841 likes | 3.64k Views
5. SISTEM PERSAMAAN LINIER. 5.1 Solusi Sistem Persamaan Linier
E N D
5.1 Solusi Sistem Persamaan Linier Kita telah mengenal penyelesaian sistem persamaan linier, seperti eliminasi Gauss, Gauss-Jordan, atau metode balikan matriks. Metode-metode tersebut termasuk metode langsung. Pada bab ini akan dibahas metode tak langsung atau disebut juga metode iterasi. 5.2 Metode Iterasi Sistem Persamaan Linier Metode iterasi yang akan dibahas adalah metode iterasi Jacobi, dan Gauss-Seidel. Pada metode Jacobi, nilai hampiran dikoreksi secara serentak. Artinya nilai hampiran mengacu pada nilai hampiran sebelumnya. Sedangkan pada metode Gauss-Seidel, nilai hampiran dihitung berdasarkan nilai hampiran terbaru atau terakhir.
Misal terdapat sistem persamaan linier, a11x1 + a12x2 + … + a1nxn = b1 a21x1 + a22x2 + … + a2nxn = b2 a31x1 + a32x2 + … + a3nxn = b3 ⋮ ⋮ . . . ⋮ ⋮ an1x1 + an2x2 + … + annxn = bn Jika sistem persamaan linier tersebut ditulis dalam bentuk matriks, maka (5.1) = (5.2)
Misal = x = A = b (5.3) maka Ax = b Ingat! Seluruh elemen diagonal pada A 0. Jika ada elemen diagonal = 0, lakukan pertukaran baris.
adalah matriks diagonal = D adalah matriks segitiga bawah = L adalah matriks segitiga atas = U
5.3 Metode Iterasi Jacobi Metode iterasi Jacobi adalah metode iterasi yang menghitung nilai hampiran sekarang atau terbaru dengan mengacu pada nilai hampiran sebelumnya. Karena A = D + L + U, maka dari persamaan (5.3) didapat (D + L + U)x = b Dx + (L + U)x = b Dx = b – (L + U)x x = D–1b – D–1(L + U)x x(k +1) = D–1b – D–1(L + U)x(k)(5.4) (5.5)
Dalam bentuk sistem persamaan dapat disusun sebagai berikut. ⋮
5.4 Metode Iterasi Gauss-Seidel Metode iterasi Gauss-Seidel adalah metode iterasi yang menghitung nilai hampiran sekarang dengan mengacu pada nilai hampiran terbaru. Karena A = D + L + U, maka dari pers. (5.3) didapat (D + L + U)x = b Dx + Lx + Ux = b Dx = b – Lx – Ux x = D–1b – D–1Lx – D–1Ux x(k +1) = D–1b – D–1Lx(k +1) – D–1Ux(k) (5.6) (5.7)
Dalam bentuk sistem persamaan dapat disusun sebagai berikut. ⋮
5.5 Konvergensi Iterasi Gauss-Seidel dan Jacobi Syarat cukup agar iterasi konvergen, maka sistem persamaan linier harus mempunyai bentuk dominan secara diagonal. Dalam bentuk matriks, A harus merupakan matriks dominan secara diagonal. Dalam bentuk pertaksamaan, (5.8)
Contoh 5.1 Selesaikan sistem persamaan linier berikut dengan menggunakan iterasi Gauss-Seidel dan Jacobi. 4x1 + 2x2 + x3 = 15 x1 + 5x2 – x3 = 7 x1 + x2 + 8x3 = 12 s = 0,000005 Penyelesaian Nilai awal x1(0) = 0, x2(0) = 0, x3(0) = 0 Metode Iterasi Jacobi
Tugas Selesaikan sistem persamaan linier berikut dengan menggunakan iterasi Gauss-Seidel dan Jacobi. 2x1+ 8x2 + 2x3 – 3x4 = 8 5x1 + 2x2+ x3 – x4 = 10 3x1 + 4x2– x3– 9x4 = 4 x1 + 2x2 + 4x3+ x4= –2