Metode Newton
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Dalam
analisis numerik,
metode Newton (juga dikenal sebagai
metode Newton-Raphson), yang mendapat nama dari
Isaac Newton dan
Joseph Raphson, merupakan metode yang paling dikenal untuk mencari hampiran terhadap akar
fungsi riil.
Metode Newton sering konvergen dengan cepat, terutama bila iterasi
dimulai "cukup dekat" dengan akar yang diinginkan. Namun bila iterasi
dimulai jauh dari akar yang dicari, metode ini dapat meleset tanpa
peringatan. Implementasi metode ini biasanya mendeteksi dan mengatasi
kegagalan konvergensi.
Diketahui fungsi
ƒ(
x) dan
turunannya ƒ '(
x), kita memulai dengan tebakan pertama,
x0 . Hampiran yang lebih baik
x1 adalah

Deskripsi metode
Ilustrasi salah satu iterasi metode Newton (fungsi
ƒ ditunjukkan dengan warna biru dan garis singgung dalam warna merah). Kita melihat bahwa
xn+1 adalah hampiran yang lebih baik daripada
xnuntuk akar
x dari fungsi
f.
Gagasan metode ini adalah sebagai berikut: kita memulai dengan
tebakan awal yang cukup dekat terhadap akar yang sebenarnya, kemudian
fungsi tersebut dihampiri dengan
garis singgungnya (yang dapat dihitung dengan alat-alat
kalkulus, dan kita dapat menghitung perpotongan garis ini dengan sumbu-
x (yang dapat dilakukan dengan mudah menggunakan aljabar dasar). Perpotongan dengan sumbu-
x ini biasanya merupakan hampiran yang lebih baik ke akar fungsi daripada tebakan awal, dan metode ini dapat diiterasi.
Misalkan
ƒ : [
a,
b] →
R adalah fungsi
terturunkan yang terdefinisi pada selang [
a,
b] dengan nilai merupakan
bilangan riil R. Rumus untuk menghampiri akar dapat dengan mudah diturunkan. Misalkan kita memiliki hampiran mutakhir
xn. Maka kita dapat menurunkan hampiran yang lebih baik,
xn+1
dengan merujuk pada diagram di kanan. Kita tahu dari definisi turunan
pada suatu titik bahwa itu adalah kemiringan garis singgung pada titik
tersebut, yaitu:

Di sini,
f ' melambangkan
turunan fungsi
f. Maka dengan aljabar sederhana kita mendapatkan

Kita memulai proses dengan nilai awal sembarang
x0. Metode ini biasanya akan mengerucut pada akar, dengan syarat tebakan awal cukup dekat pada akar tersebut, dan bahwa
ƒ'(
x0) ≠ 0.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar