INTERPOLASI CHEBYSHEV MAKALAH. Disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Metode Numerik yang dibimbing oleh. Dr. Trisilowati, S.Si., M.

dokumen-dokumen yang mirip
untuk i = 0, 1, 2,..., n

METODE PSEUDOSPEKTRAL CHEBYSHEV PADA APROKSIMASI TURUNAN FUNGSI

PAM 252 Metode Numerik Bab 4 Pencocokan Kurva

PENDEKATAN NEAR MINIMAKS SEBAGAI PENDEKATAN FUNGSI. Lilik Prasetiyo Pratama

Course Note Numerical Method : Interpolation

Interpolasi Polinom dan Applikasi pada Model Autoregresif

Suku Banyak Chebyshev

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MODIFIKASI APROKSIMASI TAYLOR DAN PENERAPANNYA

Triyana Muliawati, S.Si., M.Si.

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER DENGAN METODE MODIFIKASI BAGI DUA

Ilustrasi Persoalan Matematika

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

Pencarian Akar pada Polinom dengan Kombinasi Metode Newton-Raphson dan Metode Horner

PERBANDINGAN BEBERAPA METODE NUMERIK DALAM MENGHITUNG NILAI PI

FUNGSI RASIONAL CHEBYSHEV DAN APLIKASINYA PADA APROKSIMASI FUNGSI

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

PENDAHULUAN METODE NUMERIK

Program Studi Pendidikan Matematika UNTIRTA. 10 Maret 2010

INTEGRASI NUMERIK DENGAN METODE KUADRATUR GAUSS-LEGENDRE MENGGUNAKAN PENDEKATAN INTERPOLASI HERMITE DAN POLINOMIAL LEGENDRE

Konsep Deret & Jenis-jenis Galat

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

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

ASPEK STABILITAS DAN KONSISTENSI METODA DALAM PENYELESAIAN NUMERIK PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA DENGAN MENGGUNAKAN METODA PREDIKTOR- KOREKTOR ORDE 4

Metode Numerik - Interpolasi WILLY KRISWARDHANA

CNH2B4 / KOMPUTASI NUMERIK

SILABUS MATAKULIAH. : Mahasiswa menyelesaikan permasalahan matematika yang bersifat numerik.

Implementasi Metode Jumlah Riemann untuk Mendekati Luas Daerah di Bawah Kurva Suatu Fungsi Polinom dengan Divide and Conquer

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,

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

Galat & Analisisnya. FTI-Universitas Yarsi

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

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

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

METODE ITERASI BARU BEBAS DERIVATIF UNTUK MENEMUKAN SOLUSI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

MA1201 KALKULUS 2A Do maths and you see the world

DIKTAT PRAKTIKUM METODE NUMERIK

PEMBUKTIAN RUMUS BENTUK TUTUP BEDA MUNDUR BERDASARKAN DERET TAYLOR

9. Teori Aproksimasi

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

PENERAPAN METODE ADAMS-BASHFORTH-MOULTON ORDE EMPAT UNTUK MENENTUKAN SOLUSI PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER HOMOGEN ORDE TIGA KOEFISIEN KONSTAN

POKOK BAHASAN. Matematika Lanjut 2 Sistem Informasi

p2(x)

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Barisan dan Deret Agus Yodi Gunawan

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

BANK SOAL METODE KOMPUTASI

Pertemuan I Mencari Akar dari Fungsi Transendental

BAB 5 Interpolasi dan Aproksimasi

MOTIVASI. Secara umum permasalahan dalam sains dan teknologi digambarkan dalam persamaan matematika Solusi persamaan : 1. analitis 2.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Suatu integral dapat diselesaikan dengan 2 cara, yaitu secara analitik dan

Pengantar Metode Numerik

Pertemuan 9 : Interpolasi 1 (P9) Interpolasi. Metode Newton Metode Spline

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

LIMIT DAN KEKONTINUAN

MASALAH NILAI AWAL ITERASI NEWTON RAPHSON UNTUK ESTIMASI PARAMETER MODEL REGRESI LOGISTIK ORDINAL TERBOBOTI GEOGRAFIS (RLOTG)

