spl metnum

Upload: teem03

Post on 08-Oct-2015

31 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

persamaan linier

TRANSCRIPT

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    1/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Bab 3. Penyelesaian Sistem

    Persamaan Linier (SPL)

    Yuliana Setiowati

    Politeknik Elektronika Negeri Surabaya 2007

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    2/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Topik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    3/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Definisi SPL

    Suatu sistem yang merupakan gabungan daribeberapa persamaan linier dengan variabel

    SPL diatas mempunyai m persamaan dan n variabel SPL mempunyai minimal sebuah solusi disebut

    konsisten !ika tidak mempunyai solusi disebut tidakkonsisten

    mnmnmm

    nn

    nn

    bxaxaxa

    bxaxaxa

    bxaxaxa

    =+++

    =+++

    =+++

    """

    """

    """

    22##

    22222#2#

    ##2#2###

    nxxx """ 2#

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    4/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    SPL

    $entuk persamaan linier simultan dengan n

    persamaan dan nvariabel bebas

    =

    nnnnnn

    n

    n

    b

    bb

    x

    xx

    aaa

    aaaaaa

    """"""

    """

    """"""""""""

    """"""

    2

    #

    2

    #

    2#

    2222#

    ##2##

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    5/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Bentuk Matrik SPL

    SPL dengan m persamaan dan n variabel

    $entuk SPL dapat ditulis dengan

    %apat ditulis &' ( $

    mnmnmm

    nn

    nn

    bxaxaxa

    bxaxaxa

    bxaxaxa

    =+++

    =+++

    =+++

    """

    """

    """

    22##

    22222#2#

    ##2#2###

    """

    """

    """

    2#

    2222#

    ##2##

    mnmm

    n

    n

    aaa

    aaa

    aaa

    mb

    b

    b

    2

    #

    mx

    x

    x

    2

    #

    =

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    6/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Bentuk Matrik SPL

    %imana & ( ' ( $(

    & adalah matrik koe)isien dari SPL *matrik +a,obian-"

    .ektor ' disebut vektor variabel

    .ektor $ disebut vektor konstanta

    mnmm

    n

    n

    aaa

    aaa

    aaa

    """

    """

    """

    2#

    2222#

    ##2##

    mb

    b

    b

    2

    #

    mx

    x

    x

    2

    #

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    7/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Augmented Matrik

    /atrik yang merupakan perluasan matrik &

    dengan dengan menambahkan vektor $ pada

    kolom terakhirnya

    mmnmm

    n

    n

    baaa

    baaa

    baaa

    """

    """

    """

    2#

    22222#

    ###2##

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    8/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto!

    ' 1y 2 ( 33

    ' 3y ( 34

    2' 5y 5 ( 61

    $entuk matrik SPL

    &ugmented /atrik

    552

    #3#

    21#

    z

    y

    x

    61

    34

    33

    61552

    34#3#

    3321#

    =

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    9/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Penyelesaian SPL

    $erdasarkan penyelesaiannya SPL dibedakan

    men!adu 1 ma,am

    8 9idak mempunyai penyelesaian *no solutions-

    8 9epat satu penyelesaian *exactly one solution-

    8 $anyak penyelesaian*infinitely many solutions-

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    10/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Secara geometripenyelesaian sist pers linier untuk 2 var

    bebasdapat digambarkan

    Penyelesaian SPL

    l#

    l2

    l#

    l2

    Mempunyai 1 penyelesaiaTidak mempunyaipenyelesaian

    y

    x x

    y

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    11/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Secara geometripenyelesaian sist pers linier untuk 2 var

    bebasdapat digambarkan

    Penyelesaian SPL

    l#=l2 Mempunyai banyakpenyelesaian

    y

    x

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    12/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! "

    Seorang pembuat boneka ingin membuat dua ma,am bonekayaitu boneka & dan boneka $" :edua boneka tersebut dibuatdengan menggunakan dua ma,am bahan yaitu potongan kaindan kan,ing" $oneka & membutuhkan #0 potongan kain dan ;

    kan,ing sedangkan boneka $ membutuhkan 6 potongan kaindan 6 kan,ing"

    Permasalahannya adalah berapa buah boneka A danboneka B yang dapat dibuat dari 82 potongan kain dan 62kancing ?

