METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK ABSTRACT

dokumen-dokumen yang mirip
FAMILI BARU METODE ITERASI BERORDE TIGA UNTUK MENEMUKAN AKAR GANDA PERSAMAAN NONLINEAR. Nurul Khoiromi ABSTRACT

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (28293), Indonesia.

MODIFIKASI METODE NEWTON DENGAN KEKONVERGENAN ORDE EMPAT. Yenni May Sovia 1, Agusni 2 ABSTRACT

METODE ITERASI OPTIMAL BERORDE EMPAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

SEBUAH VARIASI BARU METODE NEWTON BERDASARKAN TRAPESIUM KOMPOSIT ABSTRACT

KONSTRUKSI SEDERHANA METODE ITERASI BARU ORDE TIGA ABSTRACT

METODE CHEBYSHEV-HALLEY BEBAS TURUNAN KEDUA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Ridho Alfarisy 1 ABSTRACT

METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI Lely Jusnita 1

VARIAN METODE HALLEY BEBAS TURUNAN KEDUA DENGAN ORDE KEKONVERGENAN ENAM. Siti Mariana 1 ABSTRACT ABSTRAK

MODIFIKASI METODE CAUCHY DENGAN ORDE KONVERGENSI EMPAT. Masnida Esra Elisabet ABSTRACT

METODE CHEBYSHEV-HALLEY DENGAN KEKONVERGENAN ORDE DELAPAN UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Anisa Rizky Apriliana 1 ABSTRACT ABSTRAK

KELUARGA METODE LAGUERRE DAN KELAKUAN DINAMIKNYA DALAM MENENTUKAN AKAR GANDA PERSAMAAN NONLINEAR. Een Susilawati 1 ABSTRACT

VARIASI METODE CHEBYSHEV DENGAN ORDE KEKONVERGENAN OPTIMAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT ABSTRAK

BEBERAPA METODE ITERASI ORDE TIGA DAN ORDE EMPAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Neli Sulastri 1 ABSTRACT

METODE ITERASI ORDE EMPAT DAN ORDE LIMA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Imaddudin ABSTRACT

METODE ITERASI OPTIMAL TANPA TURUNAN BERDASARKAN BEDA TERBAGI ABSTRACT

METODE BERTIPE STEFFENSEN SATU LANGKAH DENGAN KONVERGENSI SUPER KUBIK UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Neng Ipa Patimatuzzaroh 1 ABSTRACT

METODE ORDE-TINGGI UNTUK MENENTUKAN AKAR DARI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

MODIFIKASI FAMILI METODE ITERASI MULTI-POINT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR. Yolla Sarwenda 1, Zulkarnain 2 ABSTRACT

FAMILI METODE ITERASI DENGAN KEKONVERGENAN ORDE TIGA. Rahmawati ABSTRACT

METODE GENERALISASI SIMPSON-NEWTON UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR DENGAN KONVERGENSI KUBIK. Resdianti Marny 1 ABSTRACT

TEKNIK ITERASI VARIASIONAL DAN BERBAGAI METODE UNTUK PENDEKATAN SOLUSI PERSAMAAN NONLINEAR. Yeni Cahyati 1, Agusni 2 ABSTRACT

METODE ITERASI DUA LANGKAH BEBAS TURUNAN BERDASARKAN INTERPOLASI POLINOMIAL ABSTRACT

TEKNIK ITERASI VARIASIONAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

METODE ITERASI BARU BEBAS DERIVATIF UNTUK MENEMUKAN SOLUSI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

PERBAIKAN METODE OSTROWSKI UNTUK MENCARI AKAR PERSAMAAN NONLINEAR. Rin Riani ABSTRACT

MODIFIKASI METODE HOMOTOPY PERTURBASI UNTUK PERSAMAAN NONLINEAR DAN MEMBANDINGKAN DENGAN MODIFIKASI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

METODE ITERASI BARU BERTIPE SECANT DENGAN KEKONVERGENAN SUPER-LINEAR. Rino Martino 1 ABSTRACT

Daimah 1. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (28293), Indonesia.