Hendra Gunawan. 26 Februari 2014

Metode Numerik & Lab. Muhtadin, ST. MT. Metode Numerik & Komputasi. By : Muhtadin

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

PENYELESAIAN NUMERIK PERSAMAAN DIFERENSIAL LINEAR HOMOGEN DENGAN KOEFISIEN KONSTAN MENGGUNAKAN METODE ADAMS BASHFORTH MOULTON

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI Lely Jusnita 1

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Silabus dan Satuan Acara Perkuliahan

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

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

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

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

FORMULA PENGGANTI METODE KOEFISIEN TAK TENTU ABSTRACT

Metode Numerik. Muhtadin, ST. MT. Metode Numerik. By : Muhtadin

Persamaan Diferensial

BAB I ARTI PENTING ANALISIS NUMERIK

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

PEMBUKTIAN BENTUK TUTUP RUMUS BEDA MAJU BERDASARKAN DERET TAYLOR

BAB 5 TEOREMA SISA. Menggunakan aturan sukubanyak dalam penyelesaian masalah. Kompetensi Dasar

LIMIT KED. Perhatikan fungsi di bawah ini:

BAB 2 LANDASAN TEORI

Ujian Tengah Semester

ISBN: Cetakan Pertama, tahun Semua informasi tentang buku ini, silahkan scan QR Code di cover belakang buku ini

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

POLINOM (SUKU BANYAK) Menggunakan aturan suku banyak dalam penyelesaian masalah.

PENURUNAN FUNGSI SECARA NUMERIK

Metode Numerik (Pendahuluan) Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER GLOBAL INFORMATIKA MDP

BAB 1 Konsep Dasar 1

Persamaan Diferensial

Aplikasi Aljabar Lanjar pada Metode Numerik

Interpolasi. Metode Numerik POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA DEPARTEMEN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

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

Soal-Soal dan Pembahasan Matematika IPA SNMPTN 2012 Tanggal Ujian: 13 Juni 2012

BAB II AKAR-AKAR PERSAMAAN

0. Pendahuluan. 0.1 Notasi dan istilah, bilangan kompleks

Minggu 11. MA2151 Simulasi dan Komputasi Matematika

Matematika I : Limit. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 79

METODE PSEUDO ARC-LENGTH DAN PENERAPANNYA PADA PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN NONLINIER TERPARAMETERISASI

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

METODE NUMERIK 3SKS-TEKNIK INFORMATIKA-S1. Mohamad Sidiq PERTEMUAN-1

RPS MATA KULIAH KALKULUS 1B

Transkripsi:

ITERPOLASI CHEBYSHEV MAKALAH Disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Metode umerik yang dibimbing oleh Dr. Trisilowati, S.Si., M.Sc Disusun Oleh: Danang Indrajaya (146090400111008) M. Adib Jauhari Dwi Putra (146090400011001) Zulfiana S. Akib(146090400111007) PROGRAM PASCASARJAA ILMU MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DA ILMU PEGETAHUA ALAM UIVERSITAS BRAWIJAYA MALAG 015

BAB I PEDAHULUA 1.1.Latar Belakang Dalam bidang matematika analisis numerik, interpolasi adalah metode menghasilkan titik-titik data baru dalam suatu jangkauan dari suatu set diskret data-data yang diketahui. Atau dengan kata lain Interpolasi adalah suatu cara untuk mencari nilai di antara beberapa titik data yang telah diketahui. Di dunia nyata, interpolasi dapat digunakan untuk memperkirakan suatu fungsi, yang mana fungsi tersebut tidak terdefinisi dengan suatu formula, tetapi didefinisikan hanya dengan data-data atau tabel, misalnya tabel dari hasil percobaan. Ada berbagai macam interpolasi berdasarkan fungsinya, di antaranya adalah interpolasi linier, interpolasi kuadrat, dan interpolasi polinomial. Dalam makalah ini akan dibahas tentang interpolasi polinomial Chebyshev. Polinomial Chebyshev diambil dari nama Pafnuty Chebyshev, adalah sebua barisan polinomial ortogonal yang didefinisikan secara rekursif. Polinomial Chebyshev mengambil peran penting dalam analisis numerik dan perkembangan ilmu pengetahuan modern, diantaranya adalah tentang polinomial ortogonal, aproksimasi polinomial, integrasi numerik dan metode spektral untuk persamaan diferensial parsial. Dengan mempelajari polinomial Chebyshev akan mengarah pada semua bidang dalam analisis numerik. Hal ini berarti bahwa polinomial Chebyshev memberikan pelajar kesempatan untuk mengenal luas berbagai bidang analisis numerik dan matematika. 1..Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, pokok permasalahan yang dibahas dalam makalah ini adalah a. Bagaimana memperoleh polinomial pendekatan pada interpolasi Chebyshev dan ketunggalan interpolasi Chebyshev.

