Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

9
Fakultas Sains dan Teknologi Fakultas Sains dan Teknologi UIN SUSKA RIAU UIN SUSKA RIAU Deret Taylor Deret Taylor Salah metode yang digunakan untuk menghampiri suatu fungsi Salah metode yang digunakan untuk menghampiri suatu fungsi yang rumit adalah dengan menggunakan deret Taylor. yang rumit adalah dengan menggunakan deret Taylor. Andaikan Andaikan f f dan semua turunannya dan semua turunannya f’ f’ , , f’’ f’’ , … adlah kontinu pada , … adlah kontinu pada selagn [a,b], maka f(x) dapat diekspansi untuk nilai x selagn [a,b], maka f(x) dapat diekspansi untuk nilai x sekitar x0 ke dalam deret Taylor, sekitar x0 ke dalam deret Taylor, ) ( ! ) ( ) ( ! 2 ) ( ) ( ! 1 ) ( ) ( ) ( 0 ) ( 0 0 ' ' 2 0 0 ' 0 0 x f n x x x f x x x f x x x f x f n n Jika fungsi ekspasi disekitar x 0 = 0, maka deretnya disebut sebagai deret Maclaurin. ) 0 ( ! ) 0 ( ! 3 ) 0 ( ! 2 ) ( ) 0 ( ) 0 ( ! ) 0 ( ) 0 ( ! 2 ) 0 ( ) 0 ( ! 1 ) 0 ( ) 0 ( ) ( ) ( ' ' ' 3 ' ' 2 0 ' ) ( ' ' 2 ' n n n n f n x f x f x x xf f f n x f x f x f x f

Transcript of Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Page 1: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

Deret TaylorDeret Taylor Salah metode yang digunakan untuk menghampiri suatu fungsi yang Salah metode yang digunakan untuk menghampiri suatu fungsi yang

rumit adalah dengan menggunakan deret Taylor.rumit adalah dengan menggunakan deret Taylor.

Andaikan Andaikan f f dan semua turunannya dan semua turunannya f’f’, , f’’f’’, … adlah kontinu pada selagn , … adlah kontinu pada selagn [a,b], maka f(x) dapat diekspansi untuk nilai x sekitar x0 ke dalam [a,b], maka f(x) dapat diekspansi untuk nilai x sekitar x0 ke dalam deret Taylor,deret Taylor,

)(!

)()(

!2

)()(

!1

)()()( 0

)(00

''2

00

'00 xf

n

xxxf

xxxf

xxxfxf n

n

Jika fungsi ekspasi disekitar x0= 0, maka deretnya disebut sebagai deret Maclaurin.

)0(!

)0(!3

)0(!2

)()0(

)0(!

)0()0(

!2

)0()0(

!1

)0()0()(

)('''3

''2

0'

)(''2

'

nn

nn

fn

xf

xf

xxxff

fn

xf

xf

xfxf

Page 2: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

Hampiri fungsi f(x) = ex ke dalam deret Maclauri.

Berdasarkan persamaan di atas, diperoleh:

!5!4!3!21

!3

)0(

!2

)0(

!1

)0(

5432

03

02

00

xxxxx

ex

ex

ex

eex

0)()( 0xx exfexf

sehingga

1)( )(

1)0('' )(''

1)0(' )('

1)0()(

00

)(0

)(

00

00

00

0

0

0

0

exfexf

efexf

efexf

efexf

nxn

x

x

x

Ekspansi Deret Taylor adalah

Contoh 1.

Page 3: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

Contoh 2.

Dari soal no 1, tentukan polinomial orde 1, 3 dan 5. Tunjukkan grafikya!.

Dari soal no 1, diperoleh:

xP 11

Polinomial Taylor orde 1

Polinomial Taylor orde 2

Polinomial Taylor orde 2

!3!21

32

3

xxxP

!5!4!3!21

5432

5

xxxxxP

Penyelesaian:

Page 4: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

f:=exp(x);P1:=mtaylor(exp(x),x=0,2);P3:=mtaylor(exp(x),x=0,4);P5:=mtaylor(exp(x),x=0,6); plot([f,P1,P3,P5],x=-4..3.5,thickness=3, color=[black,red,blue,brown]);

Page 5: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

Hampiri fungsi f(x) = ex disekitar x0 = 1 untuk orde 1, 3, dan 5 serta gambarkan grafiknya.

Contoh 3.

Penyelesaian:

en

xxe

xe

xe

xxee

fn

xf

xf

xfxf

n

nn

!!5

)1(

!4

)1(

!3

)1(

!2

)1(

)1(!

)1()1(

!2

)1()1(

!1

)1()1()(

5432

)(''2

'

Ekspansi Taylor di sekitar x0 = 1 diberikan oleh

eexfexf

eefexf

eefexf

eefexf

nxn

x

x

x

10

)(0

)(

10

10

10

)( )(

)0('' )(''

)1(' )('

)1()(

0

0

0

0

Evaluasi turunan fungsi f(x) = ex di sekitar x0 = 1

Page 6: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

Sehingga diperoleh,

)1(1 xeeP

Polinomial Taylor orde 1

Polinomial Taylor orde 3

Polinomial Taylor orde 5

!3

)1(

!2

)1()1(

32

3

xe

xexeeP

!5

)1(

!4

)1(

!3

)1(

!2

)1()1(

5432

5

xe

xe

xe

xexeeP

Page 7: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

> f:=exp(x);P1:=mtaylor(exp(x),x=0,2);P3:=mtaylor(exp(x),x=0,4);P5:=mtaylor(exp(x),x=0,6);

Dari gambar terlihat bahwa semua fungsi berhimpit di titik x0 = 1

Page 8: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU

Page 9: Kosep dasar kalkulus (deret taylor)

Fakultas Sains dan TeknologiFakultas Sains dan TeknologiUIN SUSKA RIAUUIN SUSKA RIAU