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

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

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 ITERASI DUA LANGKAH BEBAS TURUNAN BERDASARKAN INTERPOLASI POLINOMIAL ABSTRACT

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

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

METODE ITERASI OPTIMAL BERORDE EMPAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

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

FAMILI METODE ITERASI DENGAN KEKONVERGENAN ORDE TIGA. Rahmawati ABSTRACT

KONSTRUKSI SEDERHANA METODE ITERASI BARU ORDE TIGA ABSTRACT

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

SEBUAH VARIASI BARU METODE NEWTON BERDASARKAN TRAPESIUM KOMPOSIT ABSTRACT

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

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

METODE ITERASI OPTIMAL TANPA TURUNAN BERDASARKAN BEDA TERBAGI ABSTRACT

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

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

METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK ABSTRACT

Metode Iterasi Tiga Langkah Bebas Turunan Untuk Menyelesaikan Persamaan Nonlinear

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

METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI Lely Jusnita 1

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

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

METODE ORDE-TINGGI UNTUK MENENTUKAN AKAR DARI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

TEKNIK ITERASI VARIASIONAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

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

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

METODE ITERASI BARU BEBAS DERIVATIF UNTUK MENEMUKAN SOLUSI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

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

ANALISIS KEKONVERGENAN GLOBAL METODE ITERASI CHEBYSHEV ABSTRACT

PENGGUNAAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN PADA KALKULUS VARIASI ABSTRACT

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

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

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

UNNES Journal of Mathematics

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER ORDE-TINGGI UNTUK AKAR BERGANDA

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

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

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

Sarimah. ABSTRACT

MODIFIKASI APROKSIMASI TAYLOR DAN PENERAPANNYA

METODE ITERASI KSOR UNTUK MENYELESAIKAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR ABSTRACT

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

METODE PSEUDOSPEKTRAL CHEBYSHEV PADA APROKSIMASI TURUNAN FUNGSI

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

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN NONLINIER DENGAN METODE MODIFIKASI BAGI DUA

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

Penyelesaian Persamaan Painleve Menggunakan Metode Dekomposisi Adomian Laplace

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

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

METODE ITERASI AOR UNTUK SISTEM PERSAMAAN LINEAR PREKONDISI ABSTRACT

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

DERET TAYLOR UNTUK METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

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

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

FUNGSI RASIONAL CHEBYSHEV DAN APLIKASINYA PADA APROKSIMASI FUNGSI

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

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

PEMBUKTIAN BENTUK TUTUP RUMUS BEDA MAJU BERDASARKAN DERET TAYLOR

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

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

FORMULA SELISIH DAN PENJUMLAHAN BARISAN BILANGAN k-fibonacci. Rini Adha Apriani ABSTRACT

METODE GAUSS-SEIDEL PREKONDISI DENGAN MENGGUNAKAN EKSPANSI NEUMANN ABSTRACT

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

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

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

KONSEP METODE ITERASI VARIASIONAL ABSTRACT

METODE BENTUK NORMAL PADA PENYELESAIAN PERSAMAAN DUFFING

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

1 Penyelesaian Persamaan Nonlinear

PENYELESAIAN NUMERIK DARI PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINIER ADVANCE-DELAY

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA DENGAN METODA DEKOMPOSISI ADOMIAN

SOLUSI NUMERIK PERSAMAAN INTEGRO-DIFERENSIAL VOLTERRA-FREDHOLM NONLINEAR MENGGUNAKAN FUNGSI TRIANGULAR ABSTRACT ABSTRAK

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR DENGAN GENERALISASI METODE JACOBI

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

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

BAB II LANDASAN TEORI. Pada Bab Landasan Teori ini akan dibahas mengenai definisi-definisi, dan

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

Pertemuan I Mencari Akar dari Fungsi Transendental

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA NONLINIER ORDE DUA DENGAN MENGGUNAKAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN LAPLACE

