Metode Numerik

Moch. Arif Wicaksono SSi. MT.
Mencari akar persamaan
                 Metode akolade (tertutup)
                   Bisection Method (metoda
                    bagi dua)
                   Posisi Salah atau palsu

                 Metode terbuka
                   Iterasi satu titik sederhana
                   Newton Rhapson
                   Secant
Metode Bisection
                                 xr = (xl + xu)/2

                                                                           f(x)
                        f(xl)*f(xr) < 0 ; xu = xrr
                                    >      l = x
                                                                f(xu)

                                   f(xru))


xl           xrl = xr
                           xr       xru = xr                          xu
              f(xlr)

                        sc = |(xr baru – xr lama)/ xr baru) * 100%
                        jika sc < εr maka x dicari adalah xr
     f(xl)              jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
Bisection method
Algoritma:
    Tentukan dua buah tebakan awal xl dan xu
    Cari nilai tengah antara xl dan xu, dengan rumusan xr = (xl + xu)/2
    Hitung f(xl) dan f(xr)
    Jika f(xl) * f(xr) > 0 maka xl baru = xr
    Jika f(xl) * f(xr) < 0 maka xu baru = xr
    Ulangi langkah 2 s.d. 5
    Bandingkan harga xr yang lama dengan yang baru
    Jika harga perbandingan (harga kesalahan relatif) sudah lebih
     kecil dari yang dinginkan maka harga x (akar persamaan dicari)
     adalah harga xr terakhir
    Jika belum memenuhi syarat maka ulangi langkah 1 s.d. 6
     sampai syarat no. 7 terpenuhi
Posisi salah atau palsu (Regula
Falsi)
            xr = (xu f(xl) - xl f(xu)) / (f(xl)-f(xu))

            f(xl)*f(xr) > 0 ; xl = xr                    f(xu)

                                                  f(x)




   xl        xrl = xr xr
                                                           xu

              f(xlr)           sc = |(xr baru – xr lama)/ xr baru) * 100%
                               jika sc < εr maka x dicari adalah xr
    f(xl)                      jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
Posisi salah atau palsu
   Cari nilai xr dengan rumus
            xr = (xuf(xl)-xlf(xu))/(f(xl)-f(xu))
   Selanjutnya gunakan algoritma bisection
Iterasi satu titik sederhana
                                       f(x)=0;
                                       x=g(x)




                                           f(x)



              x1 x3   x2 x0


                                           f(x)

         sc = |(xi+1 – xi)/ xi+1) * 100%
         jika sc < εr maka x dicari adalah xi+1
         jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
Iterasi satu titik sederhana
1.   Buat fungsi sehingga menjadi f(x)=0
2.   Gunakan aljabar sehingga fungsi menjadi
                    x = g(x)
4.   Ubah fungsi di atas menjadi
                    xi+1 = g(xi)
    Lakukan iterasi pertama dengan harga xi = harga tebakan awal
    Lakukan iterasi kedua dengan menggunakan harga x yang diperoleh dari
     iterasi pertama
    Bandingkan hasil yang diperoleh dari iterasi kedua dgn iterasi pertama
    Jika hasilnya masih di atas dari kesalahan relatif yang dikehendaki ulangi
     langkah ke 4 s.d. ke 6
    Jika hasilnya di bawah kesalahan relatif yg dikehendaki akhiri perhitungan
    Hasil akhir adalah nilai x terakhir yang diperoleh
Newton Rhapson
             xi+1 = xi – f(xi)/f’(xi)




                                        f(x0)
                                                       f(x)



               f(x2)
     x1
                   x2                           x0

                    sc = |(xi+1 – xi)/ xi+1) * 100%
     f(x1)
                    jika sc < εr maka x dicari adalah xi+1
                    jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
Newton Rhapson
     Cari turunan dari f(x)
     Buat tebakan awal xi
     Cari nilai dari f(xi) dan f’(xi)
     Cari nilai xi+1 dengan rumus sbb:
         xi+1 = xi – f(xi)/f’(xi)
6.    Ulangi langkah 3 dengan harga x yang didapat pada iterasi
      pertama
7.    Bandingkan nilai x terakhir dengan x sebelumnya
8.    Jika kesalahan relatif lebih besar dari yang dikehendaki, ulangi
      langkah 3 s.d. 6
9.    Jika kesalahan relatif sudah lebih kecil dari yang dikehendaki
      berhenti menghitung
10.   Nilai x yang dicari adalah nilai x yang terakhir
Secant
         xi+1=xi – (f(xi)(xi – xi-1))/(f(xi) – f(xi-1))




                                                     f(x -1)
                                                                 f(x)
                                   f(x0)



           x1                              x0
                        x2                                x -1
                f(x1)
                             sc = |(xi+1 – xi)/ xi+1) * 100%
                             jika sc < εr maka x dicari adalah xi+1
                             jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
Secant
    Tentukan nilai xi dan xi-1
    cari nilai f(xi) dan f(xi-1)
    Cari nilai xi+1 dengan rumus sbb:
       xi+1=xi – (f(xi)(xi – xi-1))/(f(xi) – f(xi-1))
5.   Lakukan langkah langkah seperti metode
     newton rhapson (5 s.d. 9)

