170 likes | 653 Views
Analisa Numerik. Integrasi Numerik 2. Aturan Gabungan (Composite Rules). [a, b] dibagi-bagi menjadi N interval (tidak perlu sama). a = x 0 < x 1 < x 2 < ... <x n = b Misal : P i, k (x) (i = 1, ..., N) adalah polinom interpolasi utk. f(x) pd. interval (x i-1 , x i ).
E N D
Analisa Numerik Integrasi Numerik 2
Aturan Gabungan (Composite Rules) [a, b] dibagi-bagi menjadi N interval (tidak perlu sama). a = x0 < x1 < x2 < ... <xn = b Misal : Pi, k(x) (i = 1, ..., N) adalah polinom interpolasi utk. f(x) pd. interval (xi-1, xi). Catatan : Utk. kemudahan pembahasan, dimisalkan xi–xi-1 sama atau ∀i, xi = a + ih, i = 0, ..., N, h = (b-a)/N Notasi fs = f(a + sh), mk. fi = f(xi), i = 0, ..., N
Aturan Gabungan (Composite Rules) • Aturan segiempat
Aturan Gabungan (Composite Rules) • Aturan Simpson
Aturan Gabungan (Composite Rules) • Aturan Trapesium Dng. cara yg. sama diperoleh • Aturan Titik Tengah
Aturan Gabungan (Composite Rules) • Aturan Trapesium Terkoreksi
Contoh • Dng. memakai aturan trapesium gabungan, tentukan N sehingga teliti sampai 6 digits Jwb. : Errornya adalah –f’’()N-2/12 , ∈ (a, b) Batas atas errornya adalah : max |f’’(x)| pd. [0, 1] terjadi pada x = 0 atau x = 0, 1
Metoda Adaptif Quadrature • Adaptif lebar sub interval ditentukan oleh perilaku lokal integralnya (fungsinya). • Besar interval keseluruhan tidak harus sama. • Cocok utk. menghitung I(f) dlm. ketelitian tertentu dng. penghitungan fungsi lebih sedikit jika subinterval ditentukan dengan baik. • Perhatikan aturan trapesium gabungan di mana a = x0 < x1 < ... < xN = b tidak perlu berjarak sama. Besar error tergantung Jd. jika f’’(x) ‘kecil’, maka pakai interval ‘besar’. jika f’’(x) ‘besar’, maka pakai interval ‘kecil’.
Adaptive Quadrature Berdasarkan Aturan Simpson h xi xi+1 xi + h/2 • Diberikan f(x) pada [a, b] dan bilangan kecil > 0. Cari p (aproksimasi) terhadap di mana |P – I| ≤ dng. memakai penghitungan fungsi sesedikit mungkin. • Misal : xi+1 – xi = h Dng. subinterval ini hitung Si pendekatan dari Ii Si = h/6 {f(xi) + 4f(xi + h/2) + f(xi+1)}
Adaptive Quadrature Berdasarkan Aturan Simpson h xi+1 xi xi + h/4 xi + h/2 xi + 3h/4 Hitung pendekatan dari Ii • Dng. memakai Error Simpson diperoleh :
Adaptive Quadrature Berdasarkan Aturan Simpson • Jk. [a, b] ada N interval maka errornya memenuhi lalu :
Contoh • Contoh (7-8). Dng. memakai adaptive quadrature yg. berdasarkan aturan Simpson, cari aproksimasi (pendekatan) thd. integral : dng. ketelitian kesalahan = 0.0005 (harga sebenarnya I = 2/3). Jawab : [0, 1] [0, ½] dan [½, 1] pada [½, 1], h = ½ ok
Contoh pada [0, ½] [0, ½] [0, ¼] dan [¼, ½]