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    13/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! "

    Permasalahan ini dapat dimodelkan dengan menyatakan 8 x( !umlah boneka &

    8 y( !umlah boneka $

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    14/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! #

    Perhatikan potongan peta yang sudah diperbesar *zoom- sebagai berikut

    Perhatikan bahwa pada ke=3 titik tersebut dihubungkan dengan garis lurus sehinggatampak kasar"

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    15/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! #

    3 titik yang ditun!uk adalah *21- *7;- *6#3- dan *#2#0-" 3 titik ini dapat didekatidengan )ungsi polinom pangkat 1 yaitu

    $ila nilai ' dan y dari 3 titik dimasukkan ke dalam persamaan di atas akandiperoleh model persamaan simultan sebagai berikut

    9itik # 1 ( 6 a 3 b 2 , d

    9itik 2 ; ( 131 a 34 b 7 , d

    9itik 1 #3 ( 5#2 a ;3 b 6 , d

    9itik 3 #0 ( #726 a #33 b #2 , d

    Nilai a b , dan d adalah penyelesaian dari permasalahan di atas"

    dcxbxaxy +++= 21

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    16/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! #

    Setelah nilai a b , dan d diperoleh maka persamaan polinomialnya

    didapatkan dan dengan menggunakan step ' yang lebih ke,il dapat

    digambarkan gra)iknya dengan lebih halus"

    d ik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    17/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    $perasi%operasi Dasar

    (&lementary $perations)

    9erdapat dua tahap untuk menyelesaikan SPL yaitu8 >eduksi sistem *mengeliminasi variabel-

    8 /endeskripsikan himpunan penyelesaian 9u!uan dari reduksi sistem adalah untuk

    menyederhanakan SPL dengan mengeliminasivariabel=variabel sehingga sistem yang dihasilkan

    mempunyai himpunan penyelesaian yang samadengan sistem aslinya"

    M d N ik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    18/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    Sistemequivalent

    %e)inisi

    %ua SPL dengan n variabel disebut equivalent!ika

    SPL tersebut mempunyai himpunan penyelesaian

    yang sama

    M t d N ik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    19/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    $perasi Baris &lementer

    i k>!-

    M t d N ik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    20/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    $perasi Baris &lementer

    /enambah perkalian k dengan sebuah baris dengan baris

    lainnya" *>i k>!-

    $2 8 2$# artinya elemen=elemen pada baris kedua dikurangi dengan dua

    kali elemen pada baris ke satu

    =2$# =2 =2 =3 =#6

    $2 2 3 =1 #

    $2 8 2$# 0 2 =7 =#7 *men!adi elemen baris ke=2-

    05;1#132

    42##

    05;1#7720

    42##B2 2B1

    M t d N ik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    21/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! Penggunaan

    $perasi Baris &lementer

    05;1

    7#72

    42

    =+

    ==++

    zyx

    zy

    zyx

    05;1

    #132

    42

    =+

    =+=++

    zyx

    zyx

    zyx

    05;1

    #13242##

    05;1

    #7720

    42##

    B2 2B1 B3 3B1

    B2

    2B1

    B3

    3B1

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    22/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! Penggunaan

    $perasi Baris &lementer

    0##1

    42

    2#7

    27

    =

    =

    =++

    zy

    zy

    zyx

    27##1

    #772

    42

    =

    ==++

    zy

    zy

    zyx

    27##10

    #772042##

    27##10

    #0

    42##

    2#7

    27

    1/2B2 B3

    3B2

    1/2B2 B3 3B2

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    23/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! Penggunaan

    $perasi Baris &lementer

    1

    42

    2

    #7

    2

    7

    ==

    =++

    zzy

    zyx

    21

    2#

    2#727

    42

    ==

    =++

    z

    zy

    zyx

    21

    2#

    2#7

    27

    00

    #0

    42##

    1#00

    #042##

    2

    #727

    -2B3

    B1 B2-2B3

    B1 B2

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    24/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto! Penggunaan

    $perasi Baris &lementer

    1

    2

    #

    ===

    z

    y

    x

    1

    2#7

    27

    215

    2##

    =

    =

    =+

    z

    zy

    zx

    1#00

    #0

    0#

    2

    #727

    215

    2##

    1#00

    20#0

    #00#

    SPL diatas mempunyai penyelesaian tunggalx=1,y=2,z=3

    Proses reduksi pada contoh diatas disebut EliminasiGauss-Jordan

    B2+ 7/2 B3

    B1 11/2 B3

    B2+ 7/2 B3

    B1 11/2 B3

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    25/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto!