Metode numerik

  • 1.
    Metode Numerik Moch. ArifWicaksono SSi. MT.
  • 2.
    Mencari akar persamaan  Metode akolade (tertutup)  Bisection Method (metoda bagi dua)  Posisi Salah atau palsu  Metode terbuka  Iterasi satu titik sederhana  Newton Rhapson  Secant
  • 3.
    Metode Bisection xr = (xl + xu)/2 f(x) f(xl)*f(xr) < 0 ; xu = xrr > l = x f(xu) f(xru)) xl xrl = xr xr xru = xr xu f(xlr) sc = |(xr baru – xr lama)/ xr baru) * 100% jika sc < εr maka x dicari adalah xr f(xl) jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
  • 4.
    Bisection method Algoritma:  Tentukan dua buah tebakan awal xl dan xu  Cari nilai tengah antara xl dan xu, dengan rumusan xr = (xl + xu)/2  Hitung f(xl) dan f(xr)  Jika f(xl) * f(xr) > 0 maka xl baru = xr  Jika f(xl) * f(xr) < 0 maka xu baru = xr  Ulangi langkah 2 s.d. 5  Bandingkan harga xr yang lama dengan yang baru  Jika harga perbandingan (harga kesalahan relatif) sudah lebih kecil dari yang dinginkan maka harga x (akar persamaan dicari) adalah harga xr terakhir  Jika belum memenuhi syarat maka ulangi langkah 1 s.d. 6 sampai syarat no. 7 terpenuhi
  • 5.
    Posisi salah ataupalsu (Regula Falsi) xr = (xu f(xl) - xl f(xu)) / (f(xl)-f(xu)) f(xl)*f(xr) > 0 ; xl = xr f(xu) f(x) xl xrl = xr xr xu f(xlr) sc = |(xr baru – xr lama)/ xr baru) * 100% jika sc < εr maka x dicari adalah xr f(xl) jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
  • 6.
    Posisi salah ataupalsu  Cari nilai xr dengan rumus xr = (xuf(xl)-xlf(xu))/(f(xl)-f(xu))  Selanjutnya gunakan algoritma bisection
  • 7.
    Iterasi satu titiksederhana f(x)=0; x=g(x) f(x) x1 x3 x2 x0 f(x) sc = |(xi+1 – xi)/ xi+1) * 100% jika sc < εr maka x dicari adalah xi+1 jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
  • 8.
    Iterasi satu titiksederhana 1. Buat fungsi sehingga menjadi f(x)=0 2. Gunakan aljabar sehingga fungsi menjadi x = g(x) 4. Ubah fungsi di atas menjadi xi+1 = g(xi)  Lakukan iterasi pertama dengan harga xi = harga tebakan awal  Lakukan iterasi kedua dengan menggunakan harga x yang diperoleh dari iterasi pertama  Bandingkan hasil yang diperoleh dari iterasi kedua dgn iterasi pertama  Jika hasilnya masih di atas dari kesalahan relatif yang dikehendaki ulangi langkah ke 4 s.d. ke 6  Jika hasilnya di bawah kesalahan relatif yg dikehendaki akhiri perhitungan  Hasil akhir adalah nilai x terakhir yang diperoleh
  • 9.
    Newton Rhapson xi+1 = xi – f(xi)/f’(xi) f(x0) f(x) f(x2) x1 x2 x0 sc = |(xi+1 – xi)/ xi+1) * 100% f(x1) jika sc < εr maka x dicari adalah xi+1 jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
  • 10.
    Newton Rhapson  Cari turunan dari f(x)  Buat tebakan awal xi  Cari nilai dari f(xi) dan f’(xi)  Cari nilai xi+1 dengan rumus sbb: xi+1 = xi – f(xi)/f’(xi) 6. Ulangi langkah 3 dengan harga x yang didapat pada iterasi pertama 7. Bandingkan nilai x terakhir dengan x sebelumnya 8. Jika kesalahan relatif lebih besar dari yang dikehendaki, ulangi langkah 3 s.d. 6 9. Jika kesalahan relatif sudah lebih kecil dari yang dikehendaki berhenti menghitung 10. Nilai x yang dicari adalah nilai x yang terakhir
  • 11.
    Secant xi+1=xi – (f(xi)(xi – xi-1))/(f(xi) – f(xi-1)) f(x -1) f(x) f(x0) x1 x0 x2 x -1 f(x1) sc = |(xi+1 – xi)/ xi+1) * 100% jika sc < εr maka x dicari adalah xi+1 jika sc > εr maka ulangi langkah sebelumnya
  • 12.
    Secant  Tentukan nilai xi dan xi-1  cari nilai f(xi) dan f(xi-1)  Cari nilai xi+1 dengan rumus sbb: xi+1=xi – (f(xi)(xi – xi-1))/(f(xi) – f(xi-1)) 5. Lakukan langkah langkah seperti metode newton rhapson (5 s.d. 9)