METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI Lely Jusnita 1

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

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

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

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

KONSTRUKSI SEDERHANA METODE ITERASI BARU ORDE TIGA ABSTRACT

METODE ITERASI OPTIMAL BERORDE EMPAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

TEKNIK ITERASI VARIASIONAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

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

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

METODE ITERASI OPTIMAL TANPA TURUNAN BERDASARKAN BEDA TERBAGI ABSTRACT

METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK ABSTRACT

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

FAMILI METODE ITERASI DENGAN KEKONVERGENAN ORDE TIGA. Rahmawati 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.

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

SEBUAH VARIASI BARU METODE NEWTON BERDASARKAN TRAPESIUM KOMPOSIT ABSTRACT

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

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

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

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

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

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

Metode Iterasi Tiga Langkah Bebas Turunan Untuk Menyelesaikan Persamaan Nonlinear

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

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

METODE ITERASI BARU BEBAS DERIVATIF UNTUK MENEMUKAN SOLUSI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

ANALISIS KEKONVERGENAN GLOBAL METODE ITERASI CHEBYSHEV ABSTRACT

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

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

UNNES Journal of Mathematics

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

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

MODIFIKASI APROKSIMASI TAYLOR DAN PENERAPANNYA

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

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

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

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

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER ORDE-TINGGI UNTUK AKAR BERGANDA

KONSEP METODE ITERASI VARIASIONAL ABSTRACT

METODE GAUSS-SEIDEL PREKONDISI DENGAN MENGGUNAKAN EKSPANSI NEUMANN ABSTRACT

PENGGUNAAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN PADA KALKULUS VARIASI ABSTRACT

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

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

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

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

DERET TAYLOR UNTUK METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

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

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

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER DENGAN METODE MODIFIKASI BAGI DUA

METODE FINITEDIFFERENCE INTERVAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN PANAS

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

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

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

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

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

METODE ITERASI AOR UNTUK SISTEM PERSAMAAN LINEAR PREKONDISI ABSTRACT

METODE ITERATIF YANG DIPERCEPAT UNTUK Z-MATRIKS ABSTRACT

METODE NEWTON TERMODIFIKASI UNTUK PENCARIAN AKAR PERSAMAAN NONLINEAR

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR DENGAN GENERALISASI METODE JACOBI

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

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

PEMBUKTIAN RUMUS BENTUK TUTUP BEDA MUNDUR BERDASARKAN DERET TAYLOR

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Pertemuan I Mencari Akar dari Fungsi Transendental

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

Jurnal MIPA 36 (2): (2013) Jurnal MIPA.

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

1 Penyelesaian Persamaan Nonlinear

PEMBUKTIAN BENTUK TUTUP RUMUS BEDA MAJU BERDASARKAN DERET TAYLOR

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

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

Akar-Akar Persamaan. Definisi akar :

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

Langkah Penyelesaian Example 1) Tentukan nilai awal x 0 2) Hitung f(x 0 ) kemudian cek konvergensi f(x 0 ) 3) Tentukan fungsi f (x), kemudian hitung f

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

1-x. dimana dan dihubungkan oleh teorema Pythagoras.

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

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

FORMULA PENGGANTI METODE KOEFISIEN TAK TENTU ABSTRACT

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

PENAKSIR RASIO UNTUK VARIANSI POPULASI MENGGUNAKAN KOEFISIEN VARIASI DAN KURTOSIS PADA SAMPLING ACAK SEDERHANA

BAB I ARTI PENTING ANALISIS NUMERIK

METODE STEEPEST DESCENT

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

PAM 252 Metode Numerik Bab 2 Persamaan Nonlinier

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

PAM 252 Metode Numerik Bab 2 Persamaan Nonlinier

Ilustrasi Persoalan Matematika

Program Studi Pendidikan Matematika UNTIRTA. 10 Maret 2010

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

Transkripsi:

METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI 1 + Lely Jusnita 1 1 Mahasiswa Program Studi S1 Matematika Jurusan Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya Pekanbaru (893), Indonesia Lelyjusnita@yahoo.com ABSTRACT We discuss the modification of Newton s method, which is a Predictor and Corrector method, to solve a nonlinear equation. Using a series based on the equation error of the method, we show that the order of convergence of the method is 1 + and for each iteration, it requires two function evaluations, so the efficiency index of the method is.414. To see the advantages of the proposed method, we compare the method with some known iterative methods using four test functions by varying an initial guess. Keywords: Newton s method, nonlinear equation, root finding, iterative methods. ABSTRAK Artikel ini membahas modifikasi metode Newton yang berprinsip Predictor dan Corrector untuk memperoleh akar hampiran persamaan nonlinear. Melalui pendekatan deret ditunjukkan bahwa metode ini mempunyai orde konvergensi 1+, dan untuk setiap iterasinya memerlukan dua perhitungan fungsi, sehingga indeks efisiensinya adalah.414. Selanjutnya untuk melihat keunggulan metode dilakukan uji komputasi menggunakan beberapa fungsi uji dengan menvariasikan tebakan awal. Kata kunci: Metode Newton, persamaan nonlinear, akar sederhana, metode iterasi. 1. PENDAHULUAN Menemukan akar dari suatu persamaan nonlinear f(x) = 0, (1) adalah salah satu topik yang dibahas dalam mata kuliah metode numerik. Metode numerik yang populer digunakan untuk menyelesaikan persamaan (1) adalah Metode Newton dengan bentuk iterasi x k+1 = x k f(x k), k = 0, 1,,, f (x k ) JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 164

dengan f (x k ) 0. Metode ini merupakan metode iterasi yang memiliki orde konvergensi kuadratik apabila nilai tebakan awal x 0 diberikan cukup dekat dengan akar [1, h.60] [5, h.11]. Indeks efisiensi dapat dihitung dengan menggunakan rumus P 1 w dimana P adalah orde konvergensi dan w adalah banyaknya fungsi yang di evaluasi pada setiap iterasinya [5, h. 1]. Dengan demikian, indeks efisiensi metode Newton adalah 1.414 [5]. Dalam perkembangannya metode Newton banyak mengalami modifikasi yang bertujuan untuk meningkatkan orde konvergensi dan mempercepat iterasi dalam menemukan akar, diantaranya adalah artikel yang ditulis Mc.Dougnall dan Simon J.Wotherspoon [3] yang berjudul A Simple modification of Newton s method to achieve convergence of order 1 +. Artikel inilah yang direview pada tulisan ini. Adapun struktur penulisan artikel ini adalah di bagian dua dibahas modifikasi metode Newton yang diturunkan berdasarkan taksiran garis singgung, kemudian di bagian tiga dilakukan analisa kekonvergenan metode yang didiskusikan. Selanjutnya dilakukan uji komputasi menggunakan program Maple 13 untuk melihat keunggulan metode yang didiskusikan.. METODE MODIFIKASI NEWTON Misalkan akar dari persamaan nonlinear f(x) = 0 adalah r, dan fungsi f dapat didiferensialkan sehingga grafik y = f(x) mempunyai garis singgung disetiap titik (x k, f(x k )). Misalkan x 0 adalah nilai awal untuk mendekati r, maka dapat ditarik sebuah garis singgung L 1 melalui titik (x 0, f(x 0 )) dengan kemiringan f (x 0 ), yang persamaannya diberikan oleh ( ) y f(x 0 ) = f x0 + x 0 (x x 0 ), ( ) dengan x 0 = x 0 sehingga f (x 0 ) = f x0 + x 0. Pada saat garis singgung L 1 memotong sumbu x maka y = 0, dan titik potong dengan sumbu x ini disebut x 1 sehingga diperoleh x 1 = x 0 f(x 0 ) f ( x0 + x 0 ). () Dalam menentukan nilai akar hampiran kedua, terlebih dahulu ditentukan titik x 1. Titik x 1 diperoleh dengan menarik persamaan garis melalui titik (x 1, f(x 1 )), dengan kemiringan f ( x 0+x 0 ) yang sama dengan kemiringan garis singgung pada titik x 1, sehingga diperoleh y f(x 1 ) = f ( x0 + x 0 ) (x x 1 ), JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 165

