Apakah metode secant merupakan perbaikan dari Newton Raphson?

Metode secant merupakan perbaikan dari metode regula-falsi dan newton raphson dimana kemiringan dua titik dinyatakan sacara diskrit, dengan mengambil bentuk garis lurus yang melalui satu titik. Masalah potensial dalam menerapkan metode Newton-Raphson adalah evaluasi dari turunan.

 

   

 

                                                                                    (1.1)

                                                                                  

 

 

Metode Newton-Raphson:

 

   

 

 

 

 

   

 

 

 

   

 

                                                                                    (1.2)

 

Algoritma Metode Secant:

 

  1. Definisikan fungsi F(x)
  2. Definisikan torelansi error (e) dan iterasi maksimum (n)
  3. Masukkan dua nilai pendekatan awal yang di antaranya terdapat akar yaitu x0 dan x1,sebaiknya gunakan metode tabel atau grafis untuk menjamin titik pendakatannya adalah titik pendekatan yang konvergensinya pada akar persamaan yang diharapkan.
  4. Hitung F(x0) dan F(x1) sebagai y0 dan y1
  5. Untuk iterasi I = 1 s/d n atau |F(xi)|

 

   

 

 

 

 

  1. Akar persamaan adalah nilai x yang terakhir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Flowchart Metode Secant :

Start

 

F

 

T

 

iterasi=iterasi+1

Dapatkan :

(xn-1=x0,xn=x1,yn-1=F(x0),yn=F(x1))

 

  • x0=x1,x1=xn+1, yn-1=F(x0),yn=F(x1)

 

Inisialisasi :

  • iterasi = 0

 

Dapatkan y1=F(x0) dan y2=F (x1)

 

Definisi Fungsi F(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                              

{************** CONTOH PROGRAM SEDERHANA ******************

 

 

 

**         PEMROGRAMAN NON LINIER DENGAN METODE SECANT       **

**           Copyright : KARINA ALMISANING DYAH @2010                    **

****************************************************************}

Program Metode_Secant;

uses crt;

var x0,x1,x2,fx0,fx1,fx2,eps:real; iterasi,max,i:longint;

begin

clrscr;

writeln(‘PEMROGRAMAN NON LINIER DENGAN METODE SECANT’);

writeln(‘MENCARI AKAR DARI PERSAMAAN F(x)=x^2-(x+1)*exp(-x)’);

writeln;

writeln;

write(‘Masukkan Nilai X0                             : ‘); readln(x0);

write(‘Masukkan Nilai X1                             : ‘); readln(x1);

write(‘Masukkan Nilai Toleransi Error (e     )       : ‘); readln(eps);

write(‘Berapa maksimum iterasi                       : ‘); readln(max);

writeln(‘————————————————–’);

writeln(‘Iterasi              X                F(x)’);

writeln(‘————————————————–’);

i := 1;

for iterasi:=1 to max do

begin

fx0 := (x0*x0)-((x0+1)*exp(-x0));

fx1 := (x1*x1)-((x1+1)*exp(-x1));

x2  :=  x1-(fx1*(x1-x0)/(fx1-fx0));

fx2 := (x2*x2)-((x2+1)*exp(-x2));

if(abs(fx2) <= eps) then

begin

iterasi := max;

writeln(‘ ‘,i,’          ‘,x1:9:8,’         ‘,fx1:14:13,”);

writeln;

writeln(‘—————————————————’);

writeln;

writeln;

write(‘Karena |Fx’,i,’| (‘,abs(fx1):14:13,’) <= toleransi’);

writeln(‘ (‘,eps:8:7,’), maka akar x =’,x1:8:7,”);

end

else

begin

writeln(‘ ‘,i,’          ‘,x1:9:8,’         ‘,fx1:14:13,”);

if(abs(fx0) > abs(fx1)) then x0 := x1

else                         x0 := x0;

x1 := x2;

inc(i);

end;

end;

if (i > iterasi) then

begin

readln;

writeln;

writeln(‘——————————————————-’);

writeln;

writeln;

writeln(‘karena maksimum iterasi adalah sebanyak ‘,max,’ iterasi’);

writeln(‘maka akar yang diambil adalah nilai x2 saat iterasi ke-’,max);

writeln(‘Jadi, akar adalah ‘,x0:14:13);

end;

readln;

end.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Contoh Soal :

1)      Hitung salah satu akar dari persamaan berikut ini, dengan metode Secant.

            f (x) = x3 + x2 – 3x – 3 = 0.

Penyelesaian

Iterasi pertama, diambil dua nilai awal yaitu x = 1 dan x = 2.

Untuk  x1 = 1,  ®    f (x1 = 1) = – 4, dan

x2 = 2,  ®    f (x2 = 2) = 3.

Dengan menggunakan persamaan (1.2), didapat:

 

     =  = 1,57142.

Pada iterasi kedua, hitungan dilakukan berdasar nilai

x2 = 2 dan x3 = 1,57142.

Untuk   x2 = 2, ®  f (x2 = 2) = 3, dan

 x3 = 1,57142, ®  f (x3 = 1,57142) = -1,36449.

Dengan menggunakan persamaan (1.2), didapat:

 

     =  = 1,70540.

Dengan menggunakan pemrograman komputer, hasilnya diberikan pada Tabel 1.1, dan iterasi ke 5 merupakan hasil hitungan yang diperoleh yaitu x = 1,73205.