    2'2 '1( =2

    1'# 5'2= 5'1( #

    2'# 3'2= 2'1( 2

    2232

    #551

    2#20

    B1B3

    2#20

    #551

    2232

    1/2B1

    2#20

    #551

    ##2#

    B2- 3B1

    2#20

    22#0

    ##2#

    -B2

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    26/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto!

    2#20

    22#0

    ##2#

    2#20

    22#0

    150#

    ;10022#0

    150#

    B1- 2B2 B3- 2B2

    -1/3B3

    2#00

    22#0

    150#

    B1+ 5B3

    2#00

    22#0

    700#

    B2- 2B3

    2#00

    20#0

    700#

    SPL diatas mempunyai penyelesaian tunggal yaitu x1=7,

    x2=-2 dan x3=-2

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    27/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    3 'emungkinan Penyelesaian SPL(a)

    3#00

    20#0

    500#

    *a-

    3

    2=

    5

    =

    =

    =

    z

    y

    xPenyelesaian (a)

    ari matrik augmented SPL direduksi denganoperasi baris elementer diperoleh bentuk reducedechelon !orm" Terdapat 4 kemungkinanpenyelesaian seperti berikut #

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    28/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    3 'emungkinan Penyelesaian SPL(b")

    0000

    ;110

    32##

    *b-

    Penyelesaian (b)

    ;=1=1=

    32

    12

    12#

    =

    =++

    xx

    xxx

    Variabel depan(leading variables)

    Variabel bebas(free variables)

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    29/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    3 'emungkinan Penyelesaian SPL(b#)

    $ariabel bebas dapat diisi dengansembarang nilai k% selan&utnyadapat ditentukan 'ariabel depan

    Terdapat banyakpenyelesaian%penyelesaian secaraumum diberikan denganmenggunakan !ormula

    x1= 10 5x

    3

    x2= 3 x

    3

    x1= 10 5k

    x2

    = 3 xk3

    x3= k

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    30/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    3 'emungkinan Penyelesaian

    SPL()

    #000

    ;110

    32##

    Penyelesaian (c)

    1" Persamaan yangbersesuai dengan baristerakhir tsb adalah

    2" Tidak ada nilai iyang

    memenuhi persamaantersebut

    0x1+ 0x

    2 + 0x

    3= 1

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    31/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto!

    /atrik di bawah ini adalah matrik redu,ed e,helon )orm"

    +elaskan SPL yang berhubungan dengan matrik tersebut dan

    bagaimana penyelesaiannya?

    =

    0000

    7#00

    20#0100#

    A

    =#000

    01#00#0#

    B

    =

    00000

    #5#00

    2301#

    C

    =0000

    0#00502#

    D

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    32/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto!

    /atrik & adalah matrik augmented dengan SPL sbb

    SPL mempunyai penyelesaian tunggal yaitu

    /atrik $ adalah matrik augmented dengan SPL sbb

    SPL tidak mempunyai penyelesaian karena pada persamaanke=1 SPL tidak konsisten

    7

    2=

    1

    1

    2

    #

    =

    ==

    x

    x

    x

    #000

    01

    0=

    12#

    12

    1#

    =++

    =+

    =

    xxx

    xx

    xx

    72=1 12# === xxx

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    33/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto!

