tugas matematika rekayasa fix

Upload: wwnusantara

Post on 07-Jul-2018

233 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    1/23

    P a g e 1 | 23 

    BAB I

    PENDAHULUAN 

    Matriks yang sering dijumpai adalah matriks yang entri-entrinya bilangan-

     bilangan real atau kompleks. Seperti diketahui bahwa himpunan bilangan real

    merupakan field terhadap operasi penjumlahan dan perkalian. Salah satu contoh

    matriks yang entri - entrinya merupakan field adalah matriks yang dapat

    didiagonalisasi. Matriks yang dapat didiagonalisasi banyak diterapkan dalam

     berbagai ilmu khususnya dalam matematika sendiri.

    