PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

dokumen-dokumen yang mirip
MATEMATIKA TEKNIK 2 S1-TEKNIK ELEKTRO. Mohamad Sidiq

PERSAMAAN DIFERENSIAL I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

BAB 2 PDB Linier Order Satu 2.1 PDB Linier Order Satu Homogen PDB order satu dapat dinyatakan dalam atau dalam bentuk derivatif = f(x y) dx M(x y)dx +

BAB 2 PERSAMAAN DIFFERENSIAL BIASA

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA(PDB) ORDE SATU

Persamaan Diferensial Biasa

PERSAMAAN DIFFERENSIAL LINIER

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA(PDB) ORDE SATU

dy = f(x,y) = p(x) q(y), dx dy = p(x) dx,

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE SATU

Persamaan Differensial Biasa

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - II

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA (PDB) ORDE SATU

Pertemuan 1 dan 2 KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE I. Nurdinintya Athari

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE SATU

Persamaan Di erensial Orde-2

Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Persamaan Diferensial Orde II

Persamaan diferensial adalah suatu persamaan yang memuat satu atau lebih turunan fungsi yang tidak diketahui.

Universitas Indonusa Esa Unggul Fakultas Ilmu Komputer Teknik Informatika. Persamaan Diferensial Orde II

BAB I PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER ORDE I

PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER NON HOMOGEN

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

Pengantar Metode Perturbasi Bab 4. Ekspansi Asimtotik pada Persamaan Diferensial Biasa

TUGAS MANDIRI KULIAH PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA Tahun Ajaran 2016/2017

Persamaan Diferensial

Persamaan Diferensial

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

4. Dibawah ini persamaan diferensial ordo dua berderajat satu adalah

FUNGSI-FUNGSI INVERS

Ringkasan Kalkulus 2, Untuk dipakai di ITB 1. Integral Lipat Dua Atas Daerah Persegipanjang

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

BAB I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU

METODE FINITE-DIFFERENCE UNTUK PROBLEM LINEAR

disebut Persamaan Diferensial Parsial (PDP).

BAB 1 PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDER SATU

PERSAMAAN DIFERENSIAL (PD)

Hendra Gunawan. 5 Maret 2014

MATERI 2 MATEMATIKA TEKNIK 1 PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDE SATU

Persamaan Diferensial

Persamaan Diferensial

Kalkulus Multivariabel I

Persamaan Diferensial Biasa

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

DIFERENSIAL TOTAL. 1 Kalkulus Lanjut Blog: aswhat.wordpress.com. dz dx dy x y dx x y dy. dz , ,04 0,65

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

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

log2 PEMBAHASAN SOAL TRY OUT = = 2 1 = 27 8 = 19 Jawaban : C = = = 2( 15 10) Jawaban : B . 4. log3 1 2 (1) .

PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA ORDE SATU

HANDOUT PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA PDB 4)SKS. DOSEN Efendi, M.Si. BUKU)REFERENSI: )Persamaan )Diferensial)oleh)Dr.St. Budi Waluya, M.

Sagita Charolina Sihombing 1, Agus Dahlia Pendahuluan

Geometri pada Bidang, Vektor

Kalkulus Multivariabel I

Kalkulus 2. Teknik Pengintegralan ke - 1. Tim Pengajar Kalkulus ITK. Institut Teknologi Kalimantan. Januari 2018

Persamaan Diferensial Biasa. Rippi Maya

Persamaan Diferensial

perpindahan, kita peroleh persamaan differensial berikut :

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

TEKNIK PENGINTEGRALAN

Fungsi Gamma dan Fungsi Beta. Ayundyah. Ayundyah Kesumawati. Prodi Statistika FMIPA-UII. March 31, 2015

Kalkulus Multivariabel I

A. Distribusi Gabungan

Persamaan Diferensial Orde 2. Matematika Teknik 2 S1-Teknik Elektro

BAB PDB Linier Order Satu

ada. x 1 2, maka x 1 tidak ada.