b. Bagaimana perbandingan galat interpolasi dengan polinomial Lagrange dan interpolasi dengan polinomial Chebyshev 1.. Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah: 1. Mengetahui hasil polinomial pendekatan pada interpolasi Chebyshev dan ketunggalan interpolasi Chebyshev.. Mengetahui perbandingan galat interpolasi dengan polinomial Lagrange dan interpolasi dengan polinomial Chebyshev

BAB II TIJAUA PUSTAKA 1.1. Galat Galat atau error adalah sumber variasi data yang tidak dapat dimasukkan ke dalam model. Ada tiga macam galat: 1. Galat bawaan, terjadi karena kekeliruan dalam menyalin data, salah membaca skala, atau karena kurangnya pengertian mengenai hukumhukum fisik dari data yang diukur.. Galat pembulatan (round-off error), terjadi karena tidak diperhitungkannya beberapa angka terakhir dari suatu bilangan. Sebagai contoh,.141596 dapat dibulatkan menjadi.14.. Galat pemotongan (truncation error), terjadi karena tidak dilakukannya hitungan sesuai dengan prosedur matematik yang benar. 1.. Interpolasi Misalkan y=f(x) adalah suatu fungsi yang diketahui nilanya pada (+1) buah titik berbeda x0,x1,,xn dalam selang [a,b]. Polinomial P(x) disebut polinom penginterpolasi berderajat bagi f(x), jika untuk setiap,1,, berlaku P (xk)=f(xk)=yi. Selanjutnya, jika P(x) digunakan untuk mengaproksimasi fungsi f(x) pada selang (x0,x) maka proses tersebut disebut proses interpolasi dan nilai P(x) disebut nilai interpolasi. Interpolasi polinomial Lagrange merupakan salah satu bentuk interpolasi yang menggunakan polinomial Lagrange sebagai polinom penginterpolasinya. Polinomial Lagrange berderajat memiliki bentuk umum yaitu, P (x) = f(x k )L,k (x) 4

dengan L,k (x) adalah koefisien polinomial Lagrange yang dinyatakan persamaan L,k (x) = n j=1(x x j ) j k n j=1(x k x j ) j k 1.. Polinomial Monik Suatu polinomial dikatakan sebagai polinomial monik jika koefisien utamanya adalah satu. Misalkan(x) adalah polinomial monik berderajat maka koefisien dari x dalam polinomial tersebut adalah satu. Bentuk umum polinomial monik berderajat dinyatakansebagaiberikut P(x) = x + a 1 x 1 + + a 1 x + a 0 5

BAB III PEMBAHASA.1. Interpolasi Polinomial Chebyshev Metode numerik selalu berhubungan dengan eror, yaitu bagaimana meminimalkan galat atau eror. Sebelumnya kita ingat bahwa ketika kita punya fungsi f(x) yang memiliki n turunan kontinu, interpolasi erornya adalah sebagai berikut 1 f x Q x f x x n ( n 1) ( ) n( ) ( n) ( j ). ( n 1)! j 0 Dimana Qn ( x) adalah polinomial interpolasi dan n adalah titik diantara interval. Dari persamaan di atas terlihat bahwa titik interpolasi sangat mempengaruhi eror. Memang bukan hanya titik interpolasi yang berpengaruh, namun paling tidak untuk meminimalkan eror atau mendapatkan hasil yang optimal dalam interpolasi pemilihan titik interpolasi juga sangat penting. Salah satu solusinya adalah dengan menggunakan titik Chebyshev..1.1. Polinomial Chebyshev Polinomial Chebysev memiliki beberapa sifat berikut. a. Persamaan rekursif Polinomial Chebyshev dapat didefinisikan sebagai relasi rekursif berikut: T ( x) 1 0 T ( x) x 1 T ( x) xt ( x) T ( x), n n n 1 n Atau dapat ditulis Tn 1( x) xtn ( x) Tn 1( x), n 1 Sebagai contohnya, T x xt x T x x, dan ( ) 1( ) 0( ) 1 T x x x. ( ) 4 b. Koefisien Utama Persamaan rekursif polinomial Chebyshev menyatakan bahwa koefisien dari x yang merupakan koefisien utama pada polinomial T (x) adalah (koefisien x 1 dalam T 1 (x)). 6

