Tugas Metode Numerik Golden ratio Pendidikan Matematika UMT
Tugas Metode Numerik Pendidikan Matematika UMT
1. UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI)
Linna Tri Lestari (1384202140)
March 27, 2016
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 1 / 17
2. Soal
Carilah nilai x yang memaksimumkan fungsi f (x) = 8x − 4x2 dengan
δ = 0.4 dan selang {−3 + 0, nim} ≤ x ≤ {3 − 0, nim} menggunakan
metode numerik Fibonacci.
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 2 / 17
4. Penyelesaian
Diketahui : Selang (interval) yang mengapit nilai x yaitu :
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 3 / 17
5. Penyelesaian
Diketahui : Selang (interval) yang mengapit nilai x yaitu :
{−3 + 0, nim} ≤ x ≤ {3 − 0, nim}
{−3 + 0, 25} ≤ x ≤ {3 − 0, 25}
{−2, 75} ≤ x ≤ {2, 75}
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 3 / 17
6. Penyelesaian
Diketahui : Selang (interval) yang mengapit nilai x yaitu :
{−3 + 0, nim} ≤ x ≤ {3 − 0, nim}
{−3 + 0, 25} ≤ x ≤ {3 − 0, 25}
{−2, 75} ≤ x ≤ {2, 75}
maka panjang selang (L) adalah :
L = |b − a|= 2,75 - (-2,75)= 2,75 + 2,75= 5,5
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 3 / 17
7. Penyelesaian
Diketahui : Selang (interval) yang mengapit nilai x yaitu :
{−3 + 0, nim} ≤ x ≤ {3 − 0, nim}
{−3 + 0, 25} ≤ x ≤ {3 − 0, 25}
{−2, 75} ≤ x ≤ {2, 75}
maka panjang selang (L) adalah :
L = |b − a|= 2,75 - (-2,75)= 2,75 + 2,75= 5,5
Diketahui : δ= Toleransi Kesalahan, δ= 0.4 sehingga δ2= 0.16
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 3 / 17
8. Penyelesaian
Diketahui : Selang (interval) yang mengapit nilai x yaitu :
{−3 + 0, nim} ≤ x ≤ {3 − 0, nim}
{−3 + 0, 25} ≤ x ≤ {3 − 0, 25}
{−2, 75} ≤ x ≤ {2, 75}
maka panjang selang (L) adalah :
L = |b − a|= 2,75 - (-2,75)= 2,75 + 2,75= 5,5
Diketahui : δ= Toleransi Kesalahan, δ= 0.4 sehingga δ2= 0.16
Deret Fibonacci :
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 3 / 17
9. Penyelesaian
Diketahui : Selang (interval) yang mengapit nilai x yaitu :
{−3 + 0, nim} ≤ x ≤ {3 − 0, nim}
{−3 + 0, 25} ≤ x ≤ {3 − 0, 25}
{−2, 75} ≤ x ≤ {2, 75}
maka panjang selang (L) adalah :
L = |b − a|= 2,75 - (-2,75)= 2,75 + 2,75= 5,5
Diketahui : δ= Toleransi Kesalahan, δ= 0.4 sehingga δ2= 0.16
Deret Fibonacci :
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89...
f0, f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7, f8, f9, f10...
