KilesLestarii Amir_Blog

Program Linear
GRAFIK HIMPUNAN PENYELESAIAAN
Pengertian Program Linier
Program linier adalah suatu cara untuk menyelesaikan persoalan tertentu berdasarkan kaidah matematika dengan menyelidiki model matematikanya (dalam bentuk sistem pertidakasamaan linier) yang memiliki banyak kemungkinan penyelesaiaan. Dari sekian banyak penyelesaiaan itu, kita pilih penyelesaian yang optimal. Artinya, yang memenuhi syarat sistem pertidaksamaan linier tadi.
Grafik Himpunan Penyelesaiaan Pertidaksamaan Linier Dua Variabel
Penyelesaian pertidaksamaan pada diagram cartesius, caranya sebagai berikut:

    Jika garis itu tidak melalui titik (0,0) maka ambilah titik lain sebagai titik uji, yaitu (0,0)!
    Jika garis itu melalui titik (0,0) maka ambilah titik lain sebagai titik uji (ambil sembarang selain titik (0,0))!

Contoh 1
1) Langkah-langkah atau cara membuat grafik x - y≤ 4

    Buatlah grafik fungsi linier: x - y = 4 atau y = x - 4
    Ujilah dengan cara mensubtitusikan (0,0) pada fungsi linier y = x - 4, sehingga didapat: 0 - 0 ≤ 4 ↔ 0 ≤ 4 atau 4 ≥ 0 (benar)

Jadi, titik (0,0) memenuhi pertidaksamaan linier tadi.

    Arsirlah Himpunan penyelesaiaannya (bidang yang memuat titik (0,0)).

gbr-1.jpg
2) Grafik fungsi linier y ≥ 2x ↔ 2x - y ≥ 0

    Buatlah grafik: y = 2x
    Karena grafik fungsi tersebut ternyata melalui titik (0,0), maka ujilah dengan titik sembarang (selain (0,0)), misal kita ambil titik (2,1), kemudian disubstitusikan pada persamaan grafik di atas, sehingga didapat: 4 - 1 ≥0 ↔ 3 ≥ 0 (ini salah).

Jadi, HP (daerah yang akan diarsir) tidak melalui titik (2,1).

    Arsirlah HP-nya (bidang yang tidak memuat titik (2,1)).

gbr-2.jpg
3) Menentukan titik optimum, maksimum dan minimum.
Tentukan Hp dari 2x + 5y ≤ 10 dan 4x + 3y ≤ 12.

    Menentukan titik optimum sama halnya dengan mencari irisan dari kedua pertidaksamaan. Caranya, kedua pertidaksamaan diubah menjadi persamaan dengan dua variabel (sementara).

2x + 5y = 10…(1) |x2| ↔ 4x + 10y = 20
4x + 3y = 12…(2) |x1| ↔ 4x + 3y = 12 -
7y = 8
y = 8/7
y = 8/7 substitusikan ke-(1):
2x + 5 ( 8/7) = 10
↔ 2x = 10 - 40/7 = 30/7
↔ x = 2 1/7

    Untuk menentukan titik maksimum dan titik minimum, bisa dilihat dari grafik dan persamaan yang ditanyakan.
    Grafiknya :

gbr-3.jpg
Dari grafik, jelas terlihat bahwa titik (3,0) dan titik (0,4) adalah titik yang memungkinkan menjadi titik minimum atau maksimum (tergantung pada persamaannya).

BARISAN DAN DERET
Definisi Barisan :
Barisan adalah daftar urutan bilangan dari kiri ke kanan yang mempunyai karakteristik atau pola tertentu. Setiap bilangan dalam barisan merupakan suku dalam barisan.

Contoh :
1,2,3,4,5,6,…,…,…,…,… dst
2,4,6,8,10,12,…,…,…,… dst

Definisi deret :
Penjumlahan suku-suku dari suatu barisan disebut deret. Jika U1,U2,U3,…..Un maka U1 + U2 + U3 +… +Un adalah deret.

Contoh :
1 + 2 + 3 + 4 +… + Un
2 + 4 + 6 + 8 +… + Un

A.    Baris dan Deret Aritmatika

Definisi baris aritmatika :
Jika beda antara suatu suku apa saja dalam suatu barisan dengan suku sebelumnya adalah suatu bilangan tetap b maka barisan ini adalah barisan aritmatika. Bilangan tetap b itu dinamakan beda dari barisan.

Polanya : a, a+b, a+2b, a+3b,…..,a+(n-1)b
Dengan
o   a = U1= Suku pertama      
o   b = beda
o   n = banyaknya suku
o   Un = Suku ke-n


Suku pertamanya adalah 3 (a=3) dan bedanya adalah 2 (b=2), banyaknya suku ada 5 (n=5), suku ke-5 adalah 11 (U5 = 11).

Deret aritmatika adalah jumlah dari baris aritmatika.
            Contoh : 3 + 5 + 7 + 9 + 11  
o   Ut = Suku tengah
o   Sn = Jumlah n suku pertama 

Berikut adalah cara untk mengetahui nilai dari beberapa hal yang disebut di atas :
·         Beda
b = Un – Un-1
·         Suku ke-n
Un = a + (n-1)b
Un = Sn – Sn-1
·         Jumlah n suku pertama
Sn = ½ n (U1 + Un)
Sn = ½ n ( 2a + (n-1)b )
·         Nilai tengah
Ut = ½ (U1 + Un)


B.     BARIS DAN DERET GEOMETRI

Definisi barisan geometri :
            Jika rasio antara suku apa saja dalam suatu barisan dengan suku sebelumnya merupakan suatu bilangan tetap r maka barisan tersebut adalah barisan geometri.bilangan tetap r disebut rasio dari barisan.

