14
DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN KARAKTERISTIK DISTRIBUSI GAMMA DAN DISTRIBUSI BETA SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan S-1 Program Studi Pendidikan Matematika Oleh : MURWATI 0901060157 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2013 Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT

BERDASARKAN KARAKTERISTIK DISTRIBUSI GAMMA

DAN DISTRIBUSI BETA

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat

untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan S-1

Program Studi Pendidikan Matematika

Oleh :

MURWATI

0901060157

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2013

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 2: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

HALAIVIAN PERSE TUJUAT\I

DISTRIBUSI GAMMA BIVARIATBERDASARKANT KARAKTERISTIK DISTRIBUSI GAMMA

DAN DISTRIBUSI BETA

SKRIPSI

Oleh:

MURWATI0901060157

Skripsi ini disetujui oleh dosen pemhimbing untukdiajukan dandipertahankan di depan tim penguji Skripsi Program Studi Pendidikan

Matematika FKIP Univercitas Muhammadiyah Purwokerto

Mengetahui,

Pembimbing I Pembimbing tI

/iir aJ>ffiy(-Ekasetvaninssih.M.Si llr.ffii

h[fK.zrcang hlrK. 2t60037

l1tDistribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 3: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

Skripsi Berjudul

DISTRIBUSI GAMMA BTVARIATBERDASARKAI\I KARAKTERISTIK DISTRIBUSI GAMMA

DAI\ DISTRIBUSI BETA

Dipersiapkau dan disusun oleh:

MT}RWATI0901060157

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal 14 Agustus 2013

dan dinyatakan memenuhi syarat untuk diterima sebagai kelengkapan

persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Matematika

1.

Pembimbing

Eka Setyaningsih. S.Si.. M.SiNIK.2160109

Dr. H. Akhmad Jazuli. M.SiNIK.2160037

Penguji

Erni Widiyastuti. S.Si.. M.SiNtK.2160227

Chumaedi Sugihandardji. S,Si.. M.SiNIK.2160127

1.

2. zarul/Purwokerto, 14 Agustus 2013

Universitas Muharnmadiyah PurwokertoFakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikansffi

lllDistribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 4: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Murwati

090 r 060 157

Pendidikan Matematika

Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Nama

NIM

Program Studi

Fakultas

Menyusun skripsi dengan judul :

DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAI\I KARAKTERISTIK

DISTRIBUSI GAMMA DAI\[ DISTRIBUSI BETA

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi ini adalatr hasil karya tulis saya sendiri dan

bukan dibuatkan orang lain atau jiplakan karya oftmg lain. Bila pernyataan ini tidak benar,

maka saya bersedia menerima sanksi termasuk pencabutan gelar kesarjanaan yang sudah saya

peroleh.

Pnrwokerto, 14 Agustus 2013

Yang menyatakan

MURWATI(0e010601s7)

1V

a Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 5: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

v

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk membangun distribusi Gamma Bivariat

berdasarkan karakteristik distribusi Gamma dan distribusi Beta serta membangun

pdf bersama, ekspektasi, dan kovariannya. Penelitian ini menggunakan metode

studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki kaitan

antara distribusi Gamma dan distribusi Beta. 2) Menelaah Lemma Yeo dan Milne.

3) Membangun distribusi Gamma Bivariat dengan Metode Transformasi Jacobian.

4) Mencari pdf bersama, ekspektasi, dan kovarian dari distribusi Gamma Bivariat

yang telah dibangun. Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat

disimpulkan bahwa dapat dibentuk dua distribusi Gamma Bivariat berdasarkan

karakteristik distribusi Gamma dan Beta dari dan dengan : a) dan

merupakan variabel random yang berdistribusi Gamma dan merupakan varibel

random yang berdistribusi Beta; b) dan merupakan variabel random yang

berdistribusi Beta dan merupakan varibel random yang berdistribusi Gamma.

Selain itu, dapat dibangun pula pdf bersama, ekspektasi, dan kovarian berdasarkan

karakteristik masing-masing distribusi Gamma dan distribusi Beta yang disajikan.

Kata kunci: Distribusi Gamma, Distribusi Beta, Distribusi Gamma Bivariat,

Lemma Yeo dan Milne

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 6: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

vi

۷ ٦

MOTTO

فاذافرغت فا نصب لعسريسرا١ا ن مع “Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila

kamu telah selesai (dari suatu urusan) tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain)”

Q.S. Al. Insyirah: 6-7

ماانتم بمعجزين ت و ان ماتوعدون ل“Sesungguhnya apapun yang dijanjikan kepadamu pasti datang dan

kamu tidak mampu menolaknya” Q.S. Al An’am: 134

Pertolongan Allah mungkin tidak secepatnya, tapi selalu setepat-Nya.

Hidup memang indah, tapi akan lebih indah apabila memberikan kebahagiaan kepada orang-orang yang kita sayangi.

۴۳۱

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 7: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

vii

PERSEMBAHAN

Rasa syukur terucap pada-Mu Ya Rabb atas berkat dan rahmat-Mu

skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Dengan kesungguhan

hati, skripsi ini saya persembahkan untuk:

1. Kedua orang tua saya yang telah memberikan dukungan dan

doa yang tak pernah henti-hentinya kepada saya.

2. Adik-adik saya tercinta; Bagas Saputra dan Farih Akmal

Ghaisan yang selalu memberi semangat dan doa.

3. Nenek dan kakek saya yang sangat saya cintai yang selalu

memberikan doa dan dukungan penuh agar skripsi ini cepat

terselesaikan.

4. Untuk teman-teman tersayang khususnya teman Kosyandu dan

teman dari Prodi Matematika angkatan 2009 yang telah

memberikan dukungan selama saya menyusun skripsi ini.

