Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.
1Rumus dan metode
Persamaan diferensial
Pertumbuhan/peluruhan eksponensial
dy/dt = ky → y = y0ekt
Waktu paruh
k = ln 2 / t½
Hukum pendinginan Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Faktor integrasi
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Tangki pencampuran
dm/dt = r·c − (r/V)·m
Matriks & determinan
determinan 2×2
det = ad − bc
Invers 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Produk
(AB)ij = Σk AikBkj
Nilai eigen
det(A − λI) = 0
Aturan Cramer
xi = det(Ai)/det(A)
Vektor: hasil kali titik & silang
Besar
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vektor satuan
û = a/|a|
Komponen dari sebuah sudut
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Hasil kali titik
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Proyeksi skalar a pada b
a·b/|b|
Usaha
W = F·d
Hasil kali silang
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Luas
jajar genjang |a × b|, segitiga ½|a × b|
Momen terhadap O
MO = r × F, r = A − O
Volume paralelepipedum
V = |a·(b × c)|
Metode
Tulis setiap vektor dalam komponen; untuk gaya yang diberikan dengan besar dan sudut, gunakan F·cos θ dan F·sin θ.
Untuk panjang dan arah gunakan besar √(x² + y² + z²) dan vektor satuan a/|a|.
Gunakan hasil kali titik untuk sudut, proyeksi, ketegaklurusan, dan usaha: a·b = |a||b|cos θ.
Gunakan hasil kali silang untuk vektor tegak lurus, luas, dan momen: tulis ketiga komponen dengan teliti, jaga urutan a × b.
Integral
Aturan pangkat
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integral tentu
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integral umum
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Luas daerah antara kurva
∫ab (f − g) dx
Metode
Tulis ulang integran sebagai jumlah suku-suku sederhana bila memungkinkan.
Terapkan aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), dan integral standar untuk ex, 1/x, sin, dan cos.
Gunakan substitusi saat Anda melihat suatu fungsi bersama turunannya.
Untuk integral tentu, hitung F(b) − F(a).
Kalkulus multivariabel
Turunan parsial
fx = ∂f/∂x (y constant), fxy = fyx
Gradien
∇f = (fx, fy), largest slope |∇f|
Turunan berarah
Duf = ∇f·u, u = v/|v|
Bidang singgung
z = f(a, b) + fx(x − a) + fy(y − b)
Aturan rantai
dz/dt = fx·dx/dt + fy·dy/dt
Uji turunan kedua
D = fxxfyy − fxy²: D > 0, fxx > 0 minimum; D > 0, fxx < 0 maximum; D < 0 saddle
Integral lipat dua
∬R f dA = ∫ab∫g(x)h(x) f dy dx
Koordinat kutub
x = r cos θ, y = r sin θ, dA = r dr dθ
Metode
Untuk turunan parsial, anggap variabel lain sebagai konstanta dan pakai aturan satu variabel.
Untuk soal gradien hitung ∇f = (fx, fy) di titik itu; pakai |∇f| untuk kemiringan tercuram dan ∇f·u dengan vektor satuan u untuk turunan berarah.
Untuk ekstremum selesaikan fx = 0 dan fy = 0 bersama-sama, lalu klasifikasikan setiap titik dengan D = fxx·fyy − fxy².
Untuk integral lipat dua gambar daerahnya, pilih urutannya (atau koordinat kutub untuk cakram) agar batas dalam adalah kurva pembatas, dan integralkan bagian dalam lebih dulu.
Barisan & deret
Barisan aritmetika
aₙ = a₁ + (n − 1)d, Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2
Barisan geometri
aₙ = a₁rⁿ⁻¹, Sₙ = a₁(1 − rⁿ)/(1 − r)
Deret geometri tak hingga
S = a₁/(1 − r), |r| < 1
Deret-p
Σ1/kᵖ converges only for p > 1
Uji rasio
L = lim |ak+1/ak|: L < 1 converges, L > 1 diverges
Jari-jari kekonvergenan
R = lim |ck/ck+1|
Polinom Taylor
Pₙ(x) = Σ f⁽ᵏ⁾(a)(x − a)ᵏ/k!