Oleh karena itu, koefisien dari x dalam polinomial T (x) adalah 1 untuk 1 c. Representasi trigonometri dalam [ 1, 1] Untuk setiap x [ 1,1], T x n x n 1 n ( ) cos( cos ), 0. Atau bisa ditulis sebagai T (x) = cos( arccos(x)). Bukti: Dalam trigonometri berlaku cos( n 1) cos cos n sin sin n, cos( n 1) cos cos n sin sin n. Karena itu, cos( n 1) cos cos n cos( n 1). 1 Diberikan cos x, maka x cos, dan definisikan t x n x n. 1 n ( ) cos( cos ) cos( ) Sehingga t0( x) 1, t1( x) x, tn 1( x) xtn ( x) tn 1( x), n 1. Oleh karena itu tn( x) Tn( x). d. Akar Polinomial di [-1,1] Polinomial Chebyshev T (x) dengan orde 1 memiliki buah akar dalam interval [ 1,1], yaitu x k = cos ( k+1 π) untuk k = 0,1,, 1. ilai tersebut dikatakan sebagai titik Chebyshev. Bukti: 7

Diketahui bahwa T (x) = cos( arccos(x)), 1 x 1 Akar persamaan T (x) ditentukan menggunakan persamaan berikut. T (x) = 0 arccos(x) = arccos(0) arccos(x) = k + 1 π x k = cos ( k+1 π), k = 0,1,, 1. Oleh karena itu, diperoleh akar persamaan T (x) pada interval [ 1,1] adalah e. x k = cos ( k+1 π), k = 0,1,, 1 ilai ini disebut titik Chebyshev... Interpolasi Chebysev Dalam kasus yang lebih umum dimana interval interpolasi untuk fungsi f(x) adalah x [a,b] pertama harus mengubah interval interpolasi ke y [-1,1] dengan Dengan b a x k = ( ) t a + b k + t k = y = cos [( + 1 k) π + ], k = 0,1,, adalah titik Chebyshev dari polinomial T +1 (x) pada [ 1,1]. Hal ini mengubah masalah interpolasi untuk f(x) di [a,b] ke f(x)=g(x(y)) pada y [-1,1]. Teorema Misalkanf fungsi terdefinisi dan kontinu pada [a, b]dan sedemikian sehingga turunan orde ke- + 1 dari f kontinu di [a, b] JikaP (x) adalah polinomial interpolasi Lagrange dengan titik interpolasinya merupakan titik Chebyshev dari T +1 (x) maka: max f(x) P (b a)+1 (x) x [a,b] +1 ( + 1)! max ξ [a,b] f(+1) (ξ)..1. Polinomial Chebyshev Polinomial interpolasi Chebyshev dapat ditulis sebagai berikut: P (x) = c k. T k (x) = c 0. T 0 (x) + c 1. T 1 (x) + + c. T (x) 8

