5
1. Tunjukkan bahwa barisan yang didefinisikan dengan an = 1; an+1 = 3 - 1 adalah barisan yang increasing dan an < 3 untuk setiap n Jawab : Syarat barisan yang increasing : an < an+1 Dik : an = 1 an+1 = 3 - 1 an < 3 Maka, an < an+1 ɏ n β‰₯ 3 an < 3 - 1 ɏ n β‰₯ 3 1 < 3 - 1 1 ɏ n β‰₯ 3 1 < 2 Terbukti sebagai barisan yang increasing 1 < 2 an < an+1 ɏ n β‰₯ 3

Tugas akhir matematika kelompok 1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Materi : Integral, Persamaan Diferensial, Barisan dan Deret

Citation preview

Page 1: Tugas akhir matematika kelompok 1

1. Tunjukkan bahwa barisan yang didefinisikan dengan an = 1; an+1 = 3 - 1

π‘Žπ‘› adalah

barisan yang increasing dan an < 3 untuk setiap n

Jawab :

Syarat barisan yang increasing : an < an+1

Dik : an = 1

an+1 = 3 - 1

π‘Žπ‘›

an < 3

Maka, an < an+1 ɏ n β‰₯ 3

an < 3 - 1

π‘Žπ‘› ɏ n β‰₯ 3

1 < 3 - 1

1 ɏ n β‰₯ 3

1 < 2

Terbukti sebagai barisan yang increasing

1 < 2 an < an+1 ɏ n β‰₯ 3

Page 2: Tugas akhir matematika kelompok 1

2. Perhatikan sketsa grafik berikut :

Jika f kontinu pada [a,b] dan c € [a,b] demikian sehingga :

f (c) = faverage = 1

π‘βˆ’π‘Ž ∫ 𝑓(π‘₯)𝑑π‘₯

𝑏

π‘Ž

maka, ∫ 𝑓(π‘₯)𝑑π‘₯𝑏

π‘Ž = f(c) (b-a)

Hitung faverage dari grafik sketsa berikut :

A. Cari nilai faverage

B. Cari nilai b demikian sehingga Nilai rata-rata (average) dari f(x) = 2+6x-3x2 pada

interval [0,b] sama dengan 3.

Jawab :

A. f(c) = 1

π‘βˆ’π‘Ž ∫ 𝑓(π‘₯)𝑑π‘₯

𝑏

π‘Ž

1

2βˆ’(βˆ’1) ∫ 1 + π‘₯22

βˆ’1

1

3 [x+

1

3 x3]βˆ’1

2

1

3 [

14

3 +

4

3 ]

1

3 [

18

3 ] =

6

3

faverage = 2

Page 3: Tugas akhir matematika kelompok 1

B. f(c) = 1

π‘βˆ’π‘Ž ∫ 𝑓(π‘₯)𝑑π‘₯

𝑏

π‘Ž

3 = 1

𝑏 ∫ 2 + 6π‘₯ βˆ’ 3π‘₯2𝑏

0

3 = 1

𝑏 [ 2x+3x2-x3 ]0

𝑏

3 = 1

𝑏 [ 2b+3b2-b3 ]

3 = 2+3b-b2

-b2 + 3b – 1= 0

b2 – 3b +1 = 0

3. Cari Solusi dari PD : 2xyy’ – y2 + x2 = 0

Jawab :

2xyy’ – y2 + x2 = 0

2xy 𝑑𝑦

𝑑π‘₯ – y2 + x2 = 0

2xy 𝑑𝑦

𝑑π‘₯ = y2 - x2

𝑑𝑦

𝑑π‘₯ =

𝑦2βˆ’π‘₯2

2π‘₯𝑦

2xy dy = (y2 – x2) dx

2xy = M(x,y) ; y2 – x2 = N(x,y)

Diubah jadi M(πœ†π‘₯, λ𝑦)

Uji PD homogen :

M(x,y) = M(πœ†π‘₯, λ𝑦) kita ambil πœ† = 3

32 2xy = 2.3x.3y

32 2xy = 32 2xy

πœ†n N(x,y) = N (πœ†π‘₯, λ𝑦)

32(y2-x2) = (3y)2 - (3x)2

32(y2-x2) = 9y2-9x2

9y2-9x2 = 9y2-9x2

Terbukti PD Homogen

2xyy’ – y2 + x2 = 0

2xy 𝑑𝑦

𝑑π‘₯ – y2 + x2 = 0

b1 = 2,618 ; b2 = 0,3819

Page 4: Tugas akhir matematika kelompok 1

2xy 𝑑𝑦

𝑑π‘₯ = y2 - x2

2xy dy = (y2 - x2) dx

(y2 - x2) dx - 2xy dy = 0

M(x,y) dx – N(x,y) dy = 0

Solusi : y = vx

dy = vdx + xdv

(y2 - x2) dx - 2xy dy = 0

[(vx)2 – x2] dx – 2x(vx)(vdx+xdv) = 0

[v2x2 – x2] dx – 2x2v (vdx+xdv) = 0

v2x2dx – x2dx – 2x2v2dx – 2x3 vdv = 0

(v2x2 - x2 – 2x2v2) dx - 2x3 vdv = 0

(-x- v2x2) dx – 2x3 vdv = 0

M (x,v) N (x,v)

-x2 ( 1+v2) dx – 2x3 vdv = 0

βˆ’π‘₯2(1+𝑣2)𝑑π‘₯

π‘₯3(1+ 𝑣2) -

2π‘₯3 𝑣𝑑𝑣

π‘₯3(1+𝑣2) = 0

βˆ’1

π‘₯𝑑π‘₯ βˆ’

2𝑣

(1+𝑣2)𝑑𝑣 = 0

βˆ’ ∫1

π‘₯ 𝑑π‘₯ βˆ’ ∫

2𝑣

(1+𝑣2)𝑑𝑣 = 0

βˆ’ ∫1

π‘₯ 𝑑π‘₯ = ∫

2𝑣

(1+𝑣2)𝑑𝑣

-ln |x| + C1 = ln |1+v2| + C2

-ln |x| - ln | 1+v2 | = C2 - C1

- (ln |x| - ln | 1+v2 |) = C2 - C1

ln |x| + ln | 1+v2 | = -(C2 - C1)

ln |x| + ln | 1+v2 | = C2 + C1

ln |x| + ln | 1+v2 | = ln 𝑒𝑐2+𝑐1

ln |x| | 1+v2 | = ln 𝑒𝑐2+𝑐1

|x| | 1+v2 | = 𝑒𝑐2+𝑐1

Page 5: Tugas akhir matematika kelompok 1

x(1+v2) = C

x+xv2= C

solusi y= v.x

v= 𝑦

π‘₯

x+ x(𝑦

π‘₯)2 = C

x + 𝑦2

π‘₯ = C

y2= ( C-x ) x

y2= Cx – x2

y = βˆšπ‘π‘₯ βˆ’ π‘₯2

Jadi solusi dari PD 2xyy’ – y2 + x2 = 0 adalah y = βˆšπ‘π‘₯ βˆ’ π‘₯2

Catatan :

-∫1

π‘₯ dx = -ln |x|

∫2𝑣

(1+𝑣2) dv

Misal : u = 1+v2

𝑑𝑒

𝑑𝑣 = 2v

dv = 1

2𝑣 du

= βˆ«π‘‘π‘’

𝑒

= ln |u| + C

= ln |1+v2| + C