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 3 / 17
10. Penyelesaian
Mencari nilai n terkecil :
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 4 / 17
11. Penyelesaian
Mencari nilai n terkecil :
1
fn+1
≤ δ2
L
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 4 / 17
12. Penyelesaian
Mencari nilai n terkecil :
1
fn+1
≤ δ2
L
1
fn+1
≤ 0,16
5,5
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 4 / 17
13. Penyelesaian
Mencari nilai n terkecil :
1
fn+1
≤ δ2
L
1
fn+1
≤ 0,16
5,5
1
fn+1
≤ 1
34,375
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 4 / 17
14. Penyelesaian
Mencari nilai n terkecil :
1
fn+1
≤ δ2
L
1
fn+1
≤ 0,16
5,5
1
fn+1
≤ 1
34,375
Jadi nilai n= 8 karena : 1
fn+1
= 1
f8+1
= 1
f9
= 1
55 < 1
34
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 4 / 17
15. Penyelesaian
Mencari nilai n terkecil :
1
fn+1
≤ δ2
L
1
fn+1
≤ 0,16
5,5
1
fn+1
≤ 1
34,375
Jadi nilai n= 8 karena : 1
fn+1
= 1
f8+1
= 1
f9
= 1
55 < 1
34
dibentuk : Lo = fn+1Ln maka :
L0 = f9Ln = 55Ln
L1 = f8Ln = 34Ln
L2 = f7Ln = 21Ln
L3 = f6Ln = 13Ln
L4 = f5Ln = 8Ln
L5 = f4Ln = 5Ln
L6 = f3Ln = 3Ln
L7 = f2Ln = 2Ln
L8 = f1Ln = 1Ln = Ln
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 4 / 17
16. Penyelesaian
Menentukan λk dan µk untuk mencari nilai x yang
memaksimumkan suatu fungsi
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 5 / 17
17. Penyelesaian
Menentukan λk dan µk untuk mencari nilai x yang
memaksimumkan suatu fungsi
Kondisi 1: Jika f (µk) > f (λk) maka diambil λk = ak+1 dan
bk = bk+1
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 5 / 17
18. Penyelesaian
Menentukan λk dan µk untuk mencari nilai x yang
memaksimumkan suatu fungsi
Kondisi 1: Jika f (µk) > f (λk) maka diambil λk = ak+1 dan
bk = bk+1
Kondisi 2: Jika f (λk) > f (µk) maka diambil µk = bk+1 dan
ak = ak+1
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 5 / 17
19. Penyelesaian
Menentukan λk dan µk untuk mencari nilai x yang
memaksimumkan suatu fungsi
Kondisi 1: Jika f (µk) > f (λk) maka diambil λk = ak+1 dan
bk = bk+1
Kondisi 2: Jika f (λk) > f (µk) maka diambil µk = bk+1 dan
ak = ak+1
Iterasi terhenti ketika : bk − ak < δ2
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 5 / 17
20. ITERASI I
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
21. ITERASI I
Dari selang awal diketahui : a1= - 2,75 dan b1= 2,75
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
22. ITERASI I
Dari selang awal diketahui : a1= - 2,75 dan b1= 2,75
Mencari nilai λ1 :
λ1 = a1 + f9−1−1
f9−1+1
= a1 + f7
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 21
55(5, 5)
λ1 = −2, 75 + 115,5
55 = −2, 75 + 2, 1 = −0, 65
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
23. ITERASI I
Dari selang awal diketahui : a1= - 2,75 dan b1= 2,75
Mencari nilai λ1 :
λ1 = a1 + f9−1−1
f9−1+1
= a1 + f7
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 21
55(5, 5)
λ1 = −2, 75 + 115,5
55 = −2, 75 + 2, 1 = −0, 65
Mencari nilai µ1 :
µ1 = a1 + f9−1
f9−1+1
= a1 + f8
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 34
55(5, 5)
µ1 = −2, 75 + 187
55 = −2, 75 + 3, 4 = 0, 65
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
24. ITERASI I
Dari selang awal diketahui : a1= - 2,75 dan b1= 2,75
Mencari nilai λ1 :
λ1 = a1 + f9−1−1
f9−1+1
= a1 + f7
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 21
55(5, 5)
λ1 = −2, 75 + 115,5
55 = −2, 75 + 2, 1 = −0, 65
Mencari nilai µ1 :
µ1 = a1 + f9−1
f9−1+1
= a1 + f8
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 34
55(5, 5)
µ1 = −2, 75 + 187
55 = −2, 75 + 3, 4 = 0, 65
Mencari nilai f λ1 :
f λ1 = 8λ1 − 4λ1
2
= 8(−0, 65) − 4(−0, 65)2 = −6, 89
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
25. ITERASI I