Misalkan f(x) diinterpolasi oleh polinomial P (x) dengan + 1 titik interpolasi Chebyshev yaitu x k = cos ( k+1 π), k = 0,1,,, oleh karena itu pada titik tersebut berlaku f(x) = P (x). Akibatnya, f(x k )T j (x k ) = i=0 c i. T i (x k ). T j (x k ) = i=0 c i. i=0 T i (x k ). T j (x k ) = i=0 c i K i δ ij. Untuk i = j = 0 i=0 c i K i δ ij = i=0 c i ( + 1)δ ij = c 0 ( + 1) Sehingga c 0 = 1 +1 f(x k) Untuk i = j = 1,,, i=0 c i K i δ ij = i=0 c i Sehingga c j = f(x +1 k)t j (x k ) +1 δ +1 ij = c j Teorema: Polinomial pendekatan Chebyshev P (x) untuk fungsi f(x) pada [ 1,1] dinyatakan sebagai Dengan kosfisien c j adalah f(x) = P (x) = c j. T j (x) 1 + 1 f(x k), j = 0 c j = { + 1 f(x k) T j (x k ), j = 1,,, Dimana T j (x k ) = cos ( jπ(k+1) ), j = 1,,, +... Sifat Ortogonal Misalkan x k = cos ( k+1 π) untuk k = 0,1,, maka polynomial Chebyshev +1 memenuhi sifat-sifat berikut: 1) T i (x k )T j (x k ) = 0 i j 9

T i (x k )T j (x k ) = + 1, i = j 0 ) T 0 (x k )T 0 (x k ) = + 1 Sifat ortogonal tersebut juga dapat dinyatakan dalam persamaan: Dengan: T i (x k ) T j (x k ) = K i δ ij δ ij = { 0, i = j 1, i = j K i = + 1, 1 t K 0 = + 1 Berdasarkan sifat otogonal polinomial Chebyshev diperoleh polinomial pendekatan untuk aproksimasi Chebyshev seperti yang dinyatakan dalam teorema: Teorema Polinomial pendekatan Chebyshev P (x) berderajat untuk f(x) pada selang [ 1,1] dinyatakan sebagai berikut: f(x) P (x) = j=0 Dengan koefisien {c j } dinyatakan pada persamaaan: C j T j (x) 1 n + 1 f(x k), j = 0 c j = { + 1 f(x k)t j (x k ), j = 1,,, Untuk x k = cos ( k+1 π) dan k = 0,1, Bukti: 10

Diketahui bahwa P (x) = j=0 c j T j (x). Karena P (x) menginterpolasi f(x) pada ( + 1) titik Chebyshev, yaitu x k = cos ( k+1 π), k = 0,1,, diperoleh pada titik tersebut berlaku f(x k ) = P (x k ). Oleh karena itu: f(x k )T j (x k ) = c i T i (x k )T j (x k ) = Untuk i = j = 0, maka: i=0 c i K i δ ij = c i ( + 1)δ ij = c 0 ( + 1) i=0 Oleh karena itu, diperoleh: i=0 f(x k ) T 0 (x k ) = c 0 ( + 1) c 0 = 1 + 1 = 1 + 1 f(x k) Sementara itu untuk i = j = 1,,, maka ( + 1) ( + 1) c i K i δ ij = c i δ ij = c j i=0 Oleh karena itu diperoleh: i=0 i=0 c i K i δ ij f(x k) T 0 (x k ) ( + 1) f(x k )T j (x k ) = c j c j = + 1 f(x k)t j (x k ) Berdasarkan hasil tersebut, diperoleh koefisien polinomial pendekatan seperti pada: 1 n + 1 f(x k), j = 0 c j = { + 1 f(x k)t j (x k ), j = 1,,, 11

BAB IV APLIKASI ITERPOLASI POLIOMIAL CHEBYSHEV Bandingkan polinomial pendekatan berderajat (=) untuk f(x) = e x pada selang [ 1,1] yang dibentuk dari: 1. Polinomial Lagrange dengan titik interpolasi berjarak seragam x k = 1 + k, k = 0,1,,.. Polinomial Lagrange dengan titik interpolasi Chebyshev x k = cos ( 7 k π), k = 0,1,,. 8. Polinomial Chebyshev dengan titik interpolasi Chebyshev x k = cos ( k+1 π), k = 0,1,,. 8 Penyelesaian 1. Polinomial Lagrange dengan titik interpolasi berjarak seragam x k = 1 + k, k = 0,1,,. x 0 = 1 f(x 0 ) = e 1 = 0,6787944 x 1 = 1 f(x 1) = e 1 = 0,716511 x = 1 f(x ) = e 1 = 1,95614 x = 1 f(x ) = e 1 =,718818 x x x x x x L ( x 1 0 x).. 0,065 0,065x 0,565x 0, 565 x0 x1 x0 x x0 x x x x x x x L ( x 0 1 x).. 0,565 1,6875x 0,565x 1, 6875 x1 x0 x1 x x1 x x x x x x x L ( x 0 1 x).. 0,565 1,6875x 0,565x 1, 6875 x x0 x x1 x x 1