METODE ITERASI BEBAS TURUNAN BERDASARKAN KOMBINASI KOEFISIEN TAK TENTU DAN FORWARD DIFFERENCE UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

ANALISIS KEKONVERGENAN GLOBAL METODE ITERASI CHEBYSHEV ABSTRACT

METODE BERTIPE STEFFENSEN DENGAN ORDE KONVERGENSI OPTIMAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

Metode Iterasi Tiga Langkah Bebas Turunan Untuk Menyelesaikan Persamaan Nonlinear

FAMILI METODE ITERASI BEBAS TURUNAN DENGAN ORDE KONVERGENSI ENAM. Oktario Anjar Pratama ABSTRACT

KELUARGA BARU METODE ITERASI BERORDE LIMA UNTUK MENENTUKAN AKAR SEDERHANA PERSAMAAN NONLINEAR. Rio Kurniawan ABSTRACT

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (28293), Indonesia.

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (28293), Indonesia.

MODIFIKASI APROKSIMASI TAYLOR DAN PENERAPANNYA

SOLUSI NUMERIK UNTUK PERSAMAAN INTEGRAL KUADRAT NONLINEAR. Eka Parmila Sari 1, Agusni 2 ABSTRACT

PENGGUNAAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN PADA KALKULUS VARIASI ABSTRACT

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER ORDE-TINGGI UNTUK AKAR BERGANDA

FAMILI BARU DARI METODE ITERASI ORDE TIGA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR DENGAN AKAR GANDA ABSTRACT

BEBERAPA METODE ITERASI DENGAN TURUNAN KETIGA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR BESERTA DINAMIKNYA. Zulkarnain 1, M.

BEBERAPA METODE ITERASI DENGAN TURUNAN KETIGA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR BESERTA DINAMIKNYA. Zulkarnain 1, M. Imran 2

PENERAPAN TRANSFORMASI SHANK PADA METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

PEMILIHAN KOEFISIEN TERBAIK KUADRATUR KUADRAT TERKECIL DUA TITIK DAN TIGA TITIK. Nurul Ain Farhana 1, Imran M. 2 ABSTRACT

METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA JENIS KEDUA. Edo Nugraha Putra ABSTRACT ABSTRAK 1.

MODIFIKASI METODE JARRAT DENGAN VARIAN METODE NEWTON DAN RATA-RATA KONTRA HARMONIK TUGAS AKHIR. Oleh : KHARISMA JAKA ARFALD

PENCARIAN AKAR-AKAR PERSAMAAN NONLINIER SATU VARIABEL DENGAN METODE ITERASI BARU HASIL DARI EKSPANSI TAYLOR

PERBANDINGAN METODE GAUSS-SEIDEL PREKONDISI DAN METODE SOR UNTUK MENDAPATKAN SOLUSI SISTEM PERSAMAAN LINEAR. Merintan Afrina S ABSTRACT

UNNES Journal of Mathematics

ANALISIS KONVERGENSI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN BARU UNTUK PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA NONLINEAR JENIS KEDUA. Rini Christine Prastika Sitompul 1

METODE GAUSS-SEIDEL PREKONDISI DENGAN MENGGUNAKAN EKSPANSI NEUMANN ABSTRACT

METODE ITERASI JACOBI DAN GAUSS-SEIDEL PREKONDISI UNTUK MENYELESAIKAN SISTEM PERSAMAN LINEAR DENGAN M-MATRIKS ABSTRACT

METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN NILAI BATAS PADA PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL NONLINEAR ABSTRACT

SOLUSI NUMERIK PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA-FREDHOLM NONLINEAR MENGGUNAKAN FUNGSI BASIS BARU ABSTRACT

MUNGKINKAH MELAKUKAN PERUMUMAN LAIN ATURAN SIMPSON 3/8. Supriadi Putra & M. Imran

SKEMA NUMERIK UNTUK MEMPEROLEH SOLUSI TAKSIRAN DARI KELAS PERSAMAAN INTEGRAL FREDHOLM NONLINEAR JENIS KEDUA. Vanny Restu Aji 1 ABSTRACT

SOLUSI POLINOMIAL TAYLOR PERSAMAAN DIFERENSIAL-BEDA LINEAR DENGAN KOEFISIEN VARIABEL ABSTRACT

FORMULA PENGGANTI METODE KOEFISIEN TAK TENTU ABSTRACT

GERSHGORIN DISK FRAGMENT UNTUK MENENTUKAN DAERAH LETAK NILAI EIGEN PADA SUATU MATRIKS. Anggy S. Mandasary 1, Zulkarnain 2 ABSTRACT