persamaan garis memotong sumbu x maka y = 0, dan titik potong dengan sumbu x ini disebut x 1 sehingga diperoleh Untuk iterasi k 1 diperoleh x 1 = x 1 x k = x k x k+1 = x k f(x 1 ) f ( x0 + x 0 f(x k ) f ( xk 1 + x k 1 f(x k ) f ( xk + x k ). (3) ), (4) ). (5) Persamaan () (5) merupakan bentuk iterasi dua langkah dari Metode Modifikasi Newton (MMN) yang berbentuk Predictor-Corrector, persamaan (4) merupakan Predictor dan persamaan (5) merupakan Corrector. 3. ANALISA KEKONVERGENAN Sebelum menemukan analisis kekonvergenan dari Metode Modifikasi Newton [MMN], terlebih dahulu berikan definisi persamaan tingkat kesalahan. Definisi 1 (Persamaan Tingkat Kesalahan) [4] Misalkan barisan bilangan real {x k } k=0 konvergen ke r dan nyatakan e k = x k r merupakan notasi untuk kesalahan pada iterasi ke-k, maka relasi e k+1 = Ce p k + O(ep+1 k ), (6) disebut sebagai persamaan tingkat kesalahan dari suatu metode iterasi, dengan nilai p menunjukkan orde konvergensinya. Teorema Misalkan f, f, dan f kontinu untuk semua x disekitar r dan x 0 adalah nilai tebakan awal yang cukup dekat dengan r, maka metode iterasi pada persamaan() (5) memiliki orde konvergensi 1 +. Bukti Misalkan r adalah akar pada persamaan nonlinear f(x) = 0 maka f(r) = 0, dan f (r) 0. Dengan menggunakan Teorema Taylor [, h.184], ekspansikan f(x k ) dimana x k = r diperoleh f(x k ) = f(r) + f (r)(x k r) + f (r) (x k r) + O(x k r) 3.! JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 166

Karena f(r) = 0 maka diperoleh atau Misalkan f(x k ) = f (r)e k + f (r) e k + O(e 3! k), ( f(x k ) = f (r) e k + f ) (r)!f (r) e k + O(e 3 k). (7) C = 1 f (r)! f (r), maka persamaan (7) dapat ditulis dalam bentuk f(x k ) = f (r) ( e k + C e k + O(e 3 k) ). Misalkan e k = x k r, dan e k = x k r. Maka dari persamaan (4) dan persamaan (5) diperoleh berturut-turut e k = e k f (r)(e k + C e k + O(e3 k ( )) (8) 1 ( f ek 1 + e k 1 + r)), dan e k+1 = e k f (r)(e k + C e k + O(e3 k )) f ( 1 (e k + e k + r) ). (9) Untuk k = 0, ditetapkan e 0 = e 0, dan dari persamaan () didapat e 1 = e 0 f (r)(e 0 + C e 0 + O(e 3 0)). (10) f (x 0 ) Dengan mengekspansikan f (x 0 ) disekita x 0 = r menggunakan Teorema Taylor [, h.184], maka diperoleh f (x 0 ) = f (r)(1 + C e 0 + 4C + O(e 3 0)). (11) JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 167

Sehingga persamaan (10) menjadi Misalkan e 1 = e 0 (e 0 + C e 0 + O(e 3 0)) (1 + C e 0 + 4C + O(e 3 0)). (1) s = C e 0 + 4C + O(e 3 0), maka dengan menggunakan identitas geometri diperoleh 1 1 + s = 1 C e 0 + 4C + O(e 3 0). (13) Jadi dengan menggunakan persamaan (13) maka persamaan (1) menjadi e 1 = C e 0 + O(e 3 0). Selanjutnya untuk k = 1 dengan menggunakan persamaan (8) maka diperoleh e 1 = e 1 f (r)(e 1 + C e 1 + O(e 3 1)). (14) f (x 0 ) Dengan menggunakan persamaan (11) diperoleh Misalkan e 1 = e 1 (e 1 + C e 1 + O(e 3 1)) 1 + C e 0 + 4C + O(e 3 0). (15) s = C e 0 + 4C + O(e 3 0). Maka dengan menggunakan identitas geometri diperoleh 1 1 + s = 1 C e 0 + 4C + O(e 3 0). (16) Menggunakan persamaan (16) maka persamaan (15) menjadi e 1 = C e 3 0 + O(e 3 1). Dengan cara yang sama sebagaimana mendapatkan e 1 diperoleh dan e = C 4 e 5 0 + O(e 3 1). Proses yang sama dapat dilakukan untuk memperoleh e = C 6 e 7 0 + O(e 3 ), e 3 = C 11 e 1 0 + O(e 3 ). JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 168