PEMBUKTIAN RUMUS BENTUK TUTUP BEDA MUNDUR BERDASARKAN DERET TAYLOR

GENERALISASI METODE GAUSS-SEIDEL UNTUK MENYELESAIKAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR ABSTRACT

Transkripsi:

METODE CHEBYSHEV-HALLEY DENGAN KEKONVERGENAN ORDE DELAPAN UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR Anisa Rizky Apriliana 1 1 Mahasiswa Program Studi S1 Matematika Jurusan Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Bina Widya, Pekanbaru 28293 anisarizkyaa@gmail.com ABSTRACT This article discusses a new iterative method obtained by combination Cheby shev-halley method and Newton method. Analytically it is showed that the method at least sixth order convergence and its efficiency index is 1.682. Computational results support the analytic results. Furthermore, computational results show that the method is faster in determining a root of the considered nonlinear equation compared with Newton, Chebyshev and Halley method. Keywords: Chebyshev-Halley method, iterative method, Newton method, order of convergence, efficiency index ABSTRAK Artikel ini membahas tentang metode iterasi dua langkah yang didapat dengan mengkombinasikan metode Chebyshev-Halley dan metode Newton. Secara analitik ditunjukkan bahwa metode iterasi ini memiliki orde konvergensi paling sedikit enam dan indeks efisiensinya adalah 1.682. Hasil uji komputasi mendukung hasil kajian analitik. Selanjutnya, dari uji komputasi terlihat bahwa metode iterasi lebih cepat konvergen ke akar hampiran dibandingkan dengan metode Newton, Chebyshev dan Halley. Kata kunci: metode iterasi, metode Newton, metode Chebyshev-Halley, orde konvergensi, indeks efisiensi 1

1. PENDAHULUAN Salah satu persoalan matematika yang sering dijumpai adalah bagaimana menemukan solusi atau akar dari persamaan nonlinear f(x) = 0. Dalam menyelesaikan suatu persamaan nonlinear dapat diselesaikan dengan metode analitik dan metode numerik. Adakalanya persamaan nonlinear tidak dapat diselesaikan menggunakan metode analitik. Oleh karena itu, untuk penyelesaiannya dapat dilakukan dengan menggunakan metode numerik. Penyelesaian secara numerik hanya memperoleh akar pendekatan. Selisih antara akar pendekatan dengan akar sebenarnya dinamakan dengan kesalahan (error). Banyak metode numerik yang dapat digunakan untuk menemukan akar pedekatan dari persamaan nonlinear, beberapa diantaranya adalah metode Newton yang memiliki kekonvergenan orde dua [2], metode Chebyshev dan metode Halley yang sama-sama memiliki kekonvergenan orde tiga [4]. Pada arkitel ini dibahas metode baru yang diperoleh dengan mengkombinasikan metode Chebyshev-Halley dengan bentuk iterasi ( x n+1 = x n 1 + 1 ) L f (x n ) f(xn ), α R, n = 0, 1, 2,..., 2 1 αl f (x n ) f (x n ) dengan L f (x n ) = f (x n )f(x n ) (f (x n )) 2, (1) dan metode Newton, sehingga diperoleh bentuk iterasi z n = ( ) x n 1 + 1 L f (x n ) f(xn) 2 1 αl f (x n) f (x n) α R, x n+1 = z n f(z n) f (z n, n = 0, 1, 2,.... ) } (2) dengan L f (x n )= f (x n )f(x n ) (f (x n. )) 2 Pada artikel ini f (x n ) dan f (z n ) pada persamaan (2) ditaksir dengan menggunakan interpolasi polinomial Newton derajat tiga [3], sehingga menghasilkan metode iterasi tiga langkah baru yang merupakan bentuk dari Cheby shev-halley bebas turunan kedua, sebagaimana didiskusikan pada bagian kedua. Kemudian dilanjutkan di bagian tiga dengan melakukan uji komputasi terhadap tiga contoh persamaan nonlinear. 2. METODE CHEBYSHEV-HALLEY BEBAS TURUNAN KEDUA Untuk menghilangkan pengaruh turunan kedua f (x n ) pada persamaan (2) Sharma [4] menaksir dengan menggunakan ekspansi Taylor [1]. Misalkan 2

