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

dokumen-dokumen yang mirip
MODIFIKASI METODE CAUCHY DENGAN ORDE KONVERGENSI EMPAT. Masnida Esra Elisabet ABSTRACT

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

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

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

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

METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI Lely Jusnita 1

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

SEBUAH VARIASI BARU METODE NEWTON BERDASARKAN TRAPESIUM KOMPOSIT ABSTRACT

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

METODE ITERASI OPTIMAL TANPA TURUNAN BERDASARKAN BEDA TERBAGI ABSTRACT

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

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

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

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

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

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

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

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

FAMILI METODE ITERASI DENGAN KEKONVERGENAN ORDE TIGA. Rahmawati ABSTRACT

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

METODE ITERASI OPTIMAL BERORDE EMPAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

TEKNIK ITERASI VARIASIONAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

METODE ITERASI DUA LANGKAH BEBAS TURUNAN BERDASARKAN INTERPOLASI POLINOMIAL ABSTRACT

METODE ORDE-TINGGI UNTUK MENENTUKAN AKAR DARI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK ABSTRACT

KONSTRUKSI SEDERHANA METODE ITERASI BARU ORDE TIGA ABSTRACT

Metode Iterasi Tiga Langkah Bebas Turunan Untuk Menyelesaikan Persamaan Nonlinear

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

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

METODE ITERASI BARU BEBAS DERIVATIF UNTUK MENEMUKAN SOLUSI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

PENGGUNAAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN PADA KALKULUS VARIASI ABSTRACT

ANALISIS KEKONVERGENAN GLOBAL METODE ITERASI CHEBYSHEV ABSTRACT

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER DENGAN METODE MODIFIKASI BAGI DUA

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

METODE ITERASI KSOR UNTUK MENYELESAIKAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR ABSTRACT

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

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

METODE ITERATIF YANG DIPERCEPAT UNTUK Z-MATRIKS ABSTRACT

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

UNNES Journal of Mathematics

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

METODE GAUSS-SEIDEL PREKONDISI DENGAN MENGGUNAKAN EKSPANSI NEUMANN ABSTRACT

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

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

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

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

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

PEMBUKTIAN RUMUS BENTUK TUTUP BEDA MUNDUR BERDASARKAN DERET TAYLOR

PEMBUKTIAN BENTUK TUTUP RUMUS BEDA MAJU BERDASARKAN DERET TAYLOR

METODE FINITEDIFFERENCE INTERVAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN PANAS

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

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

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

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

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

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

Program Studi Pendidikan Matematika UNTIRTA. 10 Maret 2010

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

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

DERET TAYLOR UNTUK METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

Ilustrasi Persoalan Matematika

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

METODE PSEUDOSPEKTRAL CHEBYSHEV PADA APROKSIMASI TURUNAN FUNGSI

METODE ITERASI AOR UNTUK SISTEM PERSAMAAN LINEAR PREKONDISI ABSTRACT

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

METODE ITERASI VARIASIONAL HE UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA-FREDHOLM NONLINEAR ABSTRACT ABSTRAK

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

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

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

MODIFIKASI APROKSIMASI TAYLOR DAN PENERAPANNYA

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

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

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

PENYELESAIAN NUMERIK DARI PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINIER ADVANCE-DELAY

Akar-Akar Persamaan. Definisi akar :

Sagita Charolina Sihombing 1, Agus Dahlia Pendahuluan

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

BAB 1 Konsep Dasar 1

Solusi Numerik Persamaan Gelombang Dua Dimensi Menggunakan Metode Alternating Direction Implicit