Tabel 1.1. Hasil hitungan metode Secant

I

xi – 1

xi

xi + 1

f (xi – 1)

f (xi)

f (xi + 1)

1

1.00000

2.00000

1.57143

– 4.00000

3.00000

– 1.36443

2

2.00000

1.57143

1.70541

3.00000

– 1.36443

– 0.24774

3

1.57143

1.70541

1.73514

– 1.36443

– 0.24774

0.02925

4

1.70541

1.73514

1.73200

– 0.24774

0.02925

– 0.00051

5

1.73514

1.73200

1.73205

0.02925

– 0.00051

0.00000

 

2)      Hitung akar persamaan dari :

,dimana  x1 = 1 dan x2 = 2 ?

Jawab :

f(1) = -4

f(2) = 3

Iterasi I :

X3 = x2 – (f(x2) (x2 – x1) / f(x2)-f(x1))

                = 2 – (3 (2-1) / 3 – (-4)) = 1,57142

F (1.57142) = -1.36449

Iterasi 2 :

x4 = x3 – (f(x3)(x3-x2) / f(x3)-f(x2))

    = 1.57142 – (-1,36449) (1.57142 – 2)

——————————–

-1.36449 – 3

    = 1,70540

F (1.70540) = -0.24774

Iterasi 3 :

x5 = x4 – (f(x4)(x4-x3) / f(x4)-f(x3))

    = 1.70540 – (-0.24774) (1.71 – 1.57)

——————————-

(-0.24774)-(-1.36449)

   = 1.73514

F (1.73514) = 0.02925

Iterasi 4 :

x6 = x5 – (f(x5)(x5-x4) / f(x5)- f(x4))

    = 1.73514 – 0.02925 (1.73514 – 1.70540)

————————————-

0.02925 – (-0.024774)

     = 1.73200

F (1.73200) = -0.00051

Iterasi 5 :

x7 = x6 – (f(x6)(x6-x5) / f(x6) – f(x5))

    = 1.73200 – (-0.00051)(1.73200 – 1.73514)

————————————–

– 0.00051 – 0.02925

    = 1.073205

F (1.073205) = 0

.: maka akarnya adalah 1.073205

 

3)      Terapkan dengan metode secant pada persamaan :

F(x) = x2 – x – 2 , dengan x1 = 0 dan x2 = 3 dan error = 0.05 ?

Jawab :

F(0) = -2

F(3) = 4

Iterasi I : [0,3]

x3 = x2 – (f(x2)(x2-x1)/f(x2)-f(x1))

    = 3 ( 4 (3-0) / 4 – (-2) ) = 1

error = |1 – 3| =2

Iterasi 2 : [1,3]

f(1) = -2

f(3) = 4

x3 = 4 – (4(3-1)/4-(-2)) = 2

error = |2-1| =1

Iterasi 3 : [2,3]

f(2) = 0

f(3) = 4

x3 = 3 – (4(3-2)/4-0) = 2

error = |2-2| = 0

.: maka akarnya adalah 2

Latihan :

  1. Terapkan metode secant pada persamaan:

F(x) = x2 – 6x + 8 , dengan a = 3 dan b = 6 dan error = 0.1?

  1. Tentukan salah satu akar dari persamaan non linier f(x) = 3x2 – x – 2 dengan metode Secant jika diketahui nilai awal x0 = 0,5 dan x1 = 1,5 ; XTOL = 0,05 serta ketelitian hingga 3 desimal!
  2. Tentukan salah satu akar dari persamaan non linier f(x) = x3 – 2 dengan metode Secant jika diketahui nilai awal x0 = -2 dan x1 = 2 ; serta ketelitian hingga 2 desimal!
  3. Tentukan salah satu akar dari persamaan non linier f(x) = 2x3 – x2 – 1 dengan metode Secant jika diketahui nilai awal x0 = -5 dan x1 = 2 ; serta ketelitian hingga 2 desimal!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

 

Basuki, Ahmad dan Nana Ramadijanti. 2005. Metode Numerik dan Algoritma Komputasi. Yogyakarta : C.V. Andi OFFSET

Apa perbedaan antara metode secant dengan metode Newton Raphson?

Kedua metode ini merupakan metode terbuka. Metode Newton-Raphson menggunakan turunan fungsi dalam mencari akar persamaan linear. Sementara metode Secant merupahakn pengembangan dari metode Newton-Raphson dalam menangani kesulitan mencari turusan sebuah fungsi.

Metode secant digunakan untuk apa?

Tujuan dan Fungsi Tujuan metode secant adalah untuk menyelesaikan masalah yang terdapat pada metode Newton-Raphson yang terkadang sulit mendapatkan turunan pertama yaitu f'(x). Fungsi metode secant adalah untuk menaksirkan akar dengan menggunakan diferensi daripada turunan untuk memperkirakan kemiringan/slope.

Apa yang dimaksud dengan metode Newton Raphson?

7.2.2 Metode Newton-Raphson Metode Newton-Raphson merupakan metode penyelesaian persamaan non-linier dengan menggunakan pendekatan satu titik awal dan mendekatinya dengan memperhatikan slope atau gradien. titik pendekatan dinyatakan pada Persamaan (7.7).

Apakah kelebihan dari metode Newton Raphson dibanding metode lain?

Kelebihan metode Newton Raphson adalah hanya diperlukan satu taksiran awal dan dalam setiap penyelesaian kadang lebih cepat.