METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN DIFERENSIAL RICCATI. Sundari ABSTRACT

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

Penyelesaian Persamaan Painleve Menggunakan Metode Dekomposisi Adomian Laplace

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

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

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA TAK LINEAR DENGAN METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL

PENGGUNAAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN UNTUK MENYELESAIKAN PERMASALAHAN PADA KALKULUS VARIASI ABSTRACT

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

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

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

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

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN INTEGRAL VOLTERRA DENGAN METODA DEKOMPOSISI ADOMIAN

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

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

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

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

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

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

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

METODE BERTIPE NEWTON UNTUK AKAR GANDA DENGAN KONVERGENSI KUBIK ABSTRACT

ANALISIS METODE DEKOMPOSISI SUMUDU DAN MODIFIKASINYA DALAM MENENTUKAN PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL NONLINEAR

PENYELESAIAN MASALAH NILAI AWAL PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE DUA MENGGUNAKAN MODIFIKASI METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN

FAMILI METODE ITERASI DENGAN KEKONVERGENAN ORDE TIGA. Rahmawati ABSTRACT

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

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

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

METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL FRAKSIONAL UNTUK MENYELESAIKAN MASALAH STURM-LIOUVILLE FRAKSIONAL

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

METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN LAPLACE UNTUK SOLUSI PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINIER KOEFISIEN FUNGSI

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

KONSEP METODE ITERASI VARIASIONAL ABSTRACT

DERET TAYLOR UNTUK METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN ABSTRACT

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

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

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

MODIFIKASI APROKSIMASI TAYLOR DAN PENERAPANNYA

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA TAKLINEAR ORDE SATU MENGGUNAKAN METODE ITERASI VARIASIONAL

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

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

METODE ITERASI VARIASIONAL PADA MASALAH STURM-LIOUVILLE

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

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

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

METODE ITERASI DUA LANGKAH BEBAS TURUNAN BERDASARKAN INTERPOLASI POLINOMIAL ABSTRACT

METODE MODIFIKASI NEWTON DENGAN ORDE KONVERGENSI Lely Jusnita 1

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

METODE ORDE-TINGGI UNTUK MENENTUKAN AKAR DARI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

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

APLIKASI METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL PADA SISTEM PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA PENDAHULUAN

SEBUAH VARIASI BARU METODE NEWTON BERDASARKAN TRAPESIUM KOMPOSIT ABSTRACT

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

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

Sagita Charolina Sihombing 1, Agus Dahlia Pendahuluan

TEKNIK ITERASI VARIASIONAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

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

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

Metode Beda Hingga untuk Penyelesaian Persamaan Diferensial Parsial

II. TINJAUAN PUSTAKA

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

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

PEMBUKTIAN RUMUS BENTUK TUTUP BEDA MUNDUR BERDASARKAN DERET TAYLOR

METODE ITERASI OPTIMAL BERORDE EMPAT UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

TINJAUAN PUSTAKA. Jika y = f(x) dengan f(x) adalah suatu fungsi yang terdiferensialkan terhadap

APROKSIMASI FUNGSI SINUS DAN KOSINUS SEBAGAI KOMBINASI LINEAR DARI FUNGSI EKSPONENSIAL MUHAMMAD ADAM AZHARI

Metode Iterasi Tiga Langkah Bebas Turunan Untuk Menyelesaikan Persamaan Nonlinear

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

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

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

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

Solusi Numerik Persamaan Logistik dengan Menggunakan Metode Dekomposisi Adomian Dan Metode Milne

PERBANDINGAN PENYELESAIAN SISTEM OREGONATOR DENGAN METODE ITERASI VARIASIONAL DAN METODE ITERASI VARIASIONAL TERMODIFIKASI