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

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

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

KONSEP METODE ITERASI VARIASIONAL ABSTRACT

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

FORMULA PENGGANTI METODE KOEFISIEN TAK TENTU ABSTRACT

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

Sarimah. ABSTRACT

MODIFIKASI METODE RUNGE-KUTTA ORDE EMPAT KUNTZMANN BERDASARKAN RATA-RATA GEOMETRI TUGAS AKHIR

Pengantar Metode Numerik

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

METODE NEWTON-COTES TERBUKA BERDASARKAN TURUNAN ABSTRACT

Penyelesaian Persamaan Painleve Menggunakan Metode Dekomposisi Adomian Laplace

Pertemuan I Mencari Akar dari Fungsi Transendental

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

PENAKSIR MAKSIMUM LIKELIHOOD DENGAN METODE ITERASI NEWTON - RAPHSON

Transkripsi:

METODE ITERASI BARU BERTIPE SECANT DENGAN KEKONVERGENAN SUPER-LINEAR Rino Martino 1 1 Mahasiswa Program Studi S1 Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (28293), Indonesia rinomartin4@gmail.com ABSTRACT A family of secant-like method with a parameter to solve a nonlinear equation is discussed in this article. This method has super-linear convergence, (1 + 5)/2. Furthermore, the numerical computation shows that the choice of the parameter can affect the number of iteration needed to solve a nonlinear equation. Keywords: Nonlinear equation, order of convergence, secant method, secant-like method. ABSTRAK Artikel ini membahas metode iterasi baru bertipe secant untuk menyelesaikan persamaan nonlinear. Metode iterasi ini mempunyai orde kekonvergenan super-linear, yaitu (1 + 5)/2. Selanjutnya uji komputasi numerik menunjukkan bahwa pemilihan parameter dapat berpengaruh terhadap jumlah iterasi yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu persamaan nonlinear. Kata kunci: Metode iterasi bertipe secant, metode secant, orde kekonvergenan, persamaan nonlinear. 1. PENDAHULUAN Permasalahan matematika yang diterapkan di berbagai bidang ilmu sering kali berakhir dengan penentuan solusi persamaan nonlinear f(x) = 0. (1) Solusi persamaan nonlinear (1) dapat diperoleh dengan menggunakan metode analitik, yang menghasilkan solusi eksak atau solusi sejati. Tetapi, adakalanya persamaan nonlinear tidak dapat diselesaikan dengan metode analitik. Oleh karena itu, digunakan metode numerik. Hasil dari penyelesaian metode numerik merupakan Repository FMIPA 1

nilai perkiraan atau pendekatan dari penyelesaian analitik atau eksak, sehingga terdapat nilai kesalahan yang akan ditoleransi, namun nilai tersebut harus tidak lebih besar dari nilai toleransi. Salah satu metode numerik yang populer digunakan untuk menyelesaikan persamaan nonlinear (1) adalah metode secant [2, h. 78-83]. Adapun bentuk iterasi metode secant dengan nilai awal x 0 dan x 1 adalah x n x n 1 x n+1 = x n f(x n ), n 1. (2) f(x n ) f(x n 1 ) Metode secant memiliki persamaan error dengan bentuk e n+1 1 2 f (r) f (r) e ne n 1 (3) dan orde kekonvergenan metode secant adalah (1 + 5)/2 (super-linear) [1, h. 67]. Dalam perkembangannya banyak peneliti menemukan metode iterasi bertipe secant, di antaranya adalah metode iterasi yang dikemukakan oleh V. Kanwar, J.R. Sharma, dan Mamta [6], dengan bentuk iterasinya adalah 2(x n x n 1 )f(x n ) x n+1 = x n, (f(x n ) f(x n 1 )) ± (f(x n ) f(x n 1 )) 2 + 4αf(x n )(x n x n 1 ) 2 (4) dengan n = 1, 2, 3,... dan α adalah sebuah parameter. Jika α = 0, maka metode iterasi (4) akan kembali ke formula metode secant (2). Metode iterasi (4) memiliki perhitungan nilai akar kuadrat. Hal ini membuat metode ini akan sulit diterapkan dalam beberapa kasus. Selain itu, untuk menghindari rounding error (kesalahan pembulatan) pada persamaan (4), maka berlaku kondisi tambahan pada persamaan (4) sehingga menjadi dimana dengan x n+1 = x n 2(x n x n 1 )f(x n ) K + Sign(K) K 2 + 4αf(x n )(x n x n 1 ) 2, (5) Sign(K) = K = f(x n ) f(x n 1 ), { 1, untuk K 0, 1, untuk K < 0. untuk n = 1, 2, 3,.... Metode Kanwar memiliki persamaan error yang sama dengan persamaan error metode secant, yaitu (1 + 5)/2 (super-linear). Artikel ini merupakan review dari jurnal Liang Chen [4], dengan judul A Family of Improved Secant-like Method with Super-linear Convergence. Pada bagian dua dibahas metode iterasi baru bertipe secant dengan menerapkan proses awal pembentukan formula iterasi yang sama seperti proses awal pembentukan formula iterasi (4) sehingga ditemukan formula iterasi yang berbeda, kemudian dilanjutkan pada bagian tiga dengan melakukan contoh komputasi numerik terhadap lima fungsi uji. Repository FMIPA 2

