Pertanyaan
1. Tentukanlah solusi umum dari PD : y'-(y-1)cosx=0 2. Tentukanlah solusi umum dari PD non homogen : y''-10y'+25y=sin2x 3. Tentukanlah solusi umum dengan metode variasi parameter dari PD : y''+16y=4sec^24x 4. Tentukanlah solusi deret pangkat dalam x untuk PD : y''-2xy'+4y=0
Jawaban
1. Persamaan Diferensial (PD) Homogen:
\[ y' - (y - 1)\cos x = 0 \]
Ini adalah persamaan diferensial linear orde pertama. Kita bisa menyelesaikannya dengan metode substitusi. Misalkan \( v = y - 1 \), maka:
\[ y = v + 1 \]
\[ y' = v' + 0 = v' \]
Substitusikan ke dalam persamaan:
\[ v' - v\cos x = 0 \]
\[ v' = v\cos x \]
Ini adalah persamaan diferensial linear orde pertama yang dapat dipecahkan dengan pemisahan variabel:
\[ \frac{dv}{v} = \cos x \, dx \]
\[ \ln |v| = \sin x + C \]
\[ v = e^{\sin x + C} = Ce^{\sin x} \]
Karena \( v = y - 1 \):
\[ y - 1 = Ce^{\sin x} \]
\[ y = Ce^{\sin x} + 1 \]
Jadi, solusi umumnya adalah:
\[ y = Ce^{\sin x} + 1 \]
2. Persamaan Diferensial Non Homogen:
\[ y'' - 10y' + 25y = \sin 2x \]
Untuk menyelesaikan ini, kita mencari solusi homogen terlebih dahulu:
\[ y'' - 10y' + 25y = 0 \]
Ini adalah persamaan diferensial linear homogen orde dua dengan koefisien konstan. Akar karakteristiknya adalah:
\[ r^2 - 10r + 25 = 0 \]
\[ (r - 5)^2 = 0 \]
\[ r = 5 \] (dengan multiplicitas 2).
Solusi homogen adalah:
\[ y_h = (C_1 + C_2 x)e^{5x} \]
Sekarang kita cari solusi partikular \( y_p \) untuk persamaan non homogen. Kita gunakan metode varians parameter. Misalkan:
\[ y_p = A \cos 2x + B \sin 2x \]
Turunkan dan masukkan ke dalam persamaan:
\[ y_p' = -2A \sin 2x + 2B \cos 2x \]
\[ y_p'' = -4A \cos 2x - 4B \sin 2x \]
Substitusikan \( y_p \), \( y_p' \), dan \( y_p'' \) ke dalam persamaan:
\[ (-4A \cos 2x - 4B \sin 2x) - 10(-2A \sin 2x + 2B \cos 2x) + 25(A \cos 2x + B \sin 2x) = \sin 2x \]
Sederhanakan:
\[ -4A \cos 2x - 4B \sin 2x + 20A \sin 2x - 20B \cos 2x + 25A \cos 2x + 25B \sin 2x = \sin 2x \]
Gabungkan suku-suku yang sejenis:
\[ (21A - 4B - 20B) \cos 2x + (20A + 21B) \sin 2x = \sin 2x \]
Pisahkan menjadi dua persamaan:
\[ 21A - 24B = 0 \]
\[ 20A + 21B = 1 \]
Selesaikan sistem persamaan ini:
Dari persamaan pertama:
\[ 21A = 24B \]
\[ A = \frac{24B}{21} = \frac{8B}{7} \]
Masukkan ke persamaan kedua:
\[ 20 \left(\frac{8B}{7}\right) + 21B = 1 \]
\[ \frac{160B}{7} + 21B = 1 \]
\[ \frac{160B + 147B}{7} = 1 \]
\[ 307B = 7 \]
\[ B = \frac{7}{307} \]
Maka:
\[ A = \frac{8B}{7} = \frac{8 \cdot \frac{7}{307}}{7} = \frac{8}{307} \]
Jadi, solusi partikularnya adalah:
\[ y
Pertanyaan Panas lebih
NO 20 .Sebuah balok memiliki panjang 15 cm, * lebar 8 cm , dan tinggi 6 cm. Volume balok tersebut adalah __ A. 720cm^3 B. 480cm^3 C. 258cm^3 D 758cm^3
Hasil dari sqrt (81)+sqrt (9)-sqrt (49) - 49 adalah __
Diketahui matriks P dan Q, maka hasil dari P'Q adalah P=[} 5&4 2&-2 ] a. PQ=[} 15 10 ] b. PQ=[} 36 18 ] C. PQ=[} 40 32 ] d. PQ=[} 36 -4 ] e. PQ=[} -22
Tiga suku berikutnya dari pola barisan bilangan 5,4,9,8 . 13. 12 . 17. __ adalah __ A ) 24, 23 , 22 B ) ) 17, 16, 14 C 15, 23, 22 D ) 16,21,2
13. Bentuk sederhana dari ((7^15)/(7^8)) adalah __ A. 7^7 B. 7^12 C. 7^20 D. 7^23 E. 7^25 A B C
(2^3)^-4cdot 2^-5times 2^6= __
13. Simaklah pernyataan-pernyataa n berikut! (1) (4^3)/(4^2)=4 2) ((-4)^7)/((-4)^2)=(-4)^5 (3) (x^5)/(x^2)=x^7 (4) (y^10)/(y^8)=y^12 Pernyataan yang b
Jika z_(1)=-3+i dan z_(2)=1-i maka hasil dari z_(1)-z_(2) adalah __ A -4+2i square B -4-2i C -2+2i D 2-2i E 2+2isquare
seorang pemain sepakbola menendang bola dengan lintasan bolanva berbentuk persamaan kuadrat y=x^2+2x+1 direfleksi oleh garis y=-4 maka bayangannya ada
Sebuah perusahaan memproduksi x barang. Jika biaya pro duksi per barang adalah 10 ribu dan total biaya produksi adalah 50 ribu, maka persamaan yang te
Berikut yang merupakar matriks dengan ordo 2'3 adalah __ a P=[-5 2 3] b. A=(} 2&0&-4 -2&1&-3 ) C. I=[} 3&1 1&0 ] d. T=[} 1&2 -2&1 -4&0 ] e. C=[} 4&-2&
Hasil paling sederhana dari operasi (3^7times 3^5)/(3^2) adalah __
Pasangan beruntan berkut yang bukan merupakan pernetaan atau fungsi dari A=(a, b, c) ke B= (1,2) adalah. operatorname(ta) 1)(b, 2)(c, 1)) (a, 1)(0,
Jumlah tiga suku pertama suatu barisan geometri adalah 28. Jika rasionya 2. maka suku pertama barisan tersebut adalah __ A 8 B 10 C 6 D 2 E beautiful
Soal ke 9 Jika F(x)=2xx-1 (2x)/(x-1) , maka F^-1(3) adalah __