METODE ITERASI BARU BEBAS DERIVATIF UNTUK MENEMUKAN SOLUSI PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

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

KONSTRUKSI SEDERHANA METODE ITERASI BARU ORDE TIGA ABSTRACT

FORMULA PENGGANTI METODE KOEFISIEN TAK TENTU ABSTRACT

PEMBUKTIAN BENTUK TUTUP RUMUS BEDA MAJU BERDASARKAN DERET TAYLOR

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

KEKONVERGENAN SOLUSI PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU MENGGUNAKAN METODE ITERASI VARIASIONAL

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

METODE ITERASI OPTIMAL TANPA TURUNAN BERDASARKAN BEDA TERBAGI ABSTRACT

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

ANALISIS KEKONVERGENAN GLOBAL METODE ITERASI CHEBYSHEV ABSTRACT

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

Jurnal MIPA 37 (2) (2014): Jurnal MIPA.

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

II. TINJAUAN PUSTAKA. Turunan fungsi f adalah fungsi lain f (dibaca f aksen ) yang nilainya pada ( ) ( ) ( )

PENYELESAIAN NUMERIK PERSAMAAN DIFERENSIAL FUZZY ORDE SATU MENGGUNAKAN METODE ADAMS BASHFORTH MOULTON ORDE TIGA

Syarat Cukup Osilasi Persamaan Diferensial Linier Homogen Orde Dua Dengan Redaman

Kalkulus 2. Teknik Pengintegralan ke - 3. Tim Pengajar Kalkulus ITK. Institut Teknologi Kalimantan. Januari 2018

METODE ANALISIS HOMOTOPI PADA SISTEM PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL LINEAR TAK HOMOGEN ORDE SATU. (Skripsi) Oleh ATIKA FARADILLA

PENYELESAIAN NUMERIK DARI PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINIER ADVANCE-DELAY

UNNES Journal of Mathematics

Pengantar Persamaan Differensial (1)

Transkripsi:

METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN DIFERENSIAL RICCATI Sundari Mahasiswa Program Studi S1 Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus BinaWia, Pekanbaru 28293, Indonesia sundari912711@yahoo.com ABSTRACT This article discusses the differential transformation method used to find the approximate solutions of Riccati differential equations. The results derived by differential transform method is compared with the exact solution of Riccati differential equations. It is shown that these approximate solutions of Riccati differential equation are pretty well toward the exact ones. Keywords: equation Taylor series, differential transformation method, Riccati differential ABSTRAK Artikel ini membahas metode transformasi diferensial digunakan untuk menemukan solusi hampiran dari persamaan diferensial Riccati. Hasil yang telah diperoleh dibandingkan dengan solusi eksak persamaan diferensial Riccati. Hasil ini menunjukkan bahwa solusi hampiran dari persamaan diferensial Riccati cukup baik dalam menghampiri solusi eksak. Kata kunci: Deret Taylor, metode transformasi diferensial, persamaan diferensial Riccati 1. PENDAHULUAN Persamaan diferensial Riccati merupakan persamaan diferensial nonlinear dengan bentuk persamaan yang cukup kompleks, maka beberapa teknik analitik tidak dapat menyelesaikan persoalan ini. Untuk itu dikembangkan metode semi analitik yang dikontruksi dengan menggunakan deret yang ditulis oleh Purcell et al. [9]. Penamaan Riccati diambil dari nama akhir seorang matematikawan Italia yang bernama Jacopo Fransesco Riccati. Beberapa metode semi analitik telah dikembangkan untuk menyelesaikan persamaan diferensial Riccati, seperti dekomposisi Adomian oleh Bhanasawi et al. [6], 1