METODE ITERASI KSOR UNTUK MENYELESAIKAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR ABSTRACT

METODE GAUSS-SEIDEL PREKONDISI UNTUK MENCARI SOLUSI SISTEM PERSAMAAN LINEAR. Alhumaira Oryza Sativa 1 ABSTRACT ABSTRAK

GENERALISASI RATA-RATA PANGKAT METODE NEWTON. Haikal Amrullah 1, Aziskhan 2 ABSTRACT

METODE ITERASI AOR UNTUK SISTEM PERSAMAAN LINEAR PREKONDISI ABSTRACT

KONSEP METODE ITERASI VARIASIONAL ABSTRACT

PERBANDINGAN SOLUSI SISTEM PERSAMAAN NONLINEAR MENGGUNAKAN METODE NEWTON- RAPHSON DAN METODE JACOBIAN

METODE ITERASI VARIASIONAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN INTEGRAL DAN INTEGRO-DIFERENSIAL VOLTERRA LINEAR DAN NONLINEAR ABSTRACT

MODIFIKASI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN MASALAH NILAI AWAL SINGULAR PADA PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE DUA ABSTRACT

KELUARGA METODE ITERASI ORDE EMPAT UNTUK MENCARI AKAR GANDA PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

SOLUSI BILANGAN BULAT SUATU PERSAMAAN DIOPHANTINE MELALUI BILANGAN FIBONACCI DAN BILANGAN LUCAS ABSTRACT

PEMBENTUKAN POLINOMIAL ORTOGONAL MENGGUNAKAN PERSAMAAN INTEGRAL NONLINEAR. Susilawati 1 ABSTRACT

METODE ITERASI TIGA LANGKAH DENGAN ORDE KONVERGENSI LIMA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR BERAKAR GANDA ABSTRACT

METODE NEWTON-COTES TERBUKA BERDASARKAN TURUNAN ABSTRACT

PENGARUH PERUBAHAN NILAI PARAMETER TERHADAP NILAI ERROR PADA METODE RUNGE-KUTTA ORDE 3

SOLUSI SISTEM PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA LINEAR DENGAN MENGGUNAKAN METODE MATRIKS EULER ABSTRACT

DERET TAYLOR UNTUK METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

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

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

METODE FINITEDIFFERENCE INTERVAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN PANAS

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENYELESAIAN PERSAMAAN POISSON 2D DENGAN MENGGUNAKAN METODE GAUSS-SEIDEL DAN CONJUGATE GRADIENT

PEMANFAATAN SOFTWARE MATLAB DALAM PEMBELAJARAN METODE NUMERIK POKOK BAHASAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR SIMULTAN

Jurnal Matematika Integratif ISSN Volume 12 No 1, April 2016, pp 35 42

KESTABILAN POPULASI MODEL LOTKA-VOLTERRA TIGA SPESIES DENGAN TITIK KESETIMBANGAN ABSTRACT

Penyelesaian Persamaan Poisson 2D dengan Menggunakan Metode Gauss-Seidel dan Conjugate Gradient

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER DENGAN METODE MODIFIKASI BAGI DUA

Analisis Numerik Integral Lipat Dua Fungsi Trigonometri Menggunakan Metode Romberg

UJI KOMPUTASI ALGORITME MODIFIKASI NEWTON- LIKE UNTUK MENYELESAIKAN OPTIMASI NONLINEAR TANPA KENDALA RAHMAH LAILA

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR DENGAN GENERALISASI METODE JACOBI

PAM 252 Metode Numerik Bab 2 Persamaan Nonlinier

MENENTUKAN PERPANGKATAN MATRIKS TANPA MENGGUNAKAN EIGENVALUE

MODIFIKASI METODE RUNGE-KUTTA ORDE-4 KUTTA BERDASARKAN RATA-RATA HARMONIK TUGAS AKHIR. Oleh : EKA PUTRI ARDIANTI

METODE NUMERIK SEMESTER 3 2 JAM / 2 SKS. Metode Numerik 1

PENYELESAIAN NUMERIK DARI PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINIER ADVANCE-DELAY

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN LAPLACE UNTUK SOLUSI PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINIER KOEFISIEN FUNGSI

MODIFIKASI METODE NEWTON-RAPHSON UNTUK MENCARI SOLUSI PERSAMAAN LINEAR DAN NONLINEAR

Transkripsi:

METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK Risvi Ayu Imtihana 1, Asmara Karma 1 Mahasiswa Program Studi S1 Matematika Dosen Jurusan Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru 893, Indonesia risviayu@gmail.com ABSTRACT This article discusses a Newton-type method for multiple roots, which is derived using a linear combination of Newton s method for multiple roots and an iterative method derived based on a quadrature Gauss-type. Analytic studies show that this iterative method has a third order of convergence and for each iteration, it requires function evaluations three times, so that the efficiency index of the method is 1.445. Furthermore, computational tests show that the method is superior to other mentioned methods, in terms of the number of iterations required to obtain the roots. Keywords: Newton method, multiple roots, order of convergence, Taylor theorem. ABSTRAK Artikel ini membahas metode bertipe Newton untuk akar ganda, yang diturunkan menggunakan kombinasi linear dari metode Newton untuk akar ganda dan metode iterasi yang diturunkan berdasarkan kuardratur bertipe Gauss. Kajian analitik menunjukkan bahwa metode iterasi yang dihasilkan mempunyai orde kekonvergenan tiga dan untuk setiap iterasinya memerlukan tiga kali evaluasi fungsi, sehingga indek efisiensinya adalah 1.445. Selanjutnya dari uji komputasi terlihat bahwa metode yang didiskusikan lebih unggul dari metode pembanding, dari segi jumlah iterasi yang diperlukan untuk mendapatkan akar. Kata kunci: metode Newton, akar ganda, orde konvergensi, teorema Taylor. 1. PENDAHULUAN Persoalan menentukan solusi persamaan nonlinear fx = 0, akhir-akhir ini menjadi objek kajian yang menarik di bidang analisis numerik. Berbagai metode baru diusulkan untuk menyelesaikan berbagai jenis persamaan nonlinear yang ada. Kebanyakan metode berangkat dari metode numerik yang sudah senior, yaitu metode JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 174

Newton yang memiliki orde konvergensi kuadratik apabila tebakan awal x 0 cukup dekat dengan akar [1, h. 71-7]. Akar-akar dari persamaan nonlinear tidak selalu berbentuk akar sederhana, ada juga yang merupakan akar ganda dengan multiplisitas m dengan m > 1. Metode numerik untuk mencari akar sederhana akan sangat lambat memperoleh akar jika digunakan pada persamaan nonlinear yang berakar ganda sehingga diperlukan modifikasi untuk mengatasi hal ini. Modifikasi metode Newton untuk akar ganda diberikan oleh x n+1 = x n m fx n f x n. 1 Metode pada persamaan 1 konvergen secara kuadratik [6, h. 354]. Pada artikel ini dibahas metode bertipe Newton untuk kasus akar ganda yang dikemukakan oleh Homeier [3] dalam artikelnya yang berjudul On Newton-Type Methods for Multiple Roots with Cubic Convergence. Pembahasan dimulai dengan mendiskusikan bagaimana memperoleh bentuk iterasi metode bertipe Newton untuk akar ganda, kemudian dilanjutkan dengan menunjukkan orde kekonvergenan dari metode yang dibahas. Pada bagian tiga dilakukan perbandingan numerik persamaan nonlinear terhadap beberapa fungsi uji. Untuk kekonsistenan digunakan tanda titik dalam menyatakan tanda desimal.. METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK Perhatikan kuadratur bertipe Gauss x dengan x t x m 1 htdt = w m h x +mx 1+m, w m = x x m, m dengan m > 0 bilangan bulat. Integral persamaan adalah eksak untuk fungsi linear hx = c 0 +x x c 1. Untuk f t = t x m 1 ht, ruas kiri dari persamaan sama dengan fx, karena fx = 0. Ruas kanan dapat ditaksir dengan aturan bertipe Gauss dalam suku f. Jika ini dilakukan hasil penyederhanaannya diperoleh fx = x x m 1 f x +mx m 1+m m. 3 Dengan menyusun ulang persamaan 3 diperoleh m 1 m fx x = x m. 4 x +mx f 1+m JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 175