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 8: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya,

sehingga penulis dapat menyusun skripsi yang berjudul “Distribusi Gamma

Bivariat Berdasarkan Karakteristik Distribusi Gamma dan Distribusi Beta”.

Skripsi ini penulis susun sebagai persyaratan akhir untuk memperoleh gelar

sarjana di Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Dalam penelitian skripsi ini, peneliti banyak mendapatkan bimbingan dan

bantuan dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan yang baik ini, peneliti

mengucapkan terima kasih kepada

1. Dr. H. Syamsuhadi Irsyad, S.H, M.H, Rektor Universitas Muhammadiyah

Purwokerto.

2. Drs. Ahmad, M.Pd, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas muhammadiyah Purwokerto.

3. Erni Widiyastuti, S.Si, M.Si selaku Ketua Program Studi Pendidikan

Matematika Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

4. Eka Setyaningsih, S.Si, M.Si dan Dr. H. Akhmad Jazuli, M.Si selaku

Pembimbing I dan Pembimbing II yang telah meluangkan waktu untuk

memberikan bimbingan, petunjuk, dan arahan dalam penyusunan skripsi ini.

5. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Matematika yang telah

memberi bimbingan selama belajar di Universitas Muhammadiyah

Purwokerto.

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 9: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

ix

6. Semua pihak yang telah memberikan bantuan yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.

Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak dan

menambah wawasan bagi para pembaca.

Purwokerto, Juli 2013

Penulis

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 10: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN .............. ...................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iii

SURAT PERNYATAAN ............................................................................. iv

ABSTRAK ...................................................................................................... v

MOTTO .......................................................................................................... vi

PERSEMBAHAN ......................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................. viii

DAFTAR ISI ................................................................................................. x

DAFTAR SIMBOL ....................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv

BAB 1 PENDAHULUAN .............................................................................. 1

A. Latar Belakang ........................................................... ............ 1

B. Rumusan Masalah .................................................................... 4

C. Tujuan Penelitian .................................................................... 4

D. Manfaat Penelitian ................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 6

A. Jumlahan Power Binomial ........................................................ 6

B. Turunan dan Integral ................................................................ 7

1. Turunan .............................................................................. 7

2. Integral ............................................................................... 10

C. Beberapa Fungsi Khusus ........................................................ 13

1. Fungsi Gamma ................................................................... 13

2. Fungsi Whittaker ................................................................ 17

3. Fungsi Tricomi ................................................................... 17

4. Fungsi Gamma Tak Lengkap ............................................. 18

5. Fungsi Beta ........................................................................ 19

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 11: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

xi

D. Variabel Random Kotinu ........................................................ 23

1. Variabel Random ............................................................... 23

2. pdf (Probability Density Function) dan CDF

(Cummulative Distribution Function) untuk Variabel

Random Kontinu ................................................................ 24

3. Ekspektasi dan Variansi ..................................................... 26

4. Momen ............................................................................... 28

E. Distribusi Gamma dan Distribusi Beta ................................... 29

1. Distribusi Gamma .............................................................. 29

2. Distribusi Beta .................................................................... 32

F. Distribusi Bersama ................................................................. 34

1. pdf Bersama ....................................................................... 34

2. pdf Marginal ....................................................................... 35

3. Variabel Random Saling Bebas ......................................... 36

4. Ekspektasi dan Produk Momen .......................................... 37

5. Metode Transformasi Jacobian .......................................... 39

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 40

BAB IV PEMBAHASAN .............................................................................. 44

A. Kaitan Antara Distribusi Gamma dan Distribusi Beta ........... 44

B. Distribusi Gamma Bivariat Berdasarkan Karakteristik

Distribusi Gamma dan Distribusi Beta ..................................... 49

C. Karakteristik Distribusi Gamma Bivariat Berdasarkan

Karakteristik Distribusi Gamma dan Distribusi Beta ............... 56

1. pdf Bersama Distribusi Gamma Bivariat Berdasarkan

Karakteristik Distribusi Gamma dan Distribusi Beta ........ 56

2. Ekspektasi dan Kovarian .................................................... 77

BAB V PENUTUP ........................................................................................ 88

A. Kesimpulan .............................................................................. 88

B. Saran ......................................................................................... 89

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................... ............... 90

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 12: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

xii

DAFTAR SIMBOL

: anggota

: himpunan bilangan riil

: himpunan bilangan bulat

: himpunan bilangan bulat positif

: union/ gabungan

| | : nilai mutlak dari

: kurang dari

: lebih dari

: kurang dari atau sama dengan

: lebih dari atau sama dengan

: ( )( )

( ) : fungsi Gamma dengan parameter

( ) : fungsi Gamma Tak Lengkap pada interval [ ]

( ) : fungsi Gamma Tak Lengkap pada interval [ ]

( ) : fungsi Beta dengan parameter bentuk dan

( ) : Fungsi Whittaker dari dengan parameter dan

( ) : Fungsi Tricomi dari dengan parameter dan

( ) : nilai ekspektasi dari variabel random

( ) : variansi dari variabel random

( ) : fungsi pembangkit momen dari variabel random

( ) : momen ke- dari variabel random

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 13: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

xiii

: tak terhingga

: negatif tak terhingga

: bilangan alam (2,718282…)

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013

Page 14: DISTRIBUSI GAMMA BIVARIAT BERDASARKAN …repository.ump.ac.id/5939/1/MURWATI COVER.pdfPenelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Menyelidiki

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Daerah pengintegralan pada bidang ( ) ................................ 11

Gambar 2. Integral lipat dua dengan daerah persegi panjang ................. 12

Distribusi Gamma Bivariat..., Murwati, FKIP UMP, 2013