metode Newton dinyatakan dengan bentuk y n = x n f(x n) f (x n ), (3) selanjutnya ekspansikan f(y n ) di sekitar x n sampai orde dua dan mengabaikan orde yang lebih tinggi, sehingga dapat diperoleh bentuk turunan kedua f (x n ) yaitu f (x n ) 2f(y n)(f (x n )) 2 (f(x n )) 2. (4) Persamaan (4) disubstitusikan ke persamaan (1), sehingga diperoleh L f (x n ) = 2f(y n) f(x n ). (5) Kemudian disubstitusikan persamaan (5) ke dalam persamaan (2), diperoleh bentuk z n sebagai berikut z n = x n ( 1 + f(y n ) ) f(x n ), α R. (6) f(x n ) 2αf(y n ) f (x n ) Selanjutnya Sharma [4] menaksirkan turunan pertama f (z n ) yang terdapat pada persamaan (2) dengan menggunakan interpolasi polinomial Newton sampai orde tiga melalui pendekatan z n, y n dan x n, sehingga diperoleh P 3 (x) = f(z n ) + f[z n, y n ](x z n ) + f[z n, y n, x n ](x z n )(x y n ) + f[z n, y n, x n, x n ](x z n )(x y n )(x x n ), (7) dengan menggunakan beda terbagi, diperoleh dan f[z n, y n ] = f(z n) f(y n ) z n y n, f[z n, y n, x n ] = f[z n, x n ] f[y n, x n ] z n y n f[z n, y n, x n, x n ] = f[z n, x n, x n ] f[y n, x n, x n ] z n y n f[z n, x n, x n ] = f[z n, x n ]f (x n ) z n x n f[y n, x n, x n ] = f[y n, x n ]f (x n ) y n x n. Kemudian turunkan persamaan (7) terhadap x dan dievaluasi x = z n 3

sehingga diperoleh P 3(z n ) = f[z n, y n ]+f[z n, y n, x n ](z n y n )+f[z n, y n, x n, x n ](z n y n )(z n x n ). (8) Selanjutnya f (z n ) diaproksimasikan menggunakan persamaan (8) menjadi f (z n ) f[z n, y n ] + f[z n, y n, x n ](z n y n ) + f[z n, y n, x n, x n ](z n y n )(z n x n ). (9) Substitusikan persamaan (9) ke dalam persamaan (2) diperoleh f(z n ) x n+1 = z n f[z n, y n ] + f[z n, y n, x n ](z n y n ) + f[z n, y n, x n, x n ](z n y n )(z n x n ). (10) Menggunakan persamaan (3), (6) dan (10) maka diperoleh metode iterasi tiga langkah baru yang merupakan bentuk dari metode Chebyshev-Halley bebas turunan kedua dengan parameter α atau disingkat MCH α, yaitu, f (x n ) y n = x n f(x n) ( z n = x n 1 + x n+1 = z n ) f(y n) f(xn), f(x n) 2αf(y n) f (x n) f(z n ). f[z n,y n ]+f[z n,y n,x n ](z n y n )+f[z n,y n,x n,x n ](z n y n )(z n x n ) (11) Metode Chebyshev-Halley bebas turunan kedua dengan parameter α pada persamaan (11) melakukan empat kali evaluasi fungsi periterasinya, yaitu f(x n ), f(y n ), f(z n ) dan f (x n ). Selanjutnya akan ditunjukkan kekonvergenan orde dari metode Chebyshev- Halley bebas turunan kedua dengan parameter α. Teorema 1 Misalkan α I adalah akar sederhana dari fungsi terdiferensial secukupnya f : I R R untuk interval terbuka I. Jika x 0 adalah tebakan awal yang cukup dekat dengan x, maka metode iterasi pada persamaan (11) memiliki kekonvergenan orde paling sedikit enam. Jika α = 1 maka metode memiliki kekonvergenan orde delapan. Bukti. Misalkan x adalah akar sederhana dari persamaan nonlinear f(x) = 0, maka f(x ) = 0 dan f (x ) 0. Kemudian menyatakan e n = x n x. Menggunakan ekspansikan f(x n ) di sekitar x sampai orde delapan dan mengabaikan orde 4