Misalkan 2. METODE ITERASI BARU BERTIPE SECANT DENGAN KEKONVERGENAN SUPER-LINEAR y = f(x) (6) mewakili grafik fungsi f(x) dan asumsikan bahwa x 0 dan x 1 merupakan tebakan awal yang dibutuhkan untuk menemukan akar persamaan nonlinear f(x) = 0, katakan r. Kemudian fungsi linear, katakan p(x), yang grafiknya melalui titik (x 0, f(x 0 )) dan (x 1, f(x 1 )) dan fungsi tersebut mengaproksimasi fungsi f(x) adalah y f(x 1 ) f(x 0 ) f(x 1 ) = x x 1 x 0 x 1 y = p(x) = f(x 1 ) + f(x 1) f(x 0 ) x 1 x 0 (x x 1 ). (7) Kemudian, persamaan parabola yang titik puncaknya (x 1, 0) dan sumbunya sejajar dengan sumbu-y adalah y = α(x x 1 ) 2, (8) dengan α adalah sebuah parameter. Parabola pada persamaan (8) akan melebar jika α menuju nol dan menyempit jika α membesar. Parabola pada persamaan (8) memotong grafik p(x) pada titik (x 2, p(x 2 )), sehingga persamaan (7) menjadi dan persamaan (8) menjadi Dari persamaan (9) dan (10) diperoleh p(x 2 ) = f(x 1 ) + f(x 1) f(x 0 ) x 1 x 0 (x 2 x 1 ), (9) p(x 2 ) = α(x 2 x 1 ) 2. (10) f(x 1 ) + f(x 1) f(x 0 ) x 1 x 0 (x 2 x 1 ) = α(x 2 x 1 ) 2 α(x 2 x 1 ) 2 f(x 1) f(x 0 ) x 1 x 0 (x 2 x 1 ) f(x 1 ) = 0. (11) Kemudian, dengan memfaktorkan (x 2 x 1 ) dari dua suku pertama pada persamaan (11) sehingga diperoleh [ α(x 2 x 1 ) f(x ] 1) f(x 0 ) (x 2 x 1 ) f(x 1 ) = 0 x 1 x 0 f(x 1 ) x 2 x 1 = α(x 2 x 1 ) f(x 1) f(x 0 ) x 1 x 0 f(x 1 )(x 1 x 0 ) = α(x 2 x 1 )(x 1 x 0 ) (f(x 1 ) f(x 0 )). Repository FMIPA 3