iterasi variasi oleh Batiha et al. [5], transformasi diferensial oleh Biazar dan Eslami [7], dan pertubasi homotopi oleh Abbasban [1]. Metode transformasi diferensial merupakan suatu teknik numerik yang menggunakan metode deret Taylor yang ditulis oleh Bartle dan Sherbert [4] untuk solusi persamaan diferensial dalam bentuk polinomial. Konsep dari metode transformasi diferensial pertama kali diusulkan oleh Zhou, yang digunakan untuk masalah nilai awal yang linear dan nonlinear [7]. Metode ini telah banyak diterapkan untuk meyelesaikan berbagai macam persamaan atau fungsi, misalnya, persamaan diferensial aljabar oleh Fatma Ayaz [3], dan persamaan diferensial pecahan oleh Arikoglu dan Ozkol [2]. Artikel ini merupakan kajian ulang dari artikel Biazar dan Eslami [7]. Biazar dan Eslami [7] membandingkan metode mereka dengan metode dekomposisi Adomian oleh Bhanasawi et al. [6], sedangkan dalam artikel ini metode Biazar dan Eslami [7] dibandingkan dengan nilai eksak. 2. METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL Metode transformasi diferensial dapat dilakukan berdasarkan sifat-sifat dan definisi transformasi diferensial. Metode transformasi diferensial dari fungsi u(x) di x = x 0 yang kontinu didefinisikan sebagai berikut [7], [10]: U(k) = 1 [ ] d k u(x), (1) k! dx k x=x 0 dengan k anggota himpunan bilangan bulat tak negatif, dan U(k) adalah fungsi transformasi. Fungsi invers dari transformasi diferensial U(k) dapat didefinisikan sebagai berikut: u(x) = U(k)(x x 0 ) k. (2) Jika x 0 = 0, maka persamaan (2) menjadi u(x) = U(k)x k. (3) Karena dalam penerapan persamaan (3) hanya diambil sejumlah hingga suku saja, maka diperoleh solusi hampiran berikut: u(x) N U(k)x k. (4) Misalkan transformasi diferensial dari fungsi g(x) adalah G(k) dan transformasi diferensial dari fungsi f(x) adalah F (k). Untuk menentukan transformasi diferensial dari fungsi u(x), digunakan sifat-sifat sebagai berikut [7]: 2

1. Jika u(x) = λg(x) maka transformasinya adalah U(k) = λg(k). 2. Jika u(x) = dg(x) dx maka transformasinya adalah U(k) = (k + 1)G(k + 1). 3. Jika u(x) = f(x)g(x) maka transformasinya adalah U(k) = k F (r)g(k r). 4. Jika u(x) = s, dengan s adalah suatu { bilangan konstanta real, maka transformasinya adalah U(k) = δ(k) = s jika k = 0, 0 jika k 0. 3. PERSAMAAN DIFERENSIAL RICCATI Persamaan diferensial Riccati merupakan suatu persamaan diferensial biasa nonlinear yang mempunyai bentuk umum [8] dx = Q(x)y + R(x)y2 + P (x). (5) Pada artikel ini hanya dibahas kasus khusus untuk Q(x), R(x), merupakan fungsi konstan, sehingga persamaan (5) ditulis menjadi dengan Q, R, dan P adalah konstan. dan P (x) dx = Qy + Ry2 + P, (6) 4. APLIKASI METODE TRANSFORMASI DIFERENSIAL PADA PERSAMAAN DIFERENSIAL RICCATI Perhatikan kembali persamaan diferensial Riccati (6), dengan syarat awal y(0) = y 0. Hal pertama yang harus dilakukan adalah mentransformasikan persamaan (6) berdasarkan sifat-sifat transformasi diferensial. Berdasarkan sifat 1, transformasi diferensial dari adalah (k +1)Y (k +1), dx kemudian berdasarkan sifat 2, transformasi diferensial dari Qy adalah QY (k). Dan ( k berdasarkan sifat 3, transformasi diferensial dari Ry 2 adalah R ), Y (r)y (k r) selanjutnya berdasarkan sifat 4, maka transformasi diferensial dari P adalah δ(k). Kemudian dari persamaan (6) diperoleh ( k ) (k + 1)Y (k + 1) = QY (k) + R Y (r)y (k r) + δ(k) [ Y (k + 1) = 1 QY (k) + R k + 1 ( k ) ] Y (r)y (k r) + δ(k), (7) 3