    /atrik @ adalah matrik augmented dengan SPL

    /atrik @ adalah matrik augmented dengan SPL

    .ariabel depan adalah '#dan '1 variabel bebas adalah '2dan '3" SPL mempunyaipenyelesaian banyak dapat dinyatakan dengan )ormula

    #5=

    231=

    31

    32#

    =

    =+

    xx

    xxx

    31

    32#

    5#

    312

    xx

    xxx

    +=

    +=

    tx

    tx

    sx

    tsx

    =

    +=

    =

    +=

    3

    1

    2

    #

    5#

    312

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    34/71

    Metode Numerik

    PENS-ITS

    onto!

    /atrik % adalah matrik augmented dengan SPL

    /atrik % adalah matrik augmented dengan SPL

    .ariabel depan adalah '#dan '1 variabel bebas adalah '2"SPL mempunyai penyelesaian banyak dinyatakan dengan)ormula

    0

    52

    1

    2#

    =

    =+

    x

    xx

    02=5

    1

    2#

    ==

    xxx

    0

    2=5

    1

    2

    #

    =

    =

    =

    x

    sx

    sx

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    35/71

    PENS-ITS

    Metode Analitik

    metode gra)is

    aturan @rammer

    invers matrik

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    36/71

    PENS-ITS

    Metode umerik

    /etode Eliminasi Aauss

    /etode Eliminasi Aauss=+ordan

    /etode Bterasi Aauss=Seidel

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    37/71

    PENS-ITS

    Metode &liminasi *auss

    /etode Eliminasi Aauss merupakan metode yang

    dikembangkan dari metode eliminasi yaitu menghilangkan

    atau mengurangi !umlah variable sehingga dapat diperoleh

    nilai dari suatu variable bebas

    matrik diubah men!adi augmented matrik

    nnnn

    n

    n

    b

    b

    b

    aaa

    aaa

    aaa

    """

    """

    """"""""""""

    """

    """

    2

    #

    2n#

    2222#

    ##2##

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    38/71

    PENS-ITS

    Metode &liminasi *auss

    ubah matrik men!adi matrik segitiga atas atau segitiga bawah

    dengan menggunakan OBE*Operasi Baris Elementer-"

    nnnnnn

    n

    n

    n

    baaaa

    baaaa

    baaaa

    baaaa

    """

    """"""""""""""""""

    """

    """

    """

    12#

    1111121#

    2221222#

    ###1#2##

    nnn

    n

    n

    n

    dc

    dcc

    dccc

    dcccc

    """000

    """"""""""""""""""

    """00

    """0

    """

    1111

    222122

    ###1#2##

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    39/71

    PENS-ITS

    Metode &liminasi *auss

    Sehingga penyelesaian dapat diperoleh

    dengan

    ( )

    ( )

    ( )nn

    nn

    nnnn

    nn

    n

    nn

    nn

    xcxcxcdc

    x

    xcxcxcdc

    x

    dxcc

    x

    c

    dx

    ##12#2#

    ##

    #

    23231212

    22

    2

    ##

    ##

    #

    """1#

    """#

    """""""""""""""""""""""""""""""""""""

    #

    =

    =

    +=

    =

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    40/71

    PENS-ITS

    onto! +

    Selesaikan sistem persamaan berikut

    &ugmented matrik dari persamaan linier simultan tersebut

    #022

    22

    ;

    12#

    12#

    12#

    =++

    =+

    =++

    xxx

    xxx

    xxx

    #02#2

    2#2#

    ;###

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    41/71

    PENS-ITS

    onto! +

    Lakukan operasi baris elementer

    #1

    #2

    2BBBB

    20#0

    32#0

    ;###

    21 BB +

    ;20032#0

    ;###

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    42/71

    PENS-ITS

    onto! +

    Penyelesaian

    ( )

    ( ) #12;#

    #

    21-2*3#

    #

    12

    ;

    #

    2

    1

    ==

    ==

    =

    =

    x

    x

    x

    Metode Numerik

    Al i M d Eli i i

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    43/71

    PENS-ITS

    Algoritma Metode Eliminasi

    Gauss

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    44/71

    PENS-ITS

    Metode Eliminasi Gauss Jordan

    /etode ini merupakan pengembangan metode eliminasiAauss hanya sa!a augmented matrik pada sebelah kiri

    diubah men!adi matrik diagonal

    Penyelesaian dari persamaan linier simultan diatas adalah nilaid#d2d1Cdn dan atau

    nnnnnn

    n

    n

    n

    baaaa

    baaaabaaaa

    baaaa

    """