Dengan mengaproksimasi x 2 di ruas kanan dengan formula metode secant, diperoleh f(x 1 )(x 1 x 0 ) x 2 x 1 = α(x 2 x 1 )(x 1 x 0 ) (f(x 1 ) f(x 0 )) f(x 1 )(x 1 x 0 ) = ( ) x α x 1 f(x 1 ) 1 x 0 x f(x 1 ) f(x 0 ) 1 (x 1 x 0 ) (f(x 1 ) f(x 0 )) x 2 = x 1 f(x 1)(x 1 x 0 )(f(x 1 ) f(x 0 )) [f(x 1 ) f(x 0 )] 2 + αf(x 1 )(x 1 x 0 ) 2. (12) Jadi, bentuk umum dari metode iterasi baru bertipe secant adalah x n+1 = x n f(x n)(x n x n 1 )(f(x n ) f(x n 1 )) [f(x n ) f(x n 1 )] 2 + αf(x n )(x n x n 1 ) 2, (13) dengan n = 1, 2, 3,... dan α adalah sebuah konstanta. Sama halnya dengan metode iterasi (5), pemilihan α pada metode iterasi (13) sangat berpengaruh terhadap iterasi, yaitu akan berpengaruh terhadap parabola yang akan digunakan. Jika diambil α = 0, maka parabola tidak terbentuk dan iterasi kembali ke metode secant. Teorema 1 (Orde Kekonvergenan) Asumsikan bahwa fungsi f : D R R yang kontinu untuk sebuah interval terbuka D mempunyai akar sederhana r D. Misalkan f(x) mempunyai turunan pertama, kedua, dan ketiga pada interval D, maka orde kekonvergenan dari metode yang diberikan oleh persamaan (13) adalah (1 + 5)/2. Bukti: Misalkan r adalah akar dari persamaan f(x) = 0, maka f(r) = 0. Dengan menggunakan Teorema Taylor [3, h. 184-185], f(x n ) diekspansikan di sekitar r, diperoleh f(x n ) = f(r) + f (r)(x n r) + f (r) 2! (x n r) 2 + f (r) (x n r) 3 +. (14) 3! Misalkan e n = x n r, dan karena f(r) = 0 maka persamaan (14) menjadi ( f(x n ) = f (r) e n + 1 f (r) 2! f (r) e2 n + 1 ) f (r) 3! f (r) e3 n +. (15) Misalkan C k = 1 k! f (k) (r), k = 2, 3,..., maka persamaan (15) menjadi f (r) f(x n ) = f (r) ( e n + C 2 e 2 n + C 3 e 3 n + ). (16) Dengan cara yang sama, f(x n 1 ) diekspansikan di sekitar r adalah f(x n 1 ) = f (r) ( e n 1 + C 2 e 2 n 1 + C 3 e 3 n 1 + ). (17) Repository FMIPA 4

Dari persamaan (16) dan (17) diperoleh f(x n ) f(x n 1 ) = f (r) ( (e n e n 1 ) + C 2 (e n e n 1 ) 2 + C 3 (e n e n 1 ) 3 + ) f(x n ) f(x n 1 ) = f (r)(e n e n 1 ) ( 1 + C 2 (e n e n 1 ) + C 3 (e n e n 1 ) 2 + ). (18) Kemudian persamaan (16), (17), dan (18) disubstitusikan ke persamaan (13), diperoleh (e n + C 2 e 2 n + )(1 + C 2 (e n + e n 1 ) + ) x n+1 = x n (1 + C 2 (e n + e n 1 ) + ) 2 + α (e f (r) n + C 2 e 2 n + ) x n+1 r = x n r 1 + ( 2C 2 + e n + 2C 2 e 2 n + C 2 e n e n 1 + ) α e f (r) n + 2C 2 e n 1 + C2(e 2 n + e n 1 ) 2 + e n + 2C 2 e 2 n + C 2 e n e n 1 + e n+1 = e n ( ) 1 + 2C 2 + e n + 2C 2 e n 1 + α f (r) Kemudian dengan menggunakan identitas deret geometri α C f (r) 2e 2 n +. (19) 1 1 + p = 1 p + p2 p 3 +, ( ) dan dengan memisalkan p = 2C 2 + α e f (r) n +2C 2 e n 1, maka persamaan (19) menjadi e n+1 = e n (e n + 2C 2 e 2 n + C 2 e n e n 1 + ) [ (( 1 2C 2 + α ) ) e f n + 2C 2 e n 1 (r) (( + 2C 2 + = C 2 e n e n 1 + α f (r) ) e n + 2C 2 e n 1 ) 2 + C 2 e n e n 1 e n+1 1 f (r) 2! f (r) e ne n 1. (20) Persamaan (20) merupakan persamaan error metode iterasi baru bertipe secant. Dapat dilihat bahwa persamaan (20) sama dengan persamaan error metode secant, persamaan (3), maka dapat disimpulkan bahwa orde kekonvergenan dari metode iterasi baru bertipe secant sama dengan orde kekonvergenan metode secant, yaitu (1 + 5)/2 (super-linear). ] Repository FMIPA 5