dengan Y (0) = 0. Kemudian dengan mensubstitusikan nilai k = 0, 1, 2, ke dalam persamaan (7), diperoleh [ ( k ) ] Y (1) = 1 QY (0) + R Y (r)y (0 r) + δ(0), [ ( 1 ) ] Y (2) = 1 QY (1) + R Y (r)y (1 r) + δ(1), (8) 2. Dari nilai-nilai Y (1), Y (2),, yang telah diperoleh disubstitusikan pada persamaan (3) sehingga diperoleh solusi hampiran berikut: y(x) = Y (k)x k. Dalam penerapannya, solusi hampiran dari persamaan (5) hanya diambil sejumlah hingga suku saja, maka diperoleh solusi hampiran berikut: y(x) N Y (k)x k. (9) 5. HASIL PERHITUNGAN Berikut ini, diberikan dua contoh penyelesaian persamaan diferensial Riccati menggunakan metode transformasi diferensial. Contoh 1. Tentukan solusi persamaan diferensial Riccati dx = 2y(x) y2 (x) + 1, y(0) = 0 (10) dengan menggunakan metode transformasi diferensial. Solusi. Dengan menggunakan persamaan (7) maka persamaan (10) dapat ditulis menjadi (k + 1)Y (k + 1) = 2Y (k) k Y (r)y (k r) + δ(k), [ Y (k + 1) = 1 2Y (k) k + 1 ] k Y (r)y (k r) + δ(k), (11) 4

dengan Y (0) = 0. Kemudian dengan mensubstitusikan setiap nilai k = 0, 1, 2,..., N pada persamaan (11) diperoleh nilai berikut: Y (1) = 1, Y (2) = 1, Y (3) = 1 3, Y (4) = 1 3, Y (5) = 7 15, Y (6) = 7 45, (12) Y (7) = 29 13 233, Y (8) =, Y (9) = 315 63 2835. Dengan mensubstitusikan persamaan (12) ke dalam persamaan (9) maka diperoleh solusi dari persamaan (10) y(x) x + x 2 + 1 3 x3 1 3 x4 7 15 x5 7 45 x6 + 29 315 x7 + 13 63 x8 + 233 2835 x9, y(x) = 1 + 2 tanh( 2x + 1 2 log( 2 1 2 + 1 )). Perbandingan solusi eksak dan solusi hampiran dapat dilihat pada Gambar 1. 1.6 1 0 0.5 1 eksak 6 suku 10 suku Gambar 1: Grafik aproksimasi persamaan (10) Berdasarkan Gambar 1 solusi hampiran menggunakan metode transformasi diferensial memberikan hasil yang bagus pada 10 suku daripada 6 suku. Dalam hal ini, nilai N sangat berpengaruh terhadap solusi hampiran menggunakan metode transformasi diferensial pada persamaan diferensial Riccati. Jika N yang diambil semakin besar, maka solusi hampiran semakin mendekati nilai eksak. Contoh 2. Tentukan solusi persamaan diferensial Riccati dx = y2 (x) + 1, y(0) = 0 (13) 5