Dari selang awal diketahui : a1= - 2,75 dan b1= 2,75
Mencari nilai λ1 :
λ1 = a1 + f9−1−1
f9−1+1
= a1 + f7
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 21
55(5, 5)
λ1 = −2, 75 + 115,5
55 = −2, 75 + 2, 1 = −0, 65
Mencari nilai µ1 :
µ1 = a1 + f9−1
f9−1+1
= a1 + f8
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 34
55(5, 5)
µ1 = −2, 75 + 187
55 = −2, 75 + 3, 4 = 0, 65
Mencari nilai f λ1 :
f λ1 = 8λ1 − 4λ1
2
= 8(−0, 65) − 4(−0, 65)2 = −6, 89
Mencari nilai f µ1 :
f µ1 = 8µ1 − 4µ1
2 = 8(0, 65) − 4(0, 65)2 = 3, 51
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
26. ITERASI I
Dari selang awal diketahui : a1= - 2,75 dan b1= 2,75
Mencari nilai λ1 :
λ1 = a1 + f9−1−1
f9−1+1
= a1 + f7
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 21
55(5, 5)
λ1 = −2, 75 + 115,5
55 = −2, 75 + 2, 1 = −0, 65
Mencari nilai µ1 :
µ1 = a1 + f9−1
f9−1+1
= a1 + f8
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 34
55(5, 5)
µ1 = −2, 75 + 187
55 = −2, 75 + 3, 4 = 0, 65
Mencari nilai f λ1 :
f λ1 = 8λ1 − 4λ1
2
= 8(−0, 65) − 4(−0, 65)2 = −6, 89
Mencari nilai f µ1 :
f µ1 = 8µ1 − 4µ1
2 = 8(0, 65) − 4(0, 65)2 = 3, 51
Iterasi dilanjutkan karena: b1 − a1 > δ2 yaitu 5, 5 > 0, 16
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
27. ITERASI I
Dari selang awal diketahui : a1= - 2,75 dan b1= 2,75
Mencari nilai λ1 :
λ1 = a1 + f9−1−1
f9−1+1
= a1 + f7
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 21
55(5, 5)
λ1 = −2, 75 + 115,5
55 = −2, 75 + 2, 1 = −0, 65
Mencari nilai µ1 :
µ1 = a1 + f9−1
f9−1+1
= a1 + f8
f9
(b1 − a1) = −2, 75 + 34
55(5, 5)
µ1 = −2, 75 + 187
55 = −2, 75 + 3, 4 = 0, 65
Mencari nilai f λ1 :
f λ1 = 8λ1 − 4λ1
2
= 8(−0, 65) − 4(−0, 65)2 = −6, 89
Mencari nilai f µ1 :
f µ1 = 8µ1 − 4µ1
2 = 8(0, 65) − 4(0, 65)2 = 3, 51
Iterasi dilanjutkan karena: b1 − a1 > δ2 yaitu 5, 5 > 0, 16
Kondisi I : Karena f (µ1) > f (λ1) maka diambil λ1 = −0, 65 = a2
dan b1 = 2, 75 = b2
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 6 / 17
28. ITERASI II
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 7 / 17
29. ITERASI II
a2= -0,65 dan b2= 2,75
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 7 / 17
30. ITERASI II
a2= -0,65 dan b2= 2,75
Mencari nilai λ2 :
λ2 = a2 + f9−2−1
f9−2+1
= a2 + f6
f8
(b2 − a2) = −0, 65 + 13
34(3, 4)
λ2 = −0, 65 + 44,2
34 = −0, 65 + 1, 3 = 0, 65
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 7 / 17
80. ITERASI VIII
a8= 0,85 dan b8= 1,05
Mencari nilai λ8 :
λ8 = a8 + f9−8−1
f9−8+1
= a8 + f0
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
λ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai µ7 :
µ8 = a8 + f9−8
f9−8+1
= a8 + f1
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
µ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai f λ8 :
f λ8 = 8λ8 − 4λ8
2
= 8(0, 95) − 4(0, 95)2 = 3, 99
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 13 / 17
81. ITERASI VIII
a8= 0,85 dan b8= 1,05
Mencari nilai λ8 :
λ8 = a8 + f9−8−1
f9−8+1
= a8 + f0
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
λ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai µ7 :
µ8 = a8 + f9−8
f9−8+1
= a8 + f1
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
µ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai f λ8 :
f λ8 = 8λ8 − 4λ8
2
= 8(0, 95) − 4(0, 95)2 = 3, 99
Mencari nilai f µ8 :
f µ8 = 8µ8 − 4µ8
2 = 8(0, 95) − 4(0, 95)2 = 3, 99
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 13 / 17
82. ITERASI VIII
a8= 0,85 dan b8= 1,05
Mencari nilai λ8 :
λ8 = a8 + f9−8−1
f9−8+1
= a8 + f0
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
λ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai µ7 :
µ8 = a8 + f9−8
f9−8+1
= a8 + f1
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