Persamaan 4 berbentuk implisit, untuk mengubah menjadi eksplisit taksir x diruas kanan dengan metode Newton untuk akar ganda yang dinyatakan dengan x 0 = x m fx f x, 5 dan menyatakan ruas kiri dari persamaan 4 dengan x 1 sehingga m 1 m x 1 fx = x m f x m. 6 fx f x Bila dibentuk kombinasi linear dari persamaan 5 dan 6 dengan bentuk diperoleh fungsi iterasi dengan bentuk Ξx = mx 1 m 1x 0, m 1 m Ξx = x m fx f x m fx f x +mm 1 fx f x. 7 Selanjutnya dengan menggunakan fungsi iterasi persamaan7 dapat dibentuk metode iterasi bertipe Newton m 1 m x n+1 = x n m fx n f x n m fx n f x n +mm 1 fx n f x n. 8 Selanjutnya dilakukan kajian analisis tentang orde kekonvergenan dari metode 8, sebagaimana diberikan Teorema 1. Teorema 1 Misalkan f adalah fungsi real atau kompleks yang mempunyai akar ganda dengan multiplisitas m. Asumsikan f terdiferensialkan secukupnya dan x 0 adalah tebakan awal yang cukup dekat ke akar x. Maka metode iterasi yang diberikan persamaan 8 konvergen secara kubik ke x dan memenuhi persamaan error m 4 4m 3 6m +g 0 m 4 g 0 e n+1 = m 3 n, dengan e n = x n x. Bukti: Dalam pembuktian ini untuk menghindari operasi aljabar yang rumit, persamaan 8 ditulis dalam bentuk x n+1 = x n N 4, JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 176

dengan N 1 = f x n m fx n f x n N = fx n N 1 10 N 3 = mm 1 fx n 11 f x n m 1 m N 4 = m N +N 3. 1 9 Misalkan maka turunan pertama dari persamaan 13 adalah fx n = x n x m e gxn x, 13 f x n = x n x m me gxn x x n x +x n x m g 0x n x e gxn x. 14 Bila persamaan 13 dan 14 di ekspansikan dengan deret Taylor [, h. 189] disekitar x n = x secara berturut-turut diperoleh dan fx n = e g0 e m n +g 0e g0 e n + 1 eg0 g 0+g 0 e m+ n f x n = me g0 e m 1 n + 1 6 eg0 3g 0g 0+g 0 3 +g 0 e m+3 n, 15 +g 0e g0 e m n + 1 m+eg0 g 0+g 0 e n 1 +m+3e g0 g 0g 0+ 1 6 g 0 3 + 1 6 g 0 e m+ n. Untuk menghindari pembagian dua polinomial ketika menghitung fx n f x n digunakan deret Geometri [5, h. 500], sehingga diperoleh fx n f x n = 1 m e n g 0 m e n + g 0 g 0 m 3 m n. 16 JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 177

Selanjutnya substitusi persamaan 16 ke persamaan 9, didapat N 1 =f x n m fx n f x n =f x n D fx n f x n =f D g 0 + g 0 m m 3 n + =f B 1 n +B e n+b 3 e n Dg 0 e m n + 1 D e n m N 1 =f B A +B B, 17 dengan D = m B 1 = D g 0 + g 0 m m 3 B = Dg 0 m B 3 = 1 D m B A = B 1 n +B e n B B = B 3 e n. Untuk menyederhanakan 17 digunakan ekspansi Taylor sehingga diperoleh dengan N 1 = G 0 +G 1 e n +G e n +G 3 n, 18 G 0 = meg0 B m 3 e m n B 3 e n + m e g0 B m 3 e m nb me g0 B m 3 e m nb B 3 +g 0e g0 mb m 3 e m n +g 0e g0 B m 3 e m n G 1 =g 0e g0 B m 3 B 3 e m n + 1 mg 0 e g0 B m 3 B 3 e m n meg0 B m 3 e m nb 1 B 3 +g 0 e g0 B m 3 B 3 e m n + 1 mg 0e g0 B m 3 B 3 e m n + g 0e g0 m B m 3 e m nb +g 0e g0 mb m 3 e m nb B 3 + m e g0 B m 3 e m nb 1 B 3 JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 178

