Metode Beda Hingga untuk Persamaan Diferensial Biasa Orde Dua Linear dengan Syarat Batas Dirichlet

Abstract

Persamaan diferensial dapat digunakan untuk memodelkan suatu fenomena dinamis. Seringkali model tersebut sangat kompleks yang mengakibatkan penyelesaian persamaan diferensial secara analitik sulit dilakukan sehingga dibutuhkan suatu pendekatan numerik untuk mencari solusi persamaan. Secara umum pendekatan numerik menggunakan prinsip hampiran sehingga hasil solusi numerik akan memiliki selisih nilai dengan hasil solusi analitik. Karya ilmiah ini berfokus pada penyelesaian persamaan diferensial biasa orde dua linear secara numerik menggunakan metode beda hingga. Solusi khusus dalam penelitian ini diperoleh dengan menggunakan syarat batas Dirichlet yang menspesifikasi nilai solusi fungsi pada nilai variabel bebas tertentu. Metode beda hingga bekerja dengan mengganti suatu persamaan diferensial dengan syarat batas menjadi sebuah sistem persamaan linear yang dilakukan dengan mendiskretisasi daerah asal dan mengubah turunan pada persamaan dengan hampiran beda hingga pusat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan secara numerik menggunakan metode beda hingga hasilnya tidak berbeda jauh dengan metode analitik, hal ini terlihat dari nilai MAPE yang memiliki kisaran kurang dari 10% pada setiap kasus.