3. CONTOH NUMERIK Pada bagian ini akan dilakukan uji komputasi numerik untuk membandingkan kecepatan kekonvergenan pada metode secant, metode Kanwar, dan metode iterasi baru bertipe secant dalam menghampiri pembuat nol suatu fungsi nonlinear f(x). Dalam hal ini akan dibandingkan banyak iterasi pada ketiga metode tersebut. Adapun fungsi-fungsi yang digunakan dalam simulasi numerik ini adalah sebagai berikut: 1. f 1 (x) = xe x2 sin 2 (x) + 3 cos(x) + 5, 2. f 2 (x) = x 3 2x 5, 3. f 3 (x) = xe x 1, 4. f 4 (x) = xe x cos(x), dan 5. f 5 (x) = sin 2 (x) x 2 + 1. Uji komputasi numerik ini dilakukan dengan menggunakan program Matlab 7.12.0 R2011a dengan M-file dari algoritma masing-masing metode. Dalam uji komputasi numerik ini ditentukan kriteria pemberhentian jalannya program komputasi yang sama, yaitu sebagai berikut: 1. jika nilai mutlak dari evaluasi fungsi lebih kecil dari nilai toleransi yang ditetapkan, f(x n+1 ) < T ol, atau 2. jika nilai mutlak dari selisih dua akar hampiran terakhir lebih kecil dari nilai toleransi yang ditetapkan, x n+1 x n < T ol, atau 3. jika iterasi mencapai batas maksimum iterasi. Toleransi yang ditetapkan dalam contoh numerik ini adalah T ol = 1 10 14 dan batas maksimum iterasi yaitu N = 100 iterasi. Untuk lebih jelasnya akan diberikan hasil komputasi dari contoh-contoh fungsi yang telah diberikan. Hasil komputasi disajikan dalam bentuk tabel, yaitu Tabel 1, 2, 3, dan 4. Tabel 1 merupakan tabel yang menyajikan perbandingan hasil komputasi dari ketiga metode terhadap suatu fungsi, tebakan awal, dan α yang diberikan. Sedangkan Tabel 2, 3, dan 4 menyajikan banyaknya iterasi yang diperlukan masingmasing metode dalam menyelesaikan persamaan nonlinear dengan beberapa nilai α yang berbeda untuk setiap fungsi yang diberikan. Dalam uji komputasi numerik ini, penulis melakukan lebih dari satu komputasi dengan nilai α yang berbeda untuk tiap contoh fungsi yang diberikan. Tebakan awal dan nilai-nilai α pada tiap komputasi disesuaikan dengan tebakan awal dan nilai-nilai α yang digunakan oleh Liang Chen [4]. Tabel 1 menunjukkan bahwa walaupun metode secant, metode Kanwar, dan metode iterasi baru bertipe secant memiliki orde kekonvergenan yang sama, yaitu (1 + 5)/2, namun dengan pemilihan nilai α yang tepat, maka metode iterasi baru Repository FMIPA 6