Deret Maclaurin
eˣ = Σxᵏ/k!, sin x = x − x³/3! + …, cos x = 1 − x²/2! + …, ln(1 + x) = x − x²/2 + …
Untuk jumlah pakai Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2, Sₙ = a₁(1 − rⁿ)/(1 − r), atau S = a₁/(1 − r) bila |r| < 1, dengan a₁ suku pertama dari jumlah itu.
Untuk kekonvergenan: uji suku ke-n dulu, lalu bandingkan dengan Σ1/kᵖ atau deret geometri, dan pakai uji rasio atau akar untuk faktorial dan pangkat ke-k.
Untuk polinom Taylor daftarkan f(a), f′(a), f″(a), …, bagi turunan ke-k dengan k!, dan batasi galat dengan M·|x − a|ⁿ⁺¹/(n + 1)!.
Konvolusi & sistem LTI
Konvolusi diskret
y[n] = Σ x[k]·h[n − k]
Konvolusi kontinu
y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ
Panjang dan jumlah
Ly = Lx + Lh − 1, Σy = Σx·Σh
Awal, akhir, dan luas
t1 + t3 … t2 + t4, ∫y = ∫x·∫h
Undak ke e^(−at)u(t)
y(t) = (A/a)(1 − e−at)
Sistem orde satu
y′ + a·y = b·x → h(t) = b·e−atu(t)
Rekursi orde satu
y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] → h[n] = b·aⁿ
Sinusoida melalui h(t)
|H(jω)|, ∠H(jω); H(jω) = b/(a + jω)
Amplitudo deret Fourier
persegi ±A: 4A/(kπ), k ganjil; segitiga ±A: 8A/(π²k²), k ganjil; deretan pulsa: A·D dan (2A/(kπ))|sin kπD|
Metode
Buat sketsa kedua sinyal dan catat di mana masing-masing tidak nol.
Balikkan h dan geser: untuk setiap waktu keluaran, cari rentang tempat kedua sinyal tumpang tindih.
Kalikan dan jumlahkan (diskret) atau kalikan dan integralkan (kontinu) hanya pada tumpang tindih itu.
Periksa hasilnya: keluaran dimulai pada jumlah waktu-waktu awal, berakhir pada jumlah waktu-waktu akhir, dan luas atau jumlahnya adalah hasil kali luas atau jumlah masukan.
2Soal latihan
1.Persamaan diferensialSedang
Sebuah komponen baja tempa bersuhu 400 °C dibiarkan mendingin di bengkel bersuhu 21 °C. Benda tersebut mengikuti hukum pendinginan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Dengan k = 0,01 min⁻¹, cari suhunya T setelah 45 menit.
T0 = 400 °CTa = 21 °Ck = 0,01 min⁻¹t = 45 min
T = °C
2.Persamaan diferensialSulit
Selesaikan y′ + y = 10e−3t dengan y(0) = 5. Cari y(1,5).
y′ + y = 10e−3ty(0) = 5
y(1.5) =
3.Matriks & determinanSedang
Misalkan C = AB untuk matriks yang ditunjukkan. Tentukan entri c22 (baris 2, kolom 2).
A = [6 5; −4 −5]B = [−3 −6; −4 −4]
c22 =
4.Matriks & determinanSulit
Selesaikan sistem 3x + 5y = −11 dan −x + 6y = 2. Tentukan x.
3x + 5y = −11−x + 6y = 2
x =
5.Vektor: hasil kali titik & silangSedang
Gaya konstan F = (20, −10, −25) N bekerja pada sebuah benda yang bergerak lurus dari titik A(−5, 0, 1) ke titik B(0, 0, 2). Koordinat dalam meter. Tentukan usaha W yang dilakukan gaya itu.