    """"""""""""""""""

    """"""

    """

    12#

    1111121#

    2221222#

    ###1#2##

    nd

    dd

    d

    #"""000

    """"""""""""""""""

    0"""#000"""0#0

    0"""00#

    1

    2

    #

    nn dxdxdxdx ==== """" 1122##

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    45/71

    PENS-ITS

    onto! &liminasi *auss ,ordan ("-")

    Selesaikan persamaan

    linier simultan

    &ugmented matrik daripersamaan linier

    simultan

    Lakukan operasi

    baris elementer

    632

    1

    2#

    2#

    =+=+xx

    xx

    632

    1##

    ##0

    20#

    ##0

    1##2D2

    2201##2

    2#

    #2

    BB

    B

    bB

    Penyelesaian persamaan liniersimultan #

    x1= 2danx

    2= 1

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    46/71

    PENS-ITS

    onto! &liminasi *auss ,ordan ("-)

    05;1

    7#72

    42

    =+

    ==++

    zyx

    zy

    zyx

    05;1

    #132

    42

    =+

    =+=++

    zyx

    zyx

    zyx

    05;1

    #132

    42##

    05;1

    #7720

    42##

    2*21

    2*21

    3*31

    3*31

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    47/71

    PENS-ITS

    onto! &liminasi *auss ,ordan (#-)

    0##1

    42

    2#7

    27

    =

    =

    =++

    zy

    zy

    zyx

    27##1

    #772

    42

    =

    ==++

    zy

    zy

    zyx

    27##10

    #7720

    42##

    27##10

    #0

    42##

    2#7

    27

    + 2

    + 2 3*32

    3*32

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    48/71

    PENS-ITS

    onto! &liminasi *auss ,ordan (3-)

    1

    42

    2#7

    27

    =

    =

    =++

    z

    zy

    zyx

    21

    2#

    2#7

    27

    42

    =

    =

    =++

    z

    zy

    zyx

    21

    2#

    2#7

    27

    00

    #042##

    1#00

    #0

    42##

    2

    #727

    *2 3

    *2 3

    1* 2

    1* 2

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    49/71

    PENS-ITS

    onto! &liminasi *auss ,ordan (-)

    1

    2

    #

    =

    ==

    z

    y

    x

    1

    2#7

    27

    215

    2##

    =

    =

    =+

    z

    zy

    zx

    1#00

    #0

    0#

    2#7

    27

    215

    2##

    1#00

    20#0

    #00#

    Solusi , 1% y,2 dan -,3

    2. /02 3

    1* 1102

    3

    2. /02 3

    1* 1102

    3

    Metode Numerik

    Al it M t d Eli i i

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    50/71

    PENS-ITS

    Algoritma Metode Eliminasi

    Gauss-Jordan

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    51/71

    PENS-ITS

    Strategy Pi/oting

    Prinsip strategy pivoting adalah !ika app*p=#-(0

    ,ari baris k dengan akp 0 dan k F p lalu

    pertukarkan baris p dan baris k"

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    52/71

    PENS-ITS

    ,enis pi/oting (")

    a!tial "ivotin#*pivoting sebagian-8 Pivot dipilih dari semua elemen pada kolom p yang mempunyai nilaimutlak terbesar"

    GakpG ( ma'HGappG Gap#pG C Gan=#pG GanpGI

    8 Lalu pertukarkan baris ke=k dengan baris ke=p"

    8 /isal setelah operasi baris pertama diperoleh matrik sbb

    8

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    53/71

    PENS-ITS

    ,enis pi/oting (#)

    Com"lete "ivotin#*pivoting lengkap-

    8%isamping baris kolom !uga diikutkan dalam

    pen,arian elemen terbesar dan kemudian

    dipertukarkan maka strategi ini disebut pivotinglengkap"

    8Pivoting lengkap !arang dipakai dalam program

    sederhana karena pertukaran kolom mengubah

    urutan suku ' dan akibatnya menambah kerumitan

    program se,ara berarti

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    54/71

    PENS-ITS

    onto!