Variabel Banyak Bernilai Real 1 / 1

A. Distribusi Gabungan

Hendra Gunawan. 26 Februari 2014

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2 - II

MA1201 KALKULUS 2A (Kelas 10) Bab 8: Bentuk Tak Tentu d

BAB IV PERSAMAAN TAKHOMOGEN

Persamaan Diferensial

BERBAGAI MODEL MATEMATIKA BERBENTUK PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA TINGKAT SATU

Matematika Teknik I. Prasyarat : Kalkulus I, Kalkulus II, Aljabar Vektor & Kompleks

SIFAT-SIFAT INTEGRAL LIPAT

Empat Metode Membentuk Fungsi Lyapunov

Teknik pengintegralan: Integral parsial (Integral by part)

Kalkulus Multivariabel I

Persamaan Diferensial Biasa

TEKNIK PENGINTEGRALAN

PD Orde 2 Lecture 3. Rudy Dikairono

BAB I DASAR-DASAR PEMODELAN MATEMATIKA DENGAN PERSAMAAN DIFERENSIAL

Hendra Gunawan. 25 April 2014

Nurdinintya Athari PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2

1. Diketahui persamaan x 2 + (2p 1)x + p 2 3p 4 = 0. Jika akar akar persamaan tersebut riil, maka batas batas nilai p yang memenuhi adalah

Kalkulus Variasi. Masalah Kalkulus Variasi, Fungsional Objektif, Variasi, Syarat Perlu Optimalitas. Toni Bakhtiar. Departemen Matematika IPB

Bilangan Riil, Nilai Mutlak, Fungsi

Program Studi Pendidikan Matematika UNTIRTA. 10 Maret 2010

MASALAH SYARAT BATAS (MSB)

BAB II KAJIAN TEORI. dalam penulisan bab III. Materi yang diuraikan berisi tentang definisi, teorema,

1.Fungsi permintaan, fungsi penawaran dan keseimbangan pasar. 2.Pengaruh pajak-spesifik terhadap keseimbangan pasar

BAB II PENGANTAR SOLUSI PERSOALAN FISIKA MENURUT PENDEKATAN ANALITIK DAN NUMERIK

Bab III. Integral Fungsi Kompleks

Pecahan Parsial (Partial Fractions)

TINJAUAN MATA KULIAH... Kegiatan Belajar 2: PD Variabel Terpisah dan PD Homogen Latihan Rangkuman Tes Formatif

BAB III PD LINIER HOMOGEN

Mata Kuliah :: Matematika Rekayasa Lanjut Kode MK : TKS 8105 Pengampu : Achfas Zacoeb

BAB I PENGERTIAN DASAR

Transkripsi:

PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA PDB Orde Pertama Resmawan UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO September 2018 resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 1 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 169 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Definition Suatu persamaan diferensial yang dapat ditulis dalam bentuk a (x) dy dx + b (x) y = c (x) (17) dengan a (x), b (x), dan c (x) merupakan fungsi-fungsi yang terdefinisi pada interval (α, β) dinamakan Persamaan Diferensial Linear Orde Satu. Diasumsikan a (x) = 0, pada (α, β) dan kedua ruas pada (17) dibagi dengan a (x) sehingga diperoleh Bentuk Standar dy dx + p (x) y = q (x) (18) dengan p (x) = b (x) /a (x) dan q (x) = c (x) /a (x). resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 170 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Untuk mendapatkan solusi dari bentuk (18), persamaan ditulis kembali dalam bentuk d [g (x, y)] = F (x) (19) dx untuk suatu fungsi g (x, y) yang sesuai. Solusi umum dapat diperoleh dengan cara mengintegralkan persamaan tersebut. Example Selesaikan persamaan diferensial dy dx + 1 x y = ex, x > 0 resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 171 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution Jika PD yang diberikan, dikalikan dengan x, maka diperoleh yang secara eqivalen dapat ditulis x dy dx + y = xex d (xy) = xex dx Jika kedua ruas diintegralkan terhadap x, diperoleh solusi umum xy = xe x e x + c y = 1 x [ex (x 1) + c] resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 172 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Selanjutnya kita akan menemukan bentuk umum solusi dari PD orde satu(18),dengan menulis kembali dalam bentuk Dari bentuk (20), diperoleh sehingga [p(x)y q(x)] dx + dy = 0 (20) M (x, y) = p (x) y q (x) dan N (x, y) = 1 M y N x = p (x) = 0 yang berarti bahwa PD (20) merupakan PD Non Eksak Selanjutnya perhatikan bahwa M y N x = p (x) N merupakan fungsi x, sehingga diberikan faktor integrasi I (x) = e p(x )dx (21) resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 173 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Dengan mengalikan faktor integrasi (21) dengan persamaan diferensial (18), diperoleh dy dx e p(x ) dx + p(x)ye p(x ) dx = q(x)e p(x ) dx d dx [ye p(x ) dx ] = q(x)e p(x ) dx Selanjutnya, dengan mengintegralkan kedua ruas terhadap x diperoleh solusi umum dari Persamaan Diferensial (18), yaitu y (x) e p(x ) dx = [ ] q(x)e p(x ) dx dx + c (22) resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 174 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Examples 1 Carilah solusi umum dari Persamaan DIferensial berikut (a) xy + (1 x) y = 4xe x ln x dy (b) dx 3 x y = 2x 4, x > 0 2 Carilah solusi umum dan solusi khusus dari Persamaan Diferensial berikut (1 x) dy dx + xy = x (x 1)2 ; y (0) = 24 resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 175 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 1a. Tulis kembali persamaan diferensial dalam bentuk umum PD orde satu dy (1 x) + y = 4e x ln x dx x Dari persamaan ini diperoleh p (x) = 1 x 1 dan q (x) = 4ex ln x ( ) 1 p (x) dx = x 1 dx = ln x x resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 176 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 1a. Dengan demikian, solusi umum PD adalah ye p(x ) dx [ ] = q(x)e p(x ) dx dx + c ye ln x x = [ 4e x ln xe ln x x dx + c yxe x = [ 4 e x ln x.e ln x e x dx + c yxe x = 4 [x ln x] dx + c yxe x = [ x 2 4 2 ln x 1 ] 4 x 2 + c yxe x = 2x 2 ln x x 2 + c yxe x = x 2 ( ln x 2 1 ) + c resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 177 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 1b. Dari persamaan diferensial yang diberikan, diperoleh p (x) = 3 x p (x) dx = 3 1 x dx = 3 ln x = ln 1 x 3 dan q (x) = 2x 4 resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 178 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 1b. Dengan demikian, solusi umum PD adalah p(x ) dx ye = p(x ) dx q(x)e dx + c ye ln 1 x 3 = 2x 4 e ln 1 x 3 dx + c y x 4 x 3 = 2 x 3 dx + c y x 3 = 2 x dx + c y x 3 = x 2 + c y = x 3 [ x 2 + c ] resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 179 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 2. Tulis kembali persamaan diferensial dalam bentuk umum PD orde satu dy dx + Dari persamaan ini diperoleh Perhatikan bahwa x 1 x p (x) = x 1 x = x 1 + 1 1 x x 1 x y = x 2 + x = 1 + 1 1 x dan q (x) = x x 2 = x 1 [x 1] + 1 1 x resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 180 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 2. Dengan demikian, diperoleh p (x) dx = = = ( ) x dx 1 x ( 1 + 1 1 x 1dx + = ln (1 x) x ) dx 1 1 x dx Selanjutnya, ditentukan solusi umum p(x ) dx ye = p(x ) dx q(x)e dx + c (x ye ln(1 x ) x = x 2 ) e ln(1 x ) x dx + c resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 181 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 2. Dengan demikian, solusi umum PD adalah (x ye ln(1 x ) 1 e x = x 2 ) e ln(1 x ) 1 e x dx + c ( y (1 x) 1 e x x x 2) = e x dx + c 1 x y x (1 x) 1 x e x = e x dx + c 1 x y 1 x e x = xe x dx + c y 1 x e x = e x ( x 1) + c ye x = (1 x) [ e x ( x 1) + c ] resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 182 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu Solution 2. Dengan nilai awal y (0) = 24, diperoleh ye 0 = (1 0) [ e 0 (0 1) + c ] 24 = 1 + c c = 25 Dengan demikian, solusi khusus PD adalah ye x = (1 x) [ e x ( x 1) + 25 ] resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 183 / 185

2 Persamaan Diferensial Biasa Orde Satu * Soal-Soal Latihan 7 * Soal-Soal Latihan 7 Problem Carilah solusi umum dari persamaan diferensial berikut: 1 tan x y + y = sin 2x 2 xdy 2ydx = (x 2)e x dx 3 dy dx 2 x y = x 2 e x 4 xy + 2y = cos x, x > 0 Carilah solusi umum dan solusi khusus dari persamaan diferensial dengan nilai awal berikut 5 y + y = 2 + 2x; y (0) = 2 6 y + xy = xe x 2 /2 ; y (0) = 1 7 sin x dy dx y cos x = sin 2x; y ( ) π 2 = 2 resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 184 / 185

3. Penutup " Terima Kasih, Semoga Bermanfaat " resmawan@ung.ac.id (MathUNG) Persamaan Diferensian Biasa Orde Pertama September 2018 185 / 185