F = (20, −10, −25) NA(−5, 0, 1) mB(0, 0, 2) m
W = J
6.Vektor: hasil kali titik & silangSulit
Untuk a = (−4, 2, 3) dan b = (−3, 1, 3), tentukan komponen y (a × b)y dari hasil kali silang a × b.
a = (−4, 2, 3)b = (−3, 1, 3)
(a × b)y =
7.IntegralSedang
Hitung I = ∫01 2x·(x² + 1)2 dx.
f(x) = 2x·(x² + 1)2[0, 1]
I =
8.IntegralSulit
Tentukan luas A daerah yang dibatasi oleh y = 2x2 dan y = x.
y = 2x2y = x
A =
9.Kalkulus multivariabelSedang
Bidang singgung z = −x³y + 4x³ − y² + xy di titik tempat (x, y) = (3, −2) dapat ditulis sebagai z = px + qy + c. Carilah c.
f(x, y) = −x³y + 4x³ − y² + xy(a, b) = (3, −2)
c =
10.Kalkulus multivariabelSulit
Hitunglah I = ∬T (4x + 3y) dA pada segitiga T yang dibatasi oleh y = 0, x = 1, dan y = 2x.
f = 4x + 3y0 ≤ x ≤ 10 ≤ y ≤ 2x
I =
11.Barisan & deretSedang
Carilah jumlah S = Σk=1∞ 1/(k(k + 2)).
ak = 1/(k(k + 2))
S =
12.Barisan & deretSulit
f(x) = cos x dihampiri oleh polinom Maclaurin berderajat 5 pada x = −0,5. Pakai batas galat Lagrange M·|x|ⁿ⁺¹/(n + 1)! dengan M = 1 untuk mencari galat terbesar yang mungkin |R₅|.
f(x) = cos xn = 5x = −0,5M = 1
|R₅| =
13.Transformasi LaplaceSedang
Tentukan f(t) untuk F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 2)) dengan pecahan parsial, lalu hitung f(0,6).
F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 2))t = 0,6 s
f(0.6) =
14.Transformasi LaplaceSulit
Sebuah sistem dinyatakan oleh persamaan diferensial y″ + 3y′ + 2y = 4u′ + 17u, dengan masukan u(t) dan keluaran y(t). Tentukan fungsi alihnya G(s) = Y(s)/U(s) (syarat awal nol) dan hitung respons impuls g(t) pada t = 1 s. Tentukan g(1).
y″ + 3y′ + 2y = 4u′ + 17ut = 1 s
g(1) =
15.Konvolusi & sistem LTISedang
Suatu sistem memiliki respons impuls h(t) = e−5tu(t). Masukannya adalah undak x(t) = 4·u(t). Cari keluaran y(0,04) pada t = 0,04 s.
h(t) = e−5tu(t)x(t) = 4·u(t)t = 0,04 s
y(0.04) =
16.Konvolusi & sistem LTISulit
Gelombang persegi berpindah antara 10 dan 0 dengan periode T = 4 ms (setengah periode pada setiap level). Cari amplitudo c5 komponen Fourier-nya pada 1250 Hz.
0 … 10T = 4 msf = 1250 Hz
c5 =
3Larutan
1.Persamaan diferensial
Jawaban: T = 262,7 °C
Persamaan diferensial orde satu: dy/dt = k·y memiliki penyelesaian y = y₀·ekt (pertumbuhan untuk k > 0, peluruhan untuk k < 0); waktu paruh T memberikan k = ln 2/T. Hukum pendinginan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), memberikan T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Persamaan linear y′ + p(x)·y = q(x) diselesaikan dengan faktor integrasi μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, sehingga μy = ∫μq dx + C.
Penyelesaian hukum pendinginan
T(t) = 21 + 379·e−0,01t
Substitusikan t
T(45) = 21 + 379·0,6376 = 262,7 °C
Jawaban
T = 262,7 °C
2.Persamaan diferensial
Jawaban: y(1.5) = 2,176
Persamaan diferensial orde satu: dy/dt = k·y memiliki penyelesaian y = y₀·ekt (pertumbuhan untuk k > 0, peluruhan untuk k < 0); waktu paruh T memberikan k = ln 2/T. Hukum pendinginan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ), memberikan T(t) = Tₐ + (T₀ − Tₐ)·e−kt. Persamaan linear y′ + p(x)·y = q(x) diselesaikan dengan faktor integrasi μ = e∫p dx: (μy)′ = μq, sehingga μy = ∫μq dx + C.