G = 1 g 0e g0 B m 3 B 3e m n + 3 mg 0 e g0 B m 3 e m nb + 1 g 0e g0 B m 3 B 3e m n + 1 6 mg 0e g0 B m 3 B 3e m n + g 0e g0 m B m 3 e m nb 1 B 3 +g 0e g0 B m 3 e m nb + 3 g 0g 0e g0 B m 3 B 3e m n + 1 m g 0e g0 B m 3 e m nb + 3 mg 0e g0 B m 3 e m nb + 1 6 mg 0 3 e g0 B m 3 B 3e m n + g 0e g0 mb m 3 e m nb 1 B 3 +g 0 e g0 B m 3 e m nb + 1 m g 0 e g0 B m 3 e m nb + 1 mg 0g 0e g0 B m 3 B 3e m n G 3 = 1 m g 0 e g0 B m 3 e m nb 1 +g 0 3 e g0 B m 3 B 3 e m nb + 5 6 mg 0 3 e g0 B m 3 B 3 e m nb +3g 0g 0e g0 B m 3 B 3 e m nb +g 0e g0 B m 3 B 3 e m nb + 3 mg 0e g0 B m 3 e m nb 1 +g 0e g0 B m 3 e m nb 1 +g 0 e g0 B m 3 e m nb 1 + 3 mg 0 e g0 B m 3 e m nb 1 + 1 m g 0e g0 B m 3 e m nb 1 + 1 m g 0g 0e g0 B m 3 B 3 e m nb + 5 mg 0g 0e g0 B m 3 B 3 e m nb + 1 6 m g 0e g0 B m 3 B 3 e m nb + 5 6 mg 0e g0 B m 3 B 3 e m nb + 1 6 m g 0 3 e g0 B m 3 B 3 e m nb. Selanjutnya dengan mensubstitusikan persamaan 15 dan 18 ke persamaan 10, dan dengan bantuan deret Geometri setelah penyederhanaan diperoleh B3 N = e B3 m n + B m B3 m + B 3g 0 B m 3 m e n + B 3g 0 B3 m m + B B3 m m B 3g 0 B3 m m B B3 m B 3 m + B 3g 0 B3 m m + mb B3 m B 3 + B 3g 0 B3 m m B 3g 0 B3 m m B 3g 0B B3 m m B 3g 0B B3 m m + B3 3g 0 B + B 3g 0B + B3 3g 0 B3 m m 3 B3 m B 3 B3 m B3 m m g 0B B m 3 + g 0B B3 m m B3 3g 0 B3 m m B 3g 0 B3 m m + B3 3g 0 B m 3 m + B 1 B m 3 m B 1 B m 3 B3 3g 0 B3 m m n. 19 JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 179

Kemudian substitusi persamaan 16 ke persamaan 11 menghasilkan N 3 =m 1e n m 1g 0 e n m + m 1 mg 0+g 0 m n. 0 Langkah selanjutnya adalah mensubstitusikan persamaan 19 dan 0 ke persamaan 1 dan setelah penyederhanaan diperoleh m 6 +m 4 +4m 5 N 4 = e m 3 n g 0m 4 +g 0m g 0m 5 +g 0m 3 + e m 3 n + 3g 0 m 4 m 4 g 0+m 3 g 0 g 0m 5 8m g 0 m 3 g 0 +m g 0 mg 0 +g 0 /m 3 n. 1 Kemudian substitusi persamaan 1 ke persamaan 8 menghasilkan g 0 4m 3 g 0 +g 0 m 4 +m 4 g 0 6m g 0 x n+1 = x m 3 n. Sehingga diperoleh nilai error yang menyatakan bahwa iterasi x n+1 konvergen secara kubik m 4 4m 3 6m +g 0 m 4 g 0 e n+1 = m 3 n. 3. PERBANDINGAN NUMERIK Pada bagian ini dilakukan perbandingan numerik antara metode bertipe Newton untuk akar ganda terhadap beberapa metode pembanding, untuk melihat jumlah iterasi yang diperlukan setiap metode untuk mencapai akar pendekatan. Berikutini ditunjukkan uji komputasi untuk membandingkankecepatandalam menemukan akar antara metode-metode yang dibahas pada artikel ini, diantaranya adalah metode Newton MN, metode Halley MH [4], metode Chebyshev MC [7, h. 130], dan metode bertipe Newton untuk akar gandambn. Adapun fungsi-fungsi yang akan digunakan dalam melakukan perbandingan dari metode yang didiskusikan adalah jika nilai mutlak fungsi lebih kecil dari toleransi 10 00 dan jika selisih nilai mutlak antara dua iterasi yang berdekatan bernilai lebih kecil dari toleransi yang diberikan. Adapun fungsi-fungsi yang akan digunakan dalam melakukan perbandingan dari metode yang didiskusikan adalah JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 180