Contoh :
2,6,18,48….. adalah barisan geometri dengan rasio 3. Artinya adalah nilai pada Un = 3Un-1.
          

Definisi deret geometri :
Jika U1,U2,U3,…..Un adalah barisan geometri maka jumlah U1 + U2 + U3 +… +Un disebut deret geometri.

Rumus jumlah n suku pertama dari deret geometri adalah :
            Sn = a( 1- rn ) / 1 – r , jika r < 1 dan
                        Sn = a( rn - 1) / r – 1 , jika r > 1

integral
 di 07:15 Integral adalah kebalikan dari proses diferensiasi. Integral ditemukan menyusul ditemukannya masalah dalam diferensiasi di mana matematikawan harus berpikir bagaimana menyelesaikan masalah yang berkebalikan dengan solusi diferensiasi. Lambang integral adalah \int\,
Integral terbagi dua yaitu integral tak tentu dan integral tertentu. Bedanya adalah integral tertentu memiliki batas atas dan batas bawah. Integral tertentu biasanya dipakai untuk mencari volume benda putar dan luas.


Mencari nilai integral
Substitusi

    Contoh soal:
    Cari nilai dari:\int \frac{ln x}{x}\,dx\,

        t = \ln x, dt = \frac{dx}{x}
        \int \frac{ln x}{x}\,dx\, = \int t\,dt
        = \frac {1}{2} t^2 + C
        = \frac {1}{2} ln^2x + C

Integrasi parsial

    Integral parsial menggunakan rumus sebagai berikut:

        \int f(x)g(x)\,dx = f'(x)g(x) - f(x)g'(x)

    Contoh soal:
    Cari nilai dari: \int \ln x \,dx\,

        f'(x) = 1, f(x) = x, g(x) = ln x, g'(x) = \frac{1}{x}\,
        Gunakan rumus di atas
        \int \ln x\ dx = x ln x - \int x\frac{1}{x}\,dx\,
        = x ln x - \int 1\,dx\,
        = x ln x - x + C\,

Substitusi trigonometri
Bentuk     Gunakan
\sqrt{a^2-b^2x^2}\,     x = \frac{a}{b}\sin \alpha\,
\sqrt{a^2+b^2x^2}\,     \!\, x = \frac{a}{b}\tan \alpha\,
\sqrt{b^2x^2-a^2}\,     \, x = \frac{a}{b}\sec \alpha\,

    Contoh soal:
    Cari nilai dari: \int \frac{dx}{x^2\sqrt{x^2+4}}\,

        x = 2 \tan A, dx = 2 \sec^2 A\,dA\,
        \int \frac{dx}{x^2\sqrt{x^2+4}}\,
        = \int \frac {2 sec^2 A\,dA}{(2 tan A)^2\sqrt{4 + (2 tan A)^2}}\,
        = \int \frac {2 sec^2 A\,dA}{4 tan^2A\sqrt{4 + 4 tan^2A}}\,
        = \int \frac {2 sec^2 A\,dA}{4 tan^2A\sqrt{4(1+tan^2A)}}\,
        = \int \frac {2 sec^2 A\,dA}{4 tan^2A\sqrt{4 sec^2A}}\,
        = \int \frac {2 sec^2 A\,dA}{4 tan^2A.2sec A}\,
        = \int \frac {sec A\,dA}{4 tan^2A}\,
        = \frac {1}{4}\int \frac {secA\,dA}{tan^2A}\,
        = \frac {1}{4}\int \frac{cos A}{sin^2A}\,dA\,

            Cari nilai dari: \int \frac{cos A}{sin^2A}\,dA\, dengan menggunakan substitusi
            t = sin A, dt = cos A\,dA\,
            \int \frac{cos A}{sin^2A}\,dA\,
            = \int \frac{dt}{t^2}\,
            = \int t^{-2}\,dt\,
            = -t^{-1} + C= -\frac{1}{sin A} + C\,

        Masukkan nilai tersebut:
        = \frac {1}{4}\int \frac{cos A}{sin^2A}\,dA\,
        = \frac {1}{4}.-\frac{1}{sin A} + C\,
        = -\frac {1}{4 sin A} + C\,

        Nilai sin A adalah \frac{x}{\sqrt{x^2+4}}
        = -\frac {1}{4 sin A} + C\,
        = -\frac {\sqrt{x^2+4}}{4x} + C\,

Integrasi pecahan parsial

    Contoh soal:
    Cari nilai dari: \int\frac{dx}{x^2-4}\,

        \frac{1}{x^2-4} = \frac{A}{x+2} + \frac{B}{x-2}\,
        = \frac {A(x-2) + B(x+2)}{x^2-4}\,
        = \frac{Ax-2A+Bx+2B}{x^2-4}\,
        =\frac{(A+B)x-2(A-B)}{x^2-4}\,

    Akan diperoleh dua persamaan yaitu A+B = 0\, dan A-B = -\frac{1}{2}
    Dengan menyelesaikan kedua persamaan akan diperoleh hasil A = -\frac{1}{4}, B = \frac{1}{4}\,

    \int\frac{dx}{x^2-4}\,