Faktor integrasi
μ = et
(ety)′ = 10e−2t
Penyelesaian umum
y = 10/(−2)·e−3t + C·e−t = −5·e−3t + C·e−t
Kondisi awal
5 = −5 + C → C = 10
Hitung nilainya
y(1,5) = −5·0,01111 + 10·0,2231 = 2,176
Jawaban
y(1,5) = 2,176
3.Matriks & determinan
Jawaban: c22 = 44
Matriks: determinan matriks 2×2 adalah ad − bc. Untuk 3×3, ekspansikan sepanjang satu baris: setiap entri dikali determinan matriks 2×2 yang tersisa setelah baris dan kolomnya dihapus, dengan tanda bergantian + − +. Nilai eigen λ memenuhi det(A − λI) = 0; untuk 2×2 itu adalah λ² − (trace)·λ + det = 0.
Baris kali kolom
c22 = (−4)·(−6) + (−5)·(−4) = 44
Jawaban
c22 = 44
4.Matriks & determinan
Jawaban: x = −3,304
Matriks: determinan matriks 2×2 adalah ad − bc. Untuk 3×3, ekspansikan sepanjang satu baris: setiap entri dikali determinan matriks 2×2 yang tersisa setelah baris dan kolomnya dihapus, dengan tanda bergantian + − +. Nilai eigen λ memenuhi det(A − λI) = 0; untuk 2×2 itu adalah λ² − (trace)·λ + det = 0.
Determinan matriks koefisien
det A = 3·6 − 5·(−1) = 23
Ganti kolom x
det Aₓ = (−11)·6 − 5·2 = −76
x = −76/23 = −3,304
Jawaban
x = −3,304
y = −0,2174
5.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: W = 75 J
Dot product:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.
Perpindahan
d = B − A = (0, 0, 2) − (−5, 0, 1) = (5, 0, 1) m
Usaha
W = F·d = 20·5 + (−10)·0 + (−25)·1 = 75 J
Jawaban
W = 75 J
6.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: (a × b)y = 3
Cross product:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.
Hasil kali silang, komponen demi komponen
(a × b)x = aybz − azby = 2·3 − 3·1 = 3
(a × b)y = azbx − axbz = 3·(−3) − (−4)·3 = 3
(a × b)z = axby − aybx = (−4)·1 − 2·(−3) = 2
Komponen yang diminta
(a × b)y = 3
Jawaban
(a × b)y = 3
Periksa: a × b tegak lurus terhadap kedua vektor, jadi hasil kali titiknya dengan a dan dengan b adalah nol.
7.Integral
Jawaban: I = 2,333
Integral tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx adalah luas bertanda antara grafik dan sumbu x dari a ke b. Cari antiturunan F (dengan F′ = f) dan hitung F(b) − F(a). Aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua kurva adalah ∫(atas − bawah) dx.
Substitusi
u = x² + 1, du = 2x dx
I = ∫12 u2 du
Integralkan dan substitusikan batas
I = [u3/3]12 = (8 − 1)/3 = 2,333
Jawaban
I = 2,333
8.Integral
Jawaban: A = 0,04167
Integral tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx adalah luas bertanda antara grafik dan sumbu x dari a ke b. Cari antiturunan F (dengan F′ = f) dan hitung F(b) − F(a). Aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua kurva adalah ∫(atas − bawah) dx.
Titik potong
2x2 = x → x = 0, x = 0,5
Integralkan atas dikurangi bawah
A = [0,5x2 − 0,6667x3]00,5 = 0,04167
Jawaban
A = 0,04167
9.Kalkulus multivariabel
Jawaban: c = −368
Gradien: ∇f = (fx, fy) menunjuk ke arah kenaikan tercuram, dan |∇f| adalah laju perubahan terbesar. Turunan berarah sepanjang arah v adalah Duf = ∇f·u dengan vektor satuan u = v/|v|. Bidang singgung di (a, b) adalah z = f(a, b) + fx(a, b)(x − a) + fy(a, b)(y − b); bidang ini memberi hampiran linear f di dekat titik itu. Aturan rantai: dz/dt = fx·dx/dt + fy·dy/dt.