x x x x x x L ( x 0 1 x).. 0,065 0,065x 0,565x 0, 565 x x0 x x1 x x Maka interpolasi polinomial Lagrange order sebagai berikut P ( x) L ( x). f ( x ) = i i i 0 L0 ( x). f ( x0) L1 ( x). f ( x1) L ( x). f ( x) L ( x). f ( x) = ( 0,065 0,065x 0,565x 0,565x ) 0,6787944 + ( 0,565 1,6875x 0,565x 1,6875x ) 0,716511 + ( 0,565 1,6875x 0,565x 1,6875x ) 1,95614 + ( 0,065 0,065x 0,565x 0,565x ),718818 Sehingga diperoleh P A (x) = 0,99519577 + 0,999049x + 0,54788486x + 0,17615196x. Polinomial Lagrange dengan titik interpolasi Chebyshev x k = cos ( 7 k π), k = 0,1,,. 8 x 0 = cos 7 8 π = cos 157,5o = 0,98795 f(x 0 ) = e 0,98795 = 0,9697597 x 1 = cos 5 8 π = cos 11,5o = 0,8684 f(x 1 ) = e 0,8684 = 0,680877 x = cos 8 π = cos 67,5o = 0,8684 f(x ) = e 0,8684 = 1,466180 x = cos 1 8 π = cos,5o = 0,98795 f(x ) = e 0,98795 =,51904417 1

L x 1 0( ).. x0 x1 x0 x x0 x L ( x) 0,10559 0,110858x 0, 70710678x 0, 7656686x 0 x x x x x x x x x x x x L1 ( x).. x x x x x x 1 0 1 0 1 1 L ( x) 0, 60559 1,5771610 x 0, 70710678x 1,84775906x x x x x x x L ( x).. x x x x x x 0 1 0 1 L ( x) 0, 60559 1,5771610 x 0, 70710678x 1,84775906x x x0 x x1 x x L ( x).. x x x x x x 0 1 L ( x) 0,10559 0,110858x 0, 70710678x 0, 7656686x Maka interpolasi polinomial Lagrange orde dengan titik interpolasi Chebyshev sebagai berikut P ( x) L ( x). f ( x ) = i i i 0 L0 ( x). f ( x0) L1 ( x). f ( x1) L ( x). f ( x) L ( x). f ( x) = ( 0,10559 0,110858x 0,70710678x 0,7656686x ) 0,9697597 + ( 0,60559 1,5771610x 0,70710678x 1,84775906x ) 0,680877 + ( 0,60559 1,5771610x 0,70710678x 1,84775906x ) 1,466180 + ( 0,10559 0,110858x 0,70710678x 0,7656686x ),51904417 Sehingga diperoleh P B (x) = 0,994615 + 0,9989x + 0,549007x + 0,17517569x 14

. Polinomial Chebyshev dengan titik interpolasi Chebyshev x k = cos ( k+1 π), k = 0,1,,. 8 x 0 = cos 1 8 π = cos,5o = 0,98795 f(x 0 ) = e 0,98795 =,51904417 x 1 = cos 8 π = cos 67,5o = 0,8684 f(x 1 ) = e 0,8684 = 1,466180 x = cos 5 8 π = cos 11,5o = 0,8684 f(x ) = e 0,8684 = 0,680877 x = cos 7 8 π = cos 157,5o = 0,98795 f(x ) = e 0,98795 = 0,9697597 Dengan memanfaatkan teorema aproksimasi Chebyshev, diperoleh c 0 = 1 + 1 f(x k) = 1 e x 1 k = (5,064671) = 1,6606568 4 4 c 1 = + 1 f(x k) T 1 (x k ) = 1 ex k. cos (π k + 1 ) 8 = 1 (ex 0. cos ( 1 8 π) + ex 1. cos ( 8 π) + e x. cos ( 5 8 π) + ex. cos ( 7 8 π)) = 1,101500 c = + 1 f(x k) T (x k ) = 1 ex k. cos (π k + 1 ) 8 15