yang lebih tinggi, maka diperoleh f(x n ) = f(x ) + f (x )(x n x ) + 1 2! f (x )(x n x ) 2 + 1 3! f (3) (x )(x n x ) 3 + 1 4! f (4) (x )(x n x ) 4 + 1 5! f (5) (x )(x n x ) 5 + 1 6! f (6) (x )(x n x ) 6 + 1 7! f (7) (x )(x n x ) 7 + 1 8! f (8) (x )(x n x ) 8 + O(x n x ) 9. (12) Karena f(x ) = 0 dan e n = x n x, maka persamaan (12) akan menjadi f(x n ) = f (x )(e n ) + 1 2! f (x )e 2 n + 1 3! f (3) (x )e 3 n + 1 4! f (4) (x )e 4 n + 1 5! f (5) (x )e 5 n + 1 6! f (6) (x )e 6 n + 1 7! f (7) (x )e 7 n + 1 8! f (8) (x )e 8 n + O(e 9 n)). Misalkan c k = f (k) (x ), k = 2, 3,..., maka k!f (x ) f(x n ) = f (x )(e n + c 2 e 2 n + c 3 e 3 n + c 4 e 4 n + c 5 e 5 n + c 6 e 6 n + c 7 e 7 n + c 8 e 8 n + O(e 9 n)). (13) Selanjutnya dengan cara yang sama, dengan mengekspansikan f (x n ) disekitar x sehingga setelah disederhanakan diperoleh f (x n ) = f (x )(1 + 2c 2 e n + 3c 3 e 2 n + 4c 4 e 3 n + 5c 5 e 4 n + 6c 6 e 5 n + 7c 7 e 6 n + 8c 8 e 7 n + 9c 9 e 8 n + O(e 9 n)). (14) Kemudian dari persamaan (13) dan (14), diperoleh f(x n ) f (x n ) = e n + c 2 e 2 n + + c 8 e 8 n + O(e 9 n) 1 + 2c 2 e n + 3c 3 e 2 n + + 9c 9 e 8 n + O(e 9 n). (15) Selanjutnya f(x n) dihitung menggunakan persamaan (13) dan persamaan f (x n ) (14), sehingga dengan menggunakan deret geometri diperoleh f(x n ) f (x n ) = e n + c 2 e 2 n ( 2c 3 + 2c 2 2)e 3 n ( 64c 7 2 408c 2 3c 3 2 + 31c 4 c 5 7c 8 44c 2 2c6 + 19c 2 c 7 + 92c 3 2c 5 + 27c 3 c 6 176c 4 2c 4 + 135c 3 3c 2 + 348c 3 c 4 c 2 2 + 304c 5 2c 3 118c 3 c 5 c 2 75c 2 3c 4 64c 2 4c 2 )e 8 n + O(e 9 n). (16) 5