Nilai dan kemiringan di titik itu
f(3, −2) = 152
fx = −3x²y + 12x² + y → fx(3, −2) = 160
fy = −x³ − 2y + x → fy(3, −2) = −20
Bidang singgung
z = 152 + 160(x − 3) − 20(y + 2)
z = 160x − 20y − 368
Suku konstanta
c = −368
Jawaban
c = −368
10.Kalkulus multivariabel
Jawaban: I = 4,667
Titik kritis dan integral lipat dua: titik kritis memiliki fx = fy = 0. Uji turunan kedua dengan D = fxxfyy − fxy²: D > 0 dan fxx > 0 adalah minimum lokal, D > 0 dan fxx < 0 maksimum lokal, D < 0 titik pelana, dan D = 0 tidak menentukan apa pun. Untuk integral lipat dua pada daerah umum, jadikan batas dalam sebagai kurva yang membatasi daerah; untuk cakram dan juring pakai koordinat kutub, x = r cos θ, y = r sin θ dan dA = r dr dθ (jangan lupa faktor r).
Limit
0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 2x
Integral dalam
∫02x (4x + 3y) dy = 4x·2x + 3·(2x)²/2 = 14x²
Integral luar
I = 14·1³/3 = 4,667
Jawaban
I = 4,667
11.Barisan & deret
Jawaban: S = 0,75
Kekonvergenan: jika suku-sukunya tidak menuju 0, deret divergen (uji suku ke-n). Σ1/kᵖ konvergen hanya untuk p > 1, dan Σrᵏ hanya untuk |r| < 1. Bandingkan suatu deret dengan salah satunya bila suku-sukunya berperilaku seperti itu untuk k besar. Uji rasio: L = lim |ak+1/ak|; uji akar: L = lim |ak|1/k. L < 1 konvergen, L > 1 divergen, L = 1 tidak menentukan apa pun. Deret pangkat Σck(x − x₀)ᵏ konvergen untuk |x − x₀| < R dengan R = lim |ck/ck+1|; deret selang-seling dengan suku-suku yang menurun menuju 0 konvergen.
Pecahan parsial
1/(k(k + 2)) = (1/2)·(1/k − 1/(k + 2))
Batal
S = (1/2)·(1 + 1/2) = 0,75
Jawaban
S = 0,75
12.Barisan & deret
Jawaban: |R₅| = 2,17 × 10⁻⁵
Polinom Taylor: di dekat x = a fungsi mulus didekati oleh Pₙ(x) = f(a) + f′(a)(x − a) + f″(a)(x − a)²/2! + … + f⁽ⁿ⁾(a)(x − a)ⁿ/n!; untuk a = 0 ini adalah polinom Maclaurin. Deret baku: eˣ = Σxᵏ/k!, sin x = x − x³/3! + x⁵/5! − …, cos x = 1 − x²/2! + x⁴/4! − …, ln(1 + x) = x − x²/2 + x³/3 − …, 1/(1 − x) = Σxᵏ. Batas galat Lagrange: |f(x) − Pₙ(x)| ≤ M·|x − a|ⁿ⁺¹/(n + 1)!, dengan M nilai terbesar |f⁽ⁿ⁺¹⁾| di antara a dan x.
Batas turunan
M = 1
Batas Lagrange
|R₅| ≤ 1·0,5⁶/6! = 2,17 × 10⁻⁵
Jawaban
|R₅| = 2,17 × 10⁻⁵
Galat sebenarnya lebih kecil: |f(−0,5) − P₅(−0,5)| = 2,16 × 10⁻⁵.
13.Transformasi Laplace
Jawaban: f(0.6) = 2,036
Transformasi Laplace: F(s) = ∫₀∞ f(t)·e−st dt mengubah turunan menjadi perkalian dengan s: ℒ{f′} = sF(s) − f(0), ℒ{f″} = s²F(s) − s·f(0) − f′(0). Pasangan baku: 1 ↔ 1/s, e−at ↔ 1/(s + a), t·e−at ↔ 1/(s + a)², sin ωt ↔ ω/(s² + ω²), cos ωt ↔ s/(s² + ω²), dan pergeseran s → s + σ mengalikan fungsi waktu dengan e−σt. Untuk membalik F(s) rasional, uraikan menjadi pecahan parsial: residu sebuah kutub tunggal p adalah A = [(s − p)·F(s)] pada s = p. Teorema nilai akhir: f(∞) = lims→0 s·F(s), hanya berlaku jika semua kutub s·F(s) berada di setengah bidang kiri. Teorema nilai awal: f(0⁺) = lims→∞ s·F(s).