= 1 (ex 0. cos ( 1 4 π) + ex 1. cos ( 4 π) + ex. cos ( 5 4 π) + ex. cos ( 7 4 π)) = 0,714506 c = + 1 f(x k) T (x k ) = 1 ex k. cos (π k + 1 ) 8 = 1 (ex 0. cos ( 8 π) + ex 1. cos ( 9 8 π) + ex. cos ( 15 8 π) + ex. cos ( 1 8 π) ) = 0,04799 Sehingga interpolasi polinomial Chebyshev orde dengan titik interpolasi Chebyshev sebagai berikut P (x) = c k. T k (x) = c 0. T 0 (x) + c 1. T 1 (x) + c. T (x) + c. T (x) = (1,6606568)(1) + (1,101500)(x) + (0,714506)(x 1) + (0,04799)(4x x) Jadi, P C (x) = 0,994615 + 0,99894x + 0,549007x + 0,17517568x 16

BAB V KESIMPULA 1. Berdasarkan hasil tersebut, polinomial pendekatan P B (x) = P C (x), maka polinomial pendekatan pada interpolasi Chebyshev adalah tunggal dan dapat diperoleh melalui polinomial Lagrange atau polinomial Chebyshev.. Perbandingan galat interpolasi dengan titik berjarak seragam (a) dan titik Chebyshev (b) (a). Galat interpolasi dengan titik berjarak seragam Dengan nilai error e x P(x) 0,01 f(x).5 1.5 1 P n (x) f(x) Titik Seragam E(X) 0.01 0.008 0.006 0.004 galat interpolasi 0.5 0.00 0-1 -0.5 0 0.5 1 X 0-1 -0.5 0 0.5 1 X (b). Galat interpolasi dengan titik Chebyshev Dengan nilai error e x P(x) 0,0067 17

.5 P n (x) f(x) Titik Seragam 8 x 10-6 galat interpolasi f(x) 1.5 E(X) 4 1 0.5 0-1 -0.5 0 0.5 1 X 0-1 -0.5 0 0.5 1 X 18

DAFTAR PUSTAKA Levy, Doron. 010. Introduction to umerical Analysis. Maryland: University of Maryland. Mathews, John H. dan Kurtis D. Fink. 004. umerical Methods Using MATLAB (4th ed.). USA: Pearson Prentice Hall. 19

DAFTAR LAMPIRA a. Titik Interpolasi Seragam clc;clear;close; n=4;a=-1;b=1; for k=1:n x(k)=-1.+/*(k-1); y(k)=exp(x(k)) ; end for i=1:n pp=poly(x((1:n)~=i)); pvals(i,:)=pp./polyval(pp,x(i)); end Pn=y*pvals; xi=[a:0.01:b]; yi=polyval(pn,xi); 7 0

for i=1:length(xi) zi(i)=exp(xi(i)); end hi=abs(zi-yi); Hii=max(hi) subplot(1,,1); plot(xi,yi,'g',xi,zi,'r--',x,y,'o','linewidth',); grid; legend('p_n(x)','f(x)','titik Seragam','Location','orthWest'); subplot(1,,); plot(xi,hi,'r','linewidth',); grid; legend('galat interpolasi'); b. Titik Interpolasi Chebyshev clc;clear;close; n=4;a=-1;b=1; for k=1:n A=cos((pi*(n+1-k-0.5))/n); x(k)=(b-a)*a/+(a+b)/; y(k)=exp(x(k)) ; end for i=1:n pp=poly(x((1:n)~=i)); pvals(i,:)=pp./polyval(pp,x(i)); end Pn=y*pvals; xi=[a:0.01:b]; yi=polyval(pn,xi); for i=1:length(xi) zi(i)=exp(xi(i)); end hi=abs(zi-yi); Hii=max(hi) subplot(1,,1); plot(xi,yi,'g',xi,zi,'r--',x,y,'o','linewidth',); grid; legend('p_n(x)','f(x)','titik Seragam','Location','orthWest'); subplot(1,,); plot(xi,hi,'r','linewidth',); grid; legend('galat interpolasi'); 1