Math Problem Statement

Cari akar persamaan dari x² -4x + 3 menggunakan metode simpled fixed point iteration

Solution

Untuk mencari akar persamaan x24x+3=0x^2 - 4x + 3 = 0 menggunakan metode simple fixed point iteration, kita harus mengubah persamaan kuadrat tersebut menjadi bentuk x=g(x)x = g(x). Ada beberapa cara untuk melakukannya, tetapi hasil konvergensinya tergantung pada pilihan fungsi g(x)g(x).

Langkah 1: Ubah persamaan menjadi bentuk x=g(x)x = g(x)

Kita bisa mengubah persamaan x24x+3=0x^2 - 4x + 3 = 0 menjadi bentuk: x=x2+34x = \frac{x^2 + 3}{4} Jadi kita dapat menggunakan fungsi iteratif g(x)=x2+34g(x) = \frac{x^2 + 3}{4}.

Langkah 2: Tentukan nilai awal (tebakan awal)

Misalkan kita mulai dengan nilai tebakan awal x0=2x_0 = 2.

Langkah 3: Lakukan iterasi

Iterasi dengan rumus xn+1=g(xn)x_{n+1} = g(x_n) hingga nilai xnx_n mendekati nilai tetap (akar).

xn+1=xn2+34x_{n+1} = \frac{x_n^2 + 3}{4}

Mari hitung beberapa iterasi:

  1. x0=2x_0 = 2
  2. x1=22+34=4+34=1.75x_1 = \frac{2^2 + 3}{4} = \frac{4 + 3}{4} = 1.75
  3. x2=1.752+34=3.0625+34=1.515625x_2 = \frac{1.75^2 + 3}{4} = \frac{3.0625 + 3}{4} = 1.515625
  4. x3=1.5156252+34=2.2978515625+34=1.574462890625x_3 = \frac{1.515625^2 + 3}{4} = \frac{2.2978515625 + 3}{4} = 1.574462890625
  5. x4=1.5744628906252+34=1.5936689376831055x_4 = \frac{1.574462890625^2 + 3}{4} = 1.5936689376831055

Setelah beberapa iterasi, kita melihat bahwa nilai mendekati sekitar 1.5937.

Langkah 4: Akurasi dan Konvergensi

Nilai ini semakin mendekati akar dari persamaan x24x+3=0x^2 - 4x + 3 = 0 setelah lebih banyak iterasi. Namun, nilai yang mendekati akar sangat bergantung pada seberapa baik fungsi g(x)g(x) dipilih dan seberapa dekat tebakan awal.

Apakah Anda ingin melanjutkan perhitungan iterasi ini atau memiliki pertanyaan lebih lanjut?

Pertanyaan Terkait:

  1. Bagaimana cara menentukan fungsi g(x)g(x) yang optimal untuk metode iterasi titik tetap?
  2. Apakah ada syarat agar metode iterasi titik tetap konvergen?
  3. Bagaimana cara mengukur kecepatan konvergensi metode iterasi?
  4. Apakah metode lain selain fixed point iteration lebih efektif untuk mencari akar persamaan kuadrat?
  5. Bagaimana metode iterasi ini diterapkan pada persamaan non-linear lainnya?

Tip:

Pilih tebakan awal yang dekat dengan akar sebenarnya untuk mempercepat konvergensi metode fixed point iteration.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Quadratic Equations
Numerical Methods
Fixed Point Iteration

Formulas

Quadratic equation: x^2 - 4x + 3 = 0
Iteration formula: x = (x^2 + 3) / 4

Theorems

Fixed Point Theorem: A point x is a fixed point of a function g(x) if g(x) = x.

Suitable Grade Level

Grades 10-12