f 1 x = x 1 3 1+0.85x+x +x 4 dengan m = 3, f x = 1 x 5 exp 0.4x dengan m = 5, f 3 x = x 3 +4x 10 3 dengan m = 3, f 4 x = x 1 3 1 6 dengan m = 6, f 5 x = x 5 x 3 +x+1 dengan m =. Dalam menentukan solusi numerik dari contoh-contoh fungsi nonlinear di atas, digunakan program Maple 13 dengan toleransi 10 00. Untuk hasil uji komputasi dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1: Perbandingan komputasi untuk MBN, MC, MH, dan MN f i x 0 Metode n COC x n fx n x n x n 1 MBN 7 3.00 1.0000000000000000 1.75e 455 3.57e 51 1.5 MN 10.00 1.0000000000000000 1.4e 37 3.40e 55 MC 8 3.00 1.0000000000000000 1.34e 414 1.16e 46 MH 8 3.00 1.0000000000000000 1.06e 389 1.13e 43 MBN 4 3.00 1.0000000000000000 1.61e 5 1.7e 5 1. MN 7.00 1.0000000000000000.70e 36 5.68e 61 MC 4 3.00 1.0000000000000000.45e 14.07e 4 MH 4 3.00 1.0000000000000000.96e 76 4.55e 31 MBN 6 3.00 1.0000000000000000 1.97e 391 4.68e 44 3.0 MN 9.00 1.0000000000000000.46e 99 1.77e 50 MC 6 3.00 1.0000000000000000 5.94e 341 1.77e 38 MH 6 3.00 1.0000000000000000 1.96e 549.0e 61 MBN 4 3.00 1.0000000000000000.86e 80 1.18e 18 1.5 MN 6.00 1.0000000000000000 6.51e 33.e 3 MC 4 3.00 1.0000000000000000.8e 68 6.94e 18 MH 4 3.00 1.0000000000000000 1.99e 350 3.39e 3 MBN 4 3.00 1.0000000000000000 1.48e 409.84e 7.0 MN 6.00 1.0000000000000000 7.11e 341 3.56e 34 MC 4 3.00 1.0000000000000000 5.97e 393 3.43e 6 MH 4 3.00 1.0000000000000000 3.5e 495 7.58e 33 MBN 4 3.00 1.0000000000000000 5.17e 77 1.95e 18 3.0 MN 6.00 1.0000000000000000 4.85e 39 5.43e 4 MC 4 3.00 1.0000000000000000 4.74e 58 3.38e 17 MH 4 3.00 1.0000000000000000 1.43e 368.09e 4 f 1 f JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 181

f i x 0 Metode n COC x n fx n x n x n 1 MBN 3.00 1.365300134140968 6.30e 443 4.6e 50 0.1 MN 1.00 1.365300134140968.98e 30 1.96e 39 MC 47 3.00 1.365300134140968 1.91e 318.6e 36 MH 7 3.00 1.365300134140968 1.36e 354 3.34e 40 MBN 5 3.00 1.365300134140968 9.41e 345 3.45e 39 0.9 MN 7.00 1.365300134140968 1.11e 1 1.66e 36 MC 5 3.00 1.365300134140968 1.55e 66 1.53e 30 MH 5 3.00 1.365300134140968 4.71e 459 8.6e 5 MBN 5 3.00 1.365300134140968 7.7e 73 3.35e 31.5 MN 8.00 1.365300134140968 5.75e 313 3.1e 53 MC 5 3.00 1.365300134140968 3.95e 45 3.66e 8 MH 5 3.00 1.365300134140968 1.37e 330 1.55e 37 MBN 4 3.00.0000000000000000 4.6e 319 1.7e 18 0. MN 7.00.0000000000000000 9.41e 314 4.74e 7 MC 6 3.00.0000000000000000.68e 558 6.18e 3 MH 10 3.00.0000000000000000 1.8e 01 5.59e 1 MBN 6 3.00.0000000000000000 1.7e 484 8.08e 8 1.5 MN 8.00.0000000000000000 3.91e 67 3.64e 3 MC 53 3.00.0000000000000000 3.34e 493.55e 8 MH 5 3.00.0000000000000000 5.3e 45.13e 4 MBN 5 3.00.0000000000000000 3.03e 564 3.05e 3.5 MN 7.00.0000000000000000 1.6e 33 1.9e 8 MC 5 3.00.0000000000000000 6.94e 533 1.59e 30 MH 4 3.00.0000000000000000 6.36e 39 4.64e 14 MBN 6 3.00 1.0000000000000000 3.63e 48.4e 4 1.5 MN 10.00 1.0000000000000000 6.53e 355 1.07e 89 MC 6 3.00 1.0000000000000000 5.0e 07 1.45e 35 MH 6 3.00 1.0000000000000000 1.60e 358 1.0e 60 MBN 5 3.00 1.0000000000000000 1.4e 8 4.13e 48 0.9 MN 8.00 1.0000000000000000 8.59e 304 6.47e 77 MC 5 3.00 1.0000000000000000 4.69e 36.09e 40 MH 5 3.00 1.0000000000000000 4.68e 395 9.77e 67 MBN 7 3.00 1.0000000000000000 1.14e 306 3.99e 5 0. MN 9.00 1.0000000000000000 1.71e 80 4.3e 71 MC 8 3.00 1.0000000000000000 5.90e 45.17e 76 MH 8 3.00 1.0000000000000000 8.47e 333.3e 56 f 3 f 4 f 5 JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 18