    Selesaikan SPL dengan metode Eliminasi Aauss

    Penyelesaian $aris pertama dipertukarkan dengan baris ke=2 sehingga

    0"1353 men!adi pivot

    #"0#631;"20"1353

    #"5;45;;"#0"0001

    2#

    2#

    =

    =+

    xx

    xx

    #"0#62"31;=0"1353

    #"5;4#"5;;0"0001 #2 >>

    #"5;4#"5;;0"0001

    #"0#62"31;=0"1353

    #2 >1353"0

    0001"0>

    #"5;6#"5;60

    #"0#62"31;=0"1353

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    55/71

    PENS-ITS

    onto!

    %engan ba,kward subtitusi diperoleh

    02"#01353"0

    -000"#-*31;"2*0#6"#'

    #5;6"#

    5;6"#'

    #

    2

    ==

    ==

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    56/71

    PENS-ITS

    Metode 0terasi *auss Seidel

    /etode untuk menyelesaikan SPL yang menggunakanproses iterasi"

    $aik untuk menyelesaikan SPL yang besar

    $ila diketahui SPL seperti di bawah ini

    nnnnnnn

    nn

    nn

    nn

    bxaxaxaxa

    bxaxaxaxa

    bxaxaxaxa

    bxaxaxaxa

    =++++

    =++++

    =++++

    =++++

    """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

    """

    """

    """

    1122##

    11111212#1#

    22121222#2#

    ##1#12#2###

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    57/71

    PENS-ITS

    Metode Iterasi Gauss-Seidel

    $erikan nilai awal dari setiap 'i*i(# sDd n-

    ( )

    ( )

    ( )##22##

    2121#2#2

    2

    2

    #1#12#2#

    ##

    #

    """"#

    """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

    """"#

    """"#

    2

    =

    =

    =

    nnnnnn

    nn

    n

    nn

    nn

    xaxaxab

    a

    x

    xaxaxaba

    x

    xaxaxaba

    x

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    58/71

    PENS-ITS

    Metode Iterasi Gauss-Seidel

    %engan menghitung nilai=nilaixi *i(# sDd n- menggunakanpersamaan=persamaan di atas se,ara terus=menerus hingganilai untuk setiapxi*i(# sDd n- sudah sama dengan nilai 'i

    pada iterasi sebelumnya maka diperoleh penyelesaian dariSPL tersebut"

    &tau dengan kata lain proses iterasi dihentikan bila selisihnilaixi *i(# sDd n- dengan nilaixipada iterasi sebelumnya

    kurang dari nilai tolerasi error yang ditentukan"

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    59/71

    PENS-ITS

    Syarat 'on/ergen

    Syarat agar konvergen adalah sistem dominan se,ara diagonal

    @ontoh SPL berikut

    %ominan se,ara diagonal karena

    G 1 G F G # G G =# GG 3 G F G 2 G G # G

    G 6 G F G =# G G 5 G

    Sehingga pasti konvergen

    =

    >n

    i$$

    i$ii aa#

    565

    532

    #1

    12#

    12#

    12#

    =++

    =++

    =+

    xxx

    xxx

    xxx

    Metode Numerik

    Algoritma Metode Iterasi

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    60/71

    PENS-ITS

    Algoritma Metode Iterasi

    Gauss-Seidel

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    61/71

    PENS-ITS

    onto!

    Selesaikan SPL di bawah ini menggunakan metode

    iterasi Aauss=Seidel

    $erikan nilai awal '# ( 0 dan '2 ( 0

    Susun persamaan men!adi

    #332

    5

    2#

    2#

    =+=+xx

    xx

    ( )#2

    2#

    2#33

    #

    5

    xx

    xx

    =

    =

    (5,0)

    (5,1)

    (4,1)

    (4,3/2)

    (7/2,3/2)

    (7/2,7/4)

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    62/71

    PENS-ITS

    onto!(13/4,7/4)

    (13/4, 15/8)

    (25/8, 15/8)

    (25/8, 31/16)

    (49/16, 31/16)

    (49/16, 63/32)(97/32, 63/32)

    (97/32, 127/64)