Selanjutnya dengan mensubstitusikan persamaan (16) ke persamaan (11) dan x n = e n + x, diperoleh y n = x + c 2 e 2 n ( 2c 3 + 2c 2 2)e 3 n ( 64c 7 2 408c 2 3c 3 2 + 31c 4 c 5 7c 8 44c 2 2c 6 + 19c 2 c 7 + 92c 3 2c 5 + 27c 3 c 6 176c 4 2c 4 + 135c 3 3c 2 + 348c 3 c 4 c 2 2 + 304c 5 2c 3 118c 3 c 5 c 2 75c 2 3c 4 64c 2 4c 2 )e 8 n + O(e 9 n). (17) Kemudian dengan menggunakan persamaan (17) dilakukan ekspansi f(y n ) di sekitar x sampai orde delapan dan mengabaikan orde yang lebih tinggi, menjadi f(y n ) = f (x )(c 2 e 2 n + (2c 3 2c 2 2)e 3 n + + (7c 8 134c 3 2c 5 + 144c 7 2 + 297c 4 2c 4 455c 3 c 4 c 2 2 + 134c 3 c 5 c 2 + 582c 2 3c 3 2 + 54c 2 2c 6 + 73c 2 4c2 31c 4 c 5 19c 2 c 7 27c 3 c 6 147c 3 3c 2 + 75c 2 3c 4 552c 5 2c 3 )e 8 n + O(e 9 n)). (18) f(y Selanjutnya dihitung (1 + n) f(x n) 2αf(y n) ) dengan menggunakan persamaan (13) dan (18), kemudian dikalikan ke persamaan (16) dan disederhanakan, diperoleh ( ) f(y n ) f(xn ) 1 + f(x n ) 2αf(y n ) f (x n ) = e n + ( 2c 2 2 + 2αc 2 2)e 3 n + + ( 432c 2 3c 2 2 Kemudian persamaan (19) substitusikan (11) diperoleh 339c 3 2c 5 1209c 3 c 4 c 2 2 + 608α 5 c 7 2 + 384α 5 c 5 2c 3 )e 8 n + O(e 9 n). (19) z n = x ( 2c 2 2 + 2αc 2 2)e 3 n + + ( 432c 2 3c 2 2 339c 3 2c 5 1209c 3 c 4 c 2 2 + 608α 5 c 7 2 + 384α 5 c 5 2c 3 )e 8 n + O(e 9 n) (20) Selanjutnya ekspansi Taylor dilakukan terhadap f(z n ) di sekitar z n = α sampai orde delapan dan mengabaikan orde yang lebih tinggi, kemudian menggunakan persamaan (20) diperoleh f(z n ) = f (x )(2c 2 2 2αc 2 2)e 3 n + + (429c 3 3c 2 + 339c 3 2c 5 + 1209c 3 c 4 c 2 2 + 608α 5 c 7 2 384α 5 c 5 2c 3 )e 8 n + O(e 9 n). (21) f(z n) Kemudian dihitung ( ) dengan f[z n,y n]+f[z n,y n,x n](z n y n)+f[z n,y n,x n,x n](z n y n)(z n x n) menggunakan persamaan (13), (17), (18), (20) dan (21), sehingga dengan 6