Tabel 1: Tabel perbandingan hasil uji komputasi metode secant, metode Kanwar, dan metode iterasi baru bertipe secant n Metode Secant Metode Kanwar Metode Baru Fungsi Pertama f 1 (x) = xe x2 sin 2 (x) + 3 cos(x) + 5 x 0 = 2, x 1 = 1, dan α = 1.5 1 1.029183018858252 1.029171358151963 1.029171353492676 2 1.265970138123440 1.259356776702817 1.259172014002289 3 1.191816180558071 1.193212979668765 1.193267469903953 4 1.206272129414030 1.206522183962366 1.206530390714403 5 1.207680636106607 1.207672197510306 1.207671928626038 6 1.207647759316507 1.207647785872174 1.207647786625098 7 1.207647827127577 1.207647827129408 1.207647827129452 8 1.207647827130919 1.207647827130919 1.207647827130919 Fungsi Kedua f 2 (x) = x 3 2x 5 x 0 = 0, x 1 = 2, dan α = 1 1 2.500000000000000 3.000000000000000 2.666666666666667 2 2.075471698113208 2.105852885972032 2.092959827262913 3 2.090797847889002 2.098704870018648 2.094137485081141 4 2.094592176226168 2.094579255103107 2.094551868213276 5 2.094551395416533 2.094551546443546 2.094551481452203 6 2.094551481540353 2.094551481543342 2.094551481542327 7 2.094551481542327 2.094551481542327 Fungsi Ketiga f 3 (x) = xe x 1 x 0 = 1, x 1 = 0.5, dan α = 0.5 1 0.720978183977488 0.765231795273617 0.756656010214641 2 0.558959484657928 0.563363081732096 0.563467750293739 3 0.566164540545120 0.566572664565510 0.566610925376964 4 0.567149872369738 0.567145119421773 0.567144947250558 5 0.567143285131550 0.567143289555388 0.567143289687705 6 0.567143290409755 0.567143290409783 0.567143290409783 7 0.567143290409784 Fungsi Keempat f 4 (x) = xe x cos(x) x 0 = 1, x 1 = 4, dan α = 0.5 1 0.969871393627158 1.030847577527160 1.032074112624517 2 0.942052286105882 0.998297571111727 0.999426228537436 3 0.632404221386704 0.668477855834881 0.669280775343288 4 0.550179126855084 0.565527683788190 0.565874268242207 5 0.520664061776671 0.523508487607184 0.523579680521315 6 0.517834946625852 0.517986392878992 0.517990889873143 7 0.517757552231668 0.517758471878467 0.517758507645739 8 0.517757363694706 0.517757363895153 0.517757363906331 9 0.517757363682458 0.517757363682459 0.517757363682459 Repository FMIPA 7

n Metode Secant Metode Kanwar Metode Baru Fungsi Kelima f 5 (x) = sin 2 (x) x 2 + 1 x 0 = 2, x 1 = 1.5, dan α = 20 1 1.433529572007238 1.404091278106579 1.398280884437370 2 1.406493268213552 1.419066980136991 1.403813436507741 3 1.404536254810930 1.404261495956962 1.404491222388942 4 1.404491718080758 1.404611870982579 1.404491648440277 5 1.404491648217783 1.404491379345251 1.404491648215341 6 1.404491648215341 1.404491648180673 7 1.404491648215341 bertipe secant akan lebih unggul dari metode secant dan metode Kanwar dalam hal banyak iterasi yang diperlukan. Pemilihan α dapat mempengaruhi banyak iterasi yang diperlukan metode Kanwar dan metode iterasi baru bertipe secant untuk menyelesaikan suatu persamaan nonlinear, serta jika α = 0 maka metode Kanwar dan metode iterasi baru bertipe secant akan menjadi metode secant. Oleh karena itu, kemudian akan dilakukan uji komputasi dengan beberapa nilai α yang berbeda untuk menunjukkan pengaruh pemilihan α terhadap hasil komputasi dari metode Kanwar dan metode iterasi baru bertipe secant. Tabel 2: Hasil uji komputasi metode secant Fungsi Tebakan Awal x 0 x 1 n x n+1 f(x n+1 ) x n+1 x n f 1 (x) 2 1 8 1.207647827130919 3.55271 10 15 3.34199 10 12 f 2 (x) 0 2 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 1.97309 10 12 f 3 (x) 1 0.5 7 0.567143290409784 0 2.84217 10 14 f 4 (x) 1 4 9 0.517757363682458 1.11022 10 16 1.22479 10 11 f 5 (x) 2 1.5 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 2.44205 10 12 Repository FMIPA 8