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    63/71

    PENS-ITS

    onto! +

    Selesaikan sistem persamaan berikut

    &ugmented matrik dari persamaan linier simultan tersebut

    #022

    22

    ;

    12#

    12#

    12#

    =++

    =+

    =++

    xxx

    xxx

    xxx

    #02#2

    2#2#

    ;###

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    64/71

    PENS-ITS

    1asil Di/ergen

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    65/71

    PENS-ITS

    1asil 'on/ergen

    ;

    22

    #022

    12#

    12#

    12#

    =++

    =+

    =++

    xxx

    xxx

    xxx

    Metode Numerik

    C t h P l i P l h

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    66/71

    PENS-ITS

    Contoh Penyelesaian Permasalahan

    Persamaan Linier Simultan

    /r"J membuat 2 ma,am boneka & dan $" $oneka & memerlukan bahan #0 blok$# dan 2 blok $2 sedangkan boneka $ memerlukan bahan 5 blok $# dan ; blok$2" $erapa !umlah boneka yang dapat dihasilkan bila tersedia 60 blok bahan $#dan 1; blok bahan $2"

    odel Sistem Persamaan !inier "

    #ariabel yang dicari adalah $umlah boneka% anggap"

    x1adalah !umlah boneka &

    x2adalah !umlah boneka $

    Perhatikan dari pemakaian bahan "

    $# #0 bahan untuk boneka & 5 bahan untuk boneka $ ( 60$2 2 bahan untuk boneka & ; bahan untuk boneka $ ( 1;

    %iperoleh model sistem persamaan linier

    10 x1 + % x2 = 80

    2 x1 + 6 x2 = &6

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    67/71

    PENS-ITS

    onto!

    metode eliminasi Aauss=+ordan

    %iperoleh '# ( ; dan '2 ( 3 artinya bahan yang tersedia dapat dibuat ; boneka &dan 3 boneka $"

    Metode Numerik

    onto! +Penghalusan Kurva Dengan Fungsi

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    68/71

    PENS-ITS

    onto! +Penghalusan Kurva Dengan Fungsi

    Pendeatan Polinomial

    Perhatikan bahwa pada ke=3 titik tersebut dihubungkan dengan garis lurus

    sehingga tampak kasar"

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    69/71

    PENS-ITS

    onto! # +

    /isalkan pada ,ontoh diatas 3 titik yang ditun!uk adalah*21- *7;- *6#3- dan *#2#0-" 3 titik ini dapat didekatidengan )ungsi polinom pangkat 1 yaitu

    $ila nilai ' dan y dari 3 titik dimasukkan ke dalam persamaandi atas akan diperoleh model persamaan simultan sebagai

    berikut

    9itik # 1 ( 6 a 3 b 2 , d

    9itik 2

    ; ( 131 a 34 b 7 , d 9itik 1 #3 ( 5#2 a ;3 b 6 , d

    9itik 3 #0 ( #726 a #33 b #2 , d

    Metode Numerik

    %engan menggunakan /etode Eliminasi Aauss=+ordan

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    70/71

    PENS-ITS

    e g e ggu e ode s A uss +o d

    a = -0,303

    b = 6,39

    c = -36,59

    d = 53,04

    y = -0,303 x3 +6,39 x2 36,59 x +53,04

    Metode Numerik

  • 5/18/2018 SPL Metnum

    71/71

    Lati!an Soal

    Selesaikan dg Eliminasi Aauss Eliminasi Aauss

    +ordan dan Bterasi Aauss Seidel

    #0371#12

    62

    12#

    12#

    12#

    =+=+

    =++

    xxxxxx

    xxx

    #12

    05"#000#"#

    2#

    2#

    =+

    =+

    xx

    xx

    200112000

    ;22"#50;5"#500#22";

    2#

    2#

    =+

    =+

    xx

    xx

    13;

    221#242

    0216

    31#

    312#

    312#

    312#

    =++=++ =+

    =+++

    xxx

    xxxxxxxx

    xxxx

    51"036"#03"1;6"201"#1"#41"036"#

    05"051"336"#5#"2

    12#

    12#

    12#

    =+ =+

    =++

    xxxxxx

    xxx