menggunakan beda terbagi diperoleh bentuk f(z n ) f[z n, y n ] + f[z n, y n, x n ](z n y n ) + f[z n, y n, x n, x n ](z n y n )(z n x n ) = (2c 2 2 2αc 2 2)e 3 n + + (512αc 3 c 5 c 2 3206αc 3 c 4 c 2 2 + 3040αc 4 2c 4 64α 6 c 7 2 384α 5 c 5 2c 3 )e 8 n + O(e 9 n). (22) Jika persamaan (20) dan (22) disubstitusikan ke dalam persamaan (11), maka menjadi x n+1 = x + ( 8αc 5 2 + 4α 2 c 5 2 + 4c 5 2)e 6 n + ( 36c 6 2 + 92αc 6 2 + 32α 2 c 4 2c 3 + 16α 3 c 6 2 2αc 3 2c 4 + 2c 3 2c 4 + 28c 4 2c 3 60αc 4 2c 3 72α 2 c 6 2)e 7 n + (23c 4 2c 4 304α 3 c 7 2 + 4c 3 2c 5 302c 5 2c 3 168αc 2 3c 3 2 12αc 3 c 4 c 2 2 680α 2 c 5 2c 3 + 820αc 5 2c 3 + 40α 2 c 4 c 4 2 + 11c 3 c 4 c 2 2 + 160α 3 c 5 2c 3 + 96α 2 c 2 3c 3 2 + 201c 7 2 636αc 7 2 + 48α 4 c 7 2 62αc 4 2c 4 + 73c 2 3c 3 2 + 692α 2 c 7 2 4αc 3 2c 5 )e 8 n + O(e 9 n). (23) Karena e n+1 = x n+1 x, maka persamaan (23) akan menjadi e n+1 =( 8αc 5 2 + 4α 2 c 5 2 + 4c 5 2)e 6 n + ( 36c 6 2 + 92αc 6 2 + 32α 2 c 4 2c 3 + 16α 3 c 6 2 2αc 3 2c 4 + 2c 3 2c 4 + 28c 4 2c 3 60αc 4 2c 3 72α 2 c 6 2)e 7 n + (23c 4 2c 4 304α 3 c 7 2 + 4c 3 2c 5 302c 5 2c 3 168αc 2 3c 3 2 12αc 3 c 4 c 2 2 680α 2 c 5 2c 3 + 820αc 5 2c 3 + 40α 2 c 4 c 4 2 + 11c 3 c 4 c 2 2 + 160α 3 c 5 2c 3 + 96α 2 c 2 3c 3 2 + 201c 7 2 636αc 7 2 + 48α 4 c 7 2 62αc 4 2c 4 + 73c 2 3c 3 2 + 692α 2 c 7 2 4αc 3 2c 5 )e 8 n + O(e 9 n). (24) Persamaan (24) adalah persamaan tingkat kesalahan metode Chebyshev - Halley bebas turunan kedua dengan parameter α. Jika α = 1 maka persamaan (24) akan menjadi e n+1 = (c 4 2c 4 + c 7 2 2c 5 2c 3 + c 2 3c 3 2 c 3 c 4 c 2 2)e 8 n + O(e 9 n). (25) Persamaan (25) merupakan persamaan tingkat kesalahan untuk metode Chebyshev - Halley bebas turunan kedua dengan parameter α = 1. Metode Chebyshev - Halley bebas turunan kedua dengan α = 1 (MCH 1.0 ) memiliki kekonvergenan orde delapan, dan indeks efisiensi metode ini adalah 8 1 4 = 1.682. 3. UJI KOMPUTASI Selanjutnya akan dilakukan uji komputasi menggunakan beberapa contoh per- 7