Tabel 3: Hasil uji komputasi metode Kanwar dengan beberapa nilai α Tebakan Awal x 0 = 2 x 1 = 1 x 0 = 0 x 1 = 2 x 0 = 1 x 1 = 0.5 x 0 = 1 x 1 = 4 x 0 = 2 x 1 = 1.5 α n x n+1 f(x n+1 ) x n+1 x n f 1 (x) = xe x2 sin 2 (x) + 3 cos(x) + 5 10 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 5.99520 10 15 2 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 1.14975 10 12 1.5 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 1.51057 10 12 1 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 1.97620 10 12 0.5 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 2.57483 10 12 0.1 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 3.17324 10 12 0.01 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 3.32490 10 12 f 2 (x) = x 3 2x 5 10 11 2.094551481542327 8.88178 10 16 4.61750 10 14 2 7 2.094551481542327 3.57121 10 15 3.67785 10 10 1.5 7 2.094551481542327 8.94953 10 16 1.25990 10 10 1 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 1.01519 10 12 0.5 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 5.19584 10 13 0.1 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 1.68354 10 12 0.01 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 1.94467 10 12 f 3 (x) = xe x 1 10 10 0.567143290409784 2.37438 10 19 1.72894 10 12 2 7 0.567143290409784 4.24142 10 16 1.49641 10 10 1.5 7 0.567143290409784 2.56698 10 16 8.20135 10 11 1 7 0.567143290409784 4.87118 10 18 1.45046 10 11 0.5 6 0.567143290409783 3.44169 10 15 8.54395 10 10 0.1 7 0.567143290409784 0 2.17604 10 14 0.01 7 0.567143290409784 0 2.77556 10 14 f 4 (x) = xe x cos(x) 10 12 0.517757363682458 1.11022 10 16 1.21213 10 11 2 10 0.517757363682458 1.11022 10 16 2.34668 10 12 1.5 10 0.517757363682458 1.11022 10 16 1.75748 10 13 1 10 0.517757363682458 1.11022 10 16 8.10463 10 15 0.5 9 0.517757363682459 6.66134 10 16 2.12694 10 10 0.1 9 0.517757363682458 1.11022 10 16 2.29157 10 11 0.01 9 0.517757363682458 1.11022 10 16 1.30582 10 11 f 5 (x) = sin 2 (x) x 2 + 1 10 5 1.404491648215342 2.22045 10 15 5.96594 10 10 2 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 5.77316 10 13 1.5 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 8.43103 10 13 1 6 1.404491648215341 4.44089 10 16 1.21569 10 12 0.5 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 1.73284 10 12 0.1 6 1.404491648215341 4.44089 10 16 2.28173 10 12 0.01 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 2.42562 10 12 Repository FMIPA 9