Pecahan parsial
F(s) = A/s + B/(s + 1) + C/(s + 2)
A = 20/(1·2) = 10
B = 20/((−1)·1) = −20
C = 20/((−2)·(−1)) = 10
Transformasi balik
f(t) = 10 − 20·e−t + 10·e−2t
Hitung nilainya
f(0,6) = 10 − 20·e−0,6 + 10·e−2·0,6 = 2,036
Jawaban
f(0,6) = 2,036
14.Transformasi Laplace
Jawaban: g(1) = 3,564
Transformasi Laplace: F(s) = ∫₀∞ f(t)·e−st dt mengubah turunan menjadi perkalian dengan s: ℒ{f′} = sF(s) − f(0), ℒ{f″} = s²F(s) − s·f(0) − f′(0). Pasangan baku: 1 ↔ 1/s, e−at ↔ 1/(s + a), t·e−at ↔ 1/(s + a)², sin ωt ↔ ω/(s² + ω²), cos ωt ↔ s/(s² + ω²), dan pergeseran s → s + σ mengalikan fungsi waktu dengan e−σt. Untuk membalik F(s) rasional, uraikan menjadi pecahan parsial: residu sebuah kutub tunggal p adalah A = [(s − p)·F(s)] pada s = p. Teorema nilai akhir: f(∞) = lims→0 s·F(s), hanya berlaku jika semua kutub s·F(s) berada di setengah bidang kiri. Teorema nilai awal: f(0⁺) = lims→∞ s·F(s).
Fungsi alih
G(s) = Y(s)/U(s) = (4s + 17)/(s² + 3s + 2)
Pecahan parsial
s² + 3s + 2 = (s + 1)(s + 2)
A = 13, B = −9
Respons impuls
g(t) = 13·e−t − 9·e−2t
g(1) = 3,564
Jawaban
g(1) = 3,564
15.Konvolusi & sistem LTI
Jawaban: y(0.04) = 0,145
Konvolusi kontinu: y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ. Balikkan h, geser ke posisi t, lalu integralkan hasil kali bagian-bagian yang tumpang tindih. Untuk sinyal kausal integralnya berjalan dari 0 sampai t. Hasil yang berguna: luas y sama dengan luas x dikali luas h; jika x berlangsung dari t₁ sampai t₂ dan h dari t₃ sampai t₄, maka y berlangsung dari t₁ + t₃ sampai t₂ + t₄. Untuk h(t) = e−atu(t) dan undak setinggi A, y(t) = (A/a)(1 − e−at).
Konvolusi dengan undak
y(t) = 4·∫₀ᵗ e−5τ dτ = (4/5)·(1 − e−5t)
Hitung nilainya
y(0,04) = 0,8·(1 − e−0,2) = 0,145
Jawaban
y(0,04) = 0,145
16.Konvolusi & sistem LTI
Jawaban: c5 = 1,273
Respons impuls dan deret Fourier: respons impuls h(t) menggambarkan sistem LTI sepenuhnya: untuk y′ + a·y = b·x responsnya h(t) = b·e−atu(t), dan untuk y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] responsnya h[n] = b·aⁿu[n]. Sinusoida cos ωt melewatinya dengan penguatan |H(jω)| dan fase ∠H(jω), dengan H adalah transformasi Fourier dari h. Sinyal periodik adalah jumlah harmonisa pada k/T: gelombang persegi ±A hanya memiliki harmonisa ganjil dengan amplitudo 4A/(kπ), gelombang segitiga dengan puncak A memiliki 8A/(π²k²), dan deretan pulsa setinggi A dengan siklus kerja D memiliki rata-rata A·D dan harmonisa (2A/(kπ))·|sin(kπD)|.