samaan nonlinear dan nilai tebakan awal untuk membandingkan MCH α dengan metode iterasi MN (metode Newton), MC (metode Chebyshev), MH (metode Halley) [4]. f 1 (x) = e x sin(x)+log(x 2 + 1), x 0 = 1.0 f 2 (x) = e x2 +x+2 cos(x + 1) + x 3 + 1, x 0 = 2.0 f 3 (x) =log(x 2 + x + 1) x + 1, x 0 = 1.5. Hasil perbandingan komputasi dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1: Perbandingan Hasil Komputasi untuk MN, MC, MH dan MCH α f i (x) Metode x 0 n x n f(x n ) x n x n 1 MN 1.0 8 0.000000000000000000000000 1.112e 473 2.358e 243 MC 1.0 5 0.000000000000000000000000 1.227e 313 2.520e 113 f 1 MH 1.0 5 0.000000000000000000000000 2.284e 423 8.540e 153 MCH 5.0 1.0 4 0.000000000000000000000000 2.542e 1123 6.170e 203 MCH 5.0 1.0 4 0.000000000000000000000000 1.653e 543 3.051e 103 MCH 1.0 1.0 3 0.000000000000000000000000 1.071e 923 1.793e 123 MN 2.0 6 1.000000000000000000000000 7.635e 423 2.763e 213 MC 2.0 4 1.000000000000000000000000 1.633e 303 9.100e 113 f 2 MH 2.0 4 1.000000000000000000000000 2.413e 673 4.694e 233 MCH 5.0 2.0 4 1.000000000000000000000000 2.359e 555 5.262e 933 MCH 5.0 2.0 4 1.000000000000000000000000 5.021e 409 1.472e 683 MCH 1.0 2.0 4 1.000000000000000000000000 0.000e + 00 1.991e 2283 MN 1.5 7 4.077454729826088705217743 2.525e 493 2.426e 243 MC 1.5 5 4.077454729826088705217743 3.792e 443 1.470e 143 f 3 MH 1.5 5 4.077454729826088705217743 9.536e 423 1.029e 133 MCH 5.0 1.5 4 4.077454729826088705217743 1.255e 2513 6.374e 423 MCH 5.0 1.5 4 4.077454729826088705217743 1.433e 2573 7.460e 433 MCH 1.0 1.5 3 4.077454729826088705217743 9.271e 1173 2.298e 143 Secara umum berdasarkan Tabel 1 semua metode yang dibandingkan berhasil menemukan akar pendekatan yang diharapkan dari semua persamaan nonlinear yang diberikan. Pada semua contoh tampak bahwa MCH 1.0 memerlukan iterasi yang relatif lebih sedikit jika dibandingkan dengan MN, MC, MH, MHC 5.0 dan MCH 5.0. Metode ini juga memiliki indeks efisiensi lebih tinggi yaitu 1.682 jika dibandingkan dengan metode pembanding. Sehingga untuk menemukan akar pendekatan pada persamaan nonlinear MCH 1.0 lebih efisien dibandingkan MN, MC, MH, MHC 5.0 dan MCH 5.0. Oleh karena itu, metode baru ini sangat layak digunakan untuk mencari akar pendekatan suatu persamaan nonlinear. 4. KESIMPULAN 8

Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa metode Chebyshev-Halley bebas turunan kedua dengan parameter α diperoleh dengan mengkombinaksikan metode Chebyshev-Halley dengan metode Newton. Metode ini memuat turunan pertama dan turunan kedua. Turunan kedua ditaksirkan dengan menggunakan ekspansi Taylor, sedangkan untuk turunan pertama ditaksir dengan interpolasi polinomial Newton derajat tiga. Melalui analisa kekonvergenan, dapat dilihat bahwa metode Chebyshev- Halley bebas turunan kedua memiliki kekonvergenan paling sedikit enam dan memiliki indeks efisiensi 8 1 4 = 1.682. Indeks efisiensi ini lebih tinggi dari pada indeks efisiensi metode pembanding. Berdasarkan uji komputasi dapat diambil kesimpulan bahwa metode Cheby shev-halley bebas turunan kedua dengan parameter α memiliki iterasi relatif lebih sedikit jika dibandingkan dengan metode pembanding. sehingga sangat layak digunakan untuk mencari akar pendekatan suatu persamaan nonlinear. Ucapan terima kasih Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Supriadi Putra, M.Si. yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan artikel ini. DAFTAR PUSTAKA [1] R. G. Bartle dan R. D. Sherbert, Introduction to Real Analysis, Fourth Ed., Jhon Wiley and Sons, Inc., New York, 1999. [2] L. Dingfang, L. ping dan K. Jisheng, An improvement of Chebyshev-Halley methods free from second derivative, Applied Mathematics and Computation, 235 (2014), 221-225. [3] J. H. Mathews, Numerical Method for Mathematics Science and Engineer, Third Ed, Prentice-Hall International, New Jersey, 1999. [4] J. R. Sharma, Improved Chebyshev-Halley with sixth and eight order convergence, Advances in Applied Mathematics and Computation, 256 (2015), 119-124. [5] J. F. Traub, Iterative Methods for the Solution of Equations, Murray Hill, New Jersey, 1964. 9