(x) = /4, jik x >,, jik x =, yng bukn nggot P C(, ) kren lim f(x) =. x + Llu p yng hrus dilkukn? Sebgimn lzimny, yng hrus dilkukn dlh melengkpi rung P C(, b), dengn menmbhkn limit-limit dri semu brisn Cuchy pd P C(, b). Hsilny dlh rung L 2 (, b) yng kn dibhs pd bb selnjutny., 6.4 Sol Ltihn. Buktikn bhw kelurg fungsi ϕ n } dengn ϕ n (x) := 2 π sin nx, n =, 2, 3,..., merupkn himpunn ortonorml di P C(, π), dn koefisien sinus Fourier b n = 2 π 2 f(x) sin nx dx = f, ϕ n, π π memenuhi b n sin nx = f, ϕ n ϕ n (x). n= n= 28