Keterangan untuk Tabel 1 adalah, f i menyatakan persamaan nonlinear, x 0 menyatakan tebakan awal, COC menyatakan orde konvergensi dari metode secara komputasi, x n menyatakanakardarifungsi, dan fx n menyatakannilaidarifungsi untuk pendekatan akar ke n. Berdasarkan Tabel 1 terlihat bahwa dengan memberi tebakan awal yang berbeda pada setiap masing-masing fungsi dapat disimpulkan bahwa tebakan awal yang diberikan berpengaruh terhadap jumlah iterasi yang diperlukan untuk mendapatkan akar. Untuk menyelesaikan persamaan nonlinear berakar ganda, jumlah iterasi yang diperlukan oleh metode Newton lebih banyak jika dibandingkan dengan MBN, MC, dan MH yang memiliki kekonvergenan orde tiga untuk akar ganda. Terlihat juga bahwa dari Tabel 1 semua metode yang dibandingkan berhasil menemukan akar yang diharapkan dari semua contoh fungsi yang diberikan. Selanjutnya jika membandingkan nilai kesalahan x n x n 1 dan nilai fungsi fx n dari iterasi MBN, MC dan MH yang sama-sama memiliki kekonvergenan orde tiga. Pada contoh f 1 terlihat bahwa MBN lebih unggul dari MH dan MC, tetapi MC lebih unggul dari MH. Pada f MC lebih unggul dari MH dan MBN, tetapi MBN lebih unggul dari MH. Untuk contoh f 3, MBN lebih unggul dari MH dan MC, tetapi MH lebih unggul dari MC. Selanjutnya pada contoh f 4 bahwa MH lebih unggul dari MBN dan MC, tetapi MBN lebih unggul dari MC. Kemudian untuk contoh f 5 terlihat bahwa MBN lebih unggul dari MH dan MC, tetapi MC lebih unggul dari MH. Maka secara umum MBN unggul dibandingkan dengan metode pembanding lainnya. Ucapan Terimakasih Penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr. Imran M., M.Sc. yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan artikel ini. DAFTAR PUSTAKA [1] Atkinson, K. E. 1993. Elementary Numerical Analysis, nd Ed. John Wiley & Sons, Inc., New York. [] Bartle, R.G.&D.R.Sherbert.010.Introduction to Real Analysis, 4 th Edition. John Wiley & Sons, Inc., New York. [3] Homeier, H.H.H. 009. On Newton-Type Methods for Multiple Roots with Cubic Convergence, J. Comput. Appl. Math. 31: 49 54. [4] Osada, N. 008. Chebyshev Halley Methods for Analytic Functions, J. Comput. Appl. Math. 16: 585 599. [5] Stewart, J. 011. Kalkulus 5 th Edition: jilid. Terj. dari Calculus, 5 th Edition, oleh Sungkono. C. Penerbit Salemba Teknika, Jakarta. [6] Ralston, A. & P. Rabinowitz. 1978. A First Course in Numerical Analysis, nd Edition, McGraw-Hill Book Company. [7] Traub, J.F. 1964. Iterative Methods for the Solution of Equations, Prentice Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey. JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 183