µ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai f λ8 :
f λ8 = 8λ8 − 4λ8
2
= 8(0, 95) − 4(0, 95)2 = 3, 99
Mencari nilai f µ8 :
f µ8 = 8µ8 − 4µ8
2 = 8(0, 95) − 4(0, 95)2 = 3, 99
Iterasi dilanjutkan karena: b8 − a8 > δ2 yaitu 0, 2 > 0, 16
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 13 / 17
83. ITERASI VIII
a8= 0,85 dan b8= 1,05
Mencari nilai λ8 :
λ8 = a8 + f9−8−1
f9−8+1
= a8 + f0
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
λ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai µ7 :
µ8 = a8 + f9−8
f9−8+1
= a8 + f1
f2
(b8 − a8) = 0, 85 + 1
2(0, 2)
µ7 = 0, 85 + 0,2
2 = 0, 85 + 0, 1 = 0, 95
Mencari nilai f λ8 :
f λ8 = 8λ8 − 4λ8
2
= 8(0, 95) − 4(0, 95)2 = 3, 99
Mencari nilai f µ8 :
f µ8 = 8µ8 − 4µ8
2 = 8(0, 95) − 4(0, 95)2 = 3, 99
Iterasi dilanjutkan karena: b8 − a8 > δ2 yaitu 0, 2 > 0, 16
Karena f (µ8) = f (λ8) misal diambil Kondisi II : f (λ8) > f (µ8) maka
µ8 = 0, 95 = b9 dan a8 = 0, 85 = a9
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 13 / 17
84. ITERASI IX
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 14 / 17
85. ITERASI IX
a9= 0,85 dan b9= 0,95
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 14 / 17
86. ITERASI IX
a9= 0,85 dan b9= 0,95
Iterasi terhenti, karena :
b9 − a9 = 0, 95 − 0, 85 = 0, 1
b9 − a9 < δ2
0, 1 < 0, 16
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 14 / 17
87. Tabel Iterasi
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 15 / 17
88. Tabel Iterasi
Dengan konsep Metode Numerik Fibonacci maka perhitungan yang
diperoleh disajikan dalam tabel dibawah ini:
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 15 / 17
89. Tabel Iterasi
Dengan konsep Metode Numerik Fibonacci maka perhitungan yang
diperoleh disajikan dalam tabel dibawah ini:
Iterasi ak bk bk − ak λk µk f (λk) f (µk)
I -2,75 2,75 5, 5 > 0, 16 -0,65 0,65 -6,89 3,51
II -0,65 2,75 3, 4 > 0, 16 0,65 1,45 3,51 3,19
III -0,65 1,45 2, 1 > 0, 16 0,15 0,65 1,11 3,51
IV 0,15 1,45 1, 3 > 0, 16 0,65 0,95 3,51 3,99
V 0,65 1,45 0, 8 > 0, 16 0,95 1,15 3,99 3,91
VI 0,65 1,15 0, 5 > 0, 16 0,85 0,95 3,91 3,99
VII 0,85 1,15 0, 3 > 0, 16 0,95 1,05 3,99 3,99
VIII 0,85 1,05 0, 2 > 0, 16 0,95 0,95 3,99 3,99
IX 0,85 0,95 0, 1 < 0, 16 ..... ..... ..... .....
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 15 / 17
91. Estimasi
Interval dimana x∗ terletak [0,85 ; 0,95] :
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 16 / 17
92. Estimasi
Interval dimana x∗ terletak [0,85 ; 0,95] :
x∗ = ak + bk −ak
2 = 0, 85 + 0,95−0,85
2 = 0, 85 + 0,1
2
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 16 / 17
93. Estimasi
Interval dimana x∗ terletak [0,85 ; 0,95] :
x∗ = ak + bk −ak
2 = 0, 85 + 0,95−0,85
2 = 0, 85 + 0,1
2
x∗ = 0, 85 + 0, 05 = 0, 9
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 16 / 17
94. Estimasi
Interval dimana x∗ terletak [0,85 ; 0,95] :
x∗ = ak + bk −ak
2 = 0, 85 + 0,95−0,85
2 = 0, 85 + 0,1
2
x∗ = 0, 85 + 0, 05 = 0, 9
Dengan demikian diperoleh : x∗ = 0, 9 ≈ 1
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 16 / 17
95. Pembuktian dengan cara analitik
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 17 / 17
96. Pembuktian dengan cara analitik
Solusi dari persoalan optimasi ini yaitu :
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 17 / 17
97. Pembuktian dengan cara analitik
Solusi dari persoalan optimasi ini yaitu :
Diketahui fungsi awalnya yaitu f (x) = 8x − 4x2
f (x) = 8x − 4x2
f (x) = 8 − 8x dicari titik kritis dan di sama dengankan 0
8 − 8x = 0
8 = 8x
8x = 8
x = 8
8
x = 1
Sehingga terbukti bahwa solusi dari optimasi ini adalah x = 1
Linna Tri Lestari (1384202140) UTS (METODE NUMERIK FIBONACCI) March 27, 2016 17 / 17