e 0 = e 0 e 1 = C e 0 e 1 = C e 3 0 e = C 4 e 5 0 e = C 6 e 7 0 e 3 = C 11 e 1 0 e 3 = 3 C 16 e 17 0 e 4 = 5 C 8 e 9 0 e 4 = 7 C 40 e 41 0 e 5 = 1 C 69 e 70 0 e 5 = 17 C 98 e 99 0 e 6 = 9 C 168 e 169 0 e 6 = 41 C 38 e 39 0 e 7 = 70 C 407 e 408 0 e 7 = 99 C 576 e 577 0.. Jika dilakukan proses di atas untuk beberapa nilai k yang lebih besar, maka akan diperoleh hubungan persamaan tingkat kesalahan yang terjadi sebagai berikut Bila diperhatikan barisan pangkat dari e k dan e k atas berturut-turut adalah pada pasangan langkah di, 5, 1, 9, 70, 169, 408,..., (17) dan 3, 7, 17, 41, 99, 39, 577,.... (18) Bila diperhatikan persamaan (17) dan (18), suku suku pada barisannya dapat diperoleh dari persamaan rekursif N i = N i 1 + N i. (19) Mengingat rasio yang dihasilkan, R, pada persamaan (19) sama, yaitu N i N i 1 = N i 1 N i = R, maka dengan membagi persamaan (19) dengan N i 1 dapat dilihat bahwa R adalah solusi dari R = + R 1, JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 169

yaitu R 1, = 1 ±, dan karena nilai R positif maka diperoleh R = 1 +. Hasil yang sama juga diperoleh dari barisan rasio pangkat e k dan e k yaitu berturut-turut adalah dan.5,.41,.4167,.4138,.4143,.414,.414,..., (0).33,.4,.411,.4146,.414,.414,.414,.... (1) Terlihat bahwa barisan rasio pada persamaan (0) dan (1) konvergen ke.414 atau 1+. Jadi, dapat disimpulkan bahwa Metode Modifikasi Newton (MMN) dapat menyelesaikan persamaan nonlinear f(x) = 0 mempunyai orde konvergensi 1 +. Metode Modifikasi Newton memerlukan dua kali evaluasi fungsi pada setiap iterasinya, maka indeks efisiensi Metode Modifikasi Newton adalah (1 + 1 ) 1.5538. 4. KOMPUTASI NUMERIK Pada bagian ini, akan dilakukan komputasi numerik untuk melihat kecepatan dari kekonvergenan Metode Modifikasi Newton (MMN), yang dibandingkan dengan metode Newton (MN), metode Wang (WG) [6], dan metode Weerakoon (WF) [7]. Perbandingan dilakukan dengan menggunakan pemrograman Maple 13. Komputer yang digunakan adalah prosesor Intel Core i3. Fungsi yang digunakan dalam melakukan komputasi numerik adalah 1. f 1 (x) = sin x x + 1. f (x) = x e x 3x + 3. f 3 (x) = xe x sin x + 3 cos x + 5 4. f 4 (x) = e x +7x 30 1 Dalam menentukan solusi numerik dari keempat fungsi di atas diperlukan tebakan awal x 0, toleransi = 1.0e-7, dan untuk metode Wang memerlukan β = 3 4. Dalam menentukan solusi numerik juga ditentukan kriteria pemberhentian program komputasi yang sama pada setiap metode, yaitu x k+1 x k < toleransi dan f(x k ) < toleransi. Hasil dari Komputasi Numerik untuk keempat fungsi di atas ditunjukkan pada Tabel 1. JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 170

Tabel 1: Perbandingan Hasil Komputasi untuk Metode Newton, Wang, Weerakoon, dan Metode Modifikasi Newton No.fungsi x 0 Metode k k f f(x k ) x k x k 1 x k MN 8 16 3.4e-101 4.e-51 1.0 WG 5 15.0e-93 1.1e-31 WF 5 15 8.9e-89 3.8e-30 MMN 7 14 8.8e-113 3.1e-47 f 1 (x) f (x) 3.0 5.0 0.0.0 3.0 MN 8 16.0e-88 1.0e-44 WG 6 18 1.5e-4.1e-81 WF 5 15 7.9e-181 7.8e-61 MMN 7 14 1.e-19 3.1e-54 MN 9 18 1.6e-89.8e-45 WG 6 18 3.8e-137.9e-46 WF 6 18 9.7e-108 1.8e-36 MMN 8 16 3.4e-143 7.7e-60 MN 6 1 6.0e-100 4.1e-50 WG 4 1 6.3e-17.7e-4 WF 4 1 7.8e-106 1.7e-35 MMN 5 10 1.e-105 8.0e-44 MN 6 1.9e-55 9.1e-8 WG 5 15 5.1e-158 1.e-5 WF 5 15 5.9e-103 1.6e-34 MMN 6 1 3.5e-107 1.9e-44 MN 8 16 4.1e-104 3.4e-5 WG 5 15 3.1e-10 4.5e-34 WF 6 18 5.0e-151 1.5e-50 MMN 7 14 7.4e-1 1.6e-50 1.40449164815 341603508681 7786868077177 0.57530854398 60760455367304 93741781385 JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 171