Tabel 4: Hasil uji komputasi metode iterasi baru bertipe secant dengan beberapa nilai α Tebakan Awal x 0 = 2 x 1 = 1 x 0 = 0 x 1 = 2 x 0 = 1 x 1 = 0.5 x 0 = 1 x 1 = 4 x 0 = 2 x 1 = 1.5 α n x n+1 f(x n+1 ) x n+1 x n f 1 (x) = xe x2 sin 2 (x) + 3 cos(x) + 5 10 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 1.11022 10 15 2 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 1.09046 10 12 1.5 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 1.46660 10 12 1 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 1.95066 10 12 0.5 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 2.56639 10 12 0.1 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 3.17280 10 12 0.01 8 1.207647827130919 2.66454 10 15 3.32490 10 12 f 2 (x) = x 3 2x 5 10 9 2.094551481542327 8.88178 10 16 2.95528 10 11 2 8 2.094551481542327 8.88178 10 16 1.90958 10 14 1.5 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 8.48166 10 12 1 6 2.094551481542327 8.88178 10 16 9.01235 10 11 0.5 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 4.40092 10 13 0.1 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 1.67244 10 12 0.01 7 2.094551481542327 8.88178 10 16 1.94467 10 12 f 3 (x) = xe x 1 10 14 0.567143290409784 2.22045 10 16 7.76157 10 12 2 8 0.567143290409784 0 5.27134 10 13 1.5 7 0.567143290409784 2.22045 10 16 8.17009 10 11 1 7 0.567143290409784 0 2.30926 10 14 0.5 6 0.567143290409783 2.55351 10 15 7.22078 10 10 0.1 7 0.567143290409784 0 2.15383 10 14 0.01 7 0.567143290409784 0 2.77556 10 14 f 4 (x) = xe x cos(x) 10 13 0.517757363682458 1.11022 10 16 9.25926 10 14 2 10 0.517757363682458 1.11022 10 16 4.82470 10 12 1.5 10 0.517757363682458 1.11022 10 16 2.86327 10 13 1 10 0.517757363682458 1.11022 10 16 1.06581 10 14 0.5 9 0.517757363682459 6.66134 10 16 2.23872 10 10 0.1 9 0.517757363682458 1.11022 10 16 2.29730 10 11 0.01 9 0.517757363682458 1.11022 10 16 1.30586 10 11 f 5 (x) = sin 2 (x) x 2 + 1 10 5 1.404491648215343 3.55271 10 15 6.11025 10 10 2 6 1.404491648215341 4.44089 10 16 5.95968 10 13 1.5 6 1.404491648215341 4.44089 10 16 8.57980 10 13 1 6 1.404491648215341 4.44089 10 16 1.22502 10 12 0.5 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 1.73617 10 12 0.1 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 2.28217 10 12 0.01 6 1.404491648215341 3.33067 10 16 2.42562 10 12 Repository FMIPA 10

Berdasarkan hasil uji komputasi numerik yang ditunjukkan oleh Tabel 2, 3, 4, dapat dilihat bahwa pemilihan nilai α dapat mempengaruhi banyaknya iterasi yang diperlukan metode Kanwar dan metode iterasi baru bertipe secant untuk menyelesaikan suatu persamaan nonlinear. Ketiga tabel tersebut juga menunjukkan bahwa ketika nilai α mendekati 0, maka banyak iterasi akan konsisten menuju banyak iterasi yang diperlukan metode secant. Ucapan Terimakasih Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Dr. Syamsudhuha, M.Sc dan Bapak Supriadi Putra, M.Si yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan artikel ini. DAFTAR PUSTAKA [1] Atkinson, K. E. 1989. An Introduction to Numerical Analysis, Second Edition. John Wiley & Son, Inc., New York. [2] Atkinson, K. E. 1992. Elementary Numerical Analysis, Second Edition. John Wiley & Son, Inc., New York. [3] Bartle, R. G. & D. R. Sherbert. 1999. Introduction to Real Analysis, Third Edition. John Wiley & Son, Inc., New York. [4] Chen, L. 2013. A Family of Improved Secant-like Method with Super-linear Convergence. International Journal of Mathematical, Computational Science and Engineering, 7(4): 144- -147. [5] Kincaid, D. R. & E. W. Cheney. 1991. Numerical Analysis Mathematics of Scientific Computing. Brooks/Cole Publishing Company, California. [6] Kanwar, V., J.R. Sharma, & Mamta. 2005. A New Family of Secant-Like Methods with Super-linear Convergence. Applied Mathematics and Computations, 171: 104- -107. [7] Mathews, J.H. & K.D. Fink. 1999. Numerical Methods Using MATLAB, Third Edition. Prentice Hall, New Jersey. Repository FMIPA 11