dengan menggunakan metode transformasi diferensial. Solusi. Berikut ini adalah penyelesaian persamaan diferensial Riccati dengan metode transformasi diferensial. Dengan menggunakan persamaan (7) maka persamaan (13) dapat ditulis menjadi (k + 1)Y (k + 1) = k Y (r)y (k r) + δ(k), Y (k + 1) = 1 k + 1 [ ] k Y (r)y (k r) + δ(k), (14) dengan Y (0) = 0. Kemudian dengan mensubstitusikan setiap nilai k = 0, 1, 2,..., N pada persamaan (14) menghasilkan nilai sebagai berikut: Y (1) = 1, Y (2) = 0, Y (3) = 1 3, Y (4) = 0, Y (5) = 2, Y (6) = 0, (15) 15 Y (7) = 17 62, Y (8) = 0, Y (9) = 315 2835. Dengan mensubstitusikan persamaan (15) ke dalam persamaan (9) maka diperoleh solusi dari persamaan (13) y(x) x 1 3 x3 + 2 15 x5 17 315 x7 + 62 2835 x9 = e2x 1 e 2x +1. Dari Gambar 2 terdapat tiga grafik solusi, yaitu solusi eksak, solusi hampiran menggunakan metode transformasi diferensial 10 suku dan 5 suku. Dari kedua grafik solusi hampiran memperlihatkan bahwa solusi hampiran menggunakan metode transformasi diferensial 10 suku memberikan hasil yang bagus dari pada 5 suku. Dalam hal ini, besar pengambilan N sangat berpengaruh terhadap dari solusi hampiran menggunakan metode transformasi diferensial pada persamaan diferensial Riccati. Jika N yang diambil semakin besar, maka solusi hampiran semakin mendekati nilai eksak. 6. KESIMPULAN Pada artikel ini, metode transformasi diferensial diterapkan untuk menyelesaikan persamaan diferensial biasa nonlinear yaitu persamaan diferensial Riccati orde satu. Solusi yang diperoleh dari penerapan metode transformasi diferensial pada persamaan difernsial Riccati berupa deret tak hingga, Jumlah parsial dari deret ini merupakan hampiran solusi dari persamaan diferensial Riccati. Dari contoh yang diberikan dapat disimpulkan bahwa deret jumlah parsial tersebut cukup baik dalam menghampiri solusi eksak persamaan diferensial Riccati. 6

Perbandingan solusi eksak dan solusi hampiran dapat dilihat pada Gambar 2. 0.8 0.5 0.1 0 0 0.5 1 eksak 5 suku 10 suku Gambar 2: Grafik aproksimasi persamaan (13) Ucapan terima kasih Penulis ucapkan terima kasih kepada Dr. Leli Deswita, M.Si. dan Zulkarnain, M.Si. selaku dosen Pembimbing I dan Pembimbing II yang telah meluangkan waktu dalam membimbing penulis menyelesaikan artikel ini. DAFTAR PUSTAKA [1] S. Abbasban, Homotopy pertubation method for quadratic Riccati differential equation and comparison with Adomians decomposition method, Applied Mathematics and Computation, 172 (2006), 485-490. [2] A. Arikoglu dan I. Ozkol, Solution of fractional differential equations by using differential transform method, Chaos, Solitons and Fractals, 34 (2007), 1473-1481 [3] F. Ayaz, Applications of differential transform method to differential algebraic equations, Applied Mathematics and Computation, 152 (2004), 649-657 [4] R. G. Bartle dan D. R. Sherbert, Introduction to Real Analysis, Third edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1999. [5] B. Batiha, M. S. M. Noorani dan I. Hashim, Application of Variational Iteration Method to a General Riccati Equation, International Math. Forum, 56 (2007), 2759-2770. 7

[6] A. A. Bhanasawi, M. A. El-Tawil dan A. Abdel Naby, Solving Riccati differential equations using Adomian s decomposition method, Appl. Math. Comput., 157 (2004), 503-504 [7] J. Biazar dan M. Eslami, Differential transformation method for quadratic Riccati differential equation, International Journal of Nonlinear Science, 9 (2010), 444-447. [8] N. Finizio and G. Ladas, Persamaan Diferensial Biasa Dengan Penerapan Modern, Terjemahan dari Ordinary Differential Equations with Modern Application, Second Edition, oleh S. Widiarti, Erlangga, Bandung, 1988. [9] E. J. Purcell, D. Varberg dan S. E. Rigdon, Kalkulus, edisi ke delapan, Terj. dari Calculus, Eighth Edition, oleh G. Julian, Penerbit Erlangga, Jakarta, 2003. [10] J. Stewart, Kalkulus, edisi ke Empat, Terj. dari Calculus, Fourth Edition, oleh I. N. Susila dan H. Gunawan, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1999. 8