No.fungsi x 0 Metode k k f f(x k ) x k x k 1 x k MN 7 14.3e-63 8.6e-33 1.0 WG 5 15 1.e-11 1.4e-41 WF 5 15 4.6e-98 8.8e-34 MMN 6 1.3e-77 3.8e-33 f 3 (x).0 MN 10 0 3.8e-81 1.1e-41 1.0764787130 WG 7 1 1.1e-170 6.e-58 91897009416758 WF 7 1.0e-19 3.1e-44 356084097760 MMN 9 18 3.6e-155.4e-65 MN 15 30 6.5e-54 4.6e-8 3.0 WG 10 30 5.7e-93 5.0e-3 WF 11 33 3.0e-154 1.7e-5 MMN 13 6 6.9e-86 1.e-36 MN 9 18 1.4e-53 4.0e-8 3. WG 7 1 6.e-5.e-76 WF 7 1 3.1e-181 7.4e-6 MMN 8 16.e-86 3.8e-37 MN 14 8 1.e-94 1.1e-48 f 4 (x) 3.5 WG 9 7 3.e-110 3.8e-38 WF 10 30 4.5e-1 3.9e-7 3.0 MMN 1 4 7.0e-136 1.e-57 MN 37 74 1.7e-74 1.4e-38 5.0 WG 4 7 7.0e-133 1.1e-45 WF 6 78 1.4e-16 1.e-73 MMN 31 6.3e-88 5.7e-38 Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa Metode Modifikasi Newton (MMN) memberikan iterasi yang lebih sedikit dari metode Newton (MN), namun metode Wang (WG) dan Weerakoon (WF) jauh lebih sedikit dibanding dari pada Metode Modifikasi Newton (MMN) dikarenakan metode Wang (WG) dan Weerakoon (WF) memiliki orde konvergensi yang lebih tinggi. Dalam hal ini, kelebihan Metode Modifikasi Newton (MMN) adalah hanya memerlukan dua kali evaluasi fungsi pada setiap iterasinya dan memiliki indeks efisiensi yang lebih besar yaitu, (1 + ) 1 1.5538. UCAPAN TERIMA KASIH Ungkapan terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Supriadi Putra, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Zulkarnain, M.Si selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga dalam memberikan bimbingan, arahan, dorongan dan kesabaran dalam membimbing penulis menyelesaikan artikel ini. JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 17

DAFTAR PUSTAKA [1] Atkinson, K. E. 1993. Elementary Numerical Analysis, nd Ed. John Wiley & Sons, Inc., New York. [] Bartle, R. G. & Shebert. R. D. 1999. Introduction to Real Analysis, 3 rd Ed. John Wiley & Sons, Inc., New York. [3] McDougnall, T. J. & Wotherspoon, S. J. 014. A Simple Modification of Newton s method to Achieve Convergence of order 1 +. Applied Mathematics. 9. pp. 0-5. [4] Sharma, J. R., Guha. R. K. & Sharma. R. 011. Some Modified Newton s Methods with Fourth-Order Convergence. Advance in Science Research.. pp. 40-47. [5] Traub, J. F. 1964. Iterative Methods for the Solution of Equations. Prentice Hall Inc. Englewood Cliffs, New Jersey. [6] Wang, P. 011. A third Order Family of Newton-Like Iteration Methods for Solving Nonlinear Equations. Numerical Mathematics and Stochastics. 3. pp. 13-19. [7] Weerakoon, S. & Fernando. T. G. I. 000. A Variant of Newton s Method with Accelerated Third Order Convergence. Applied Mathematics Letters. 13. pp. 87-93. JOM FMIPA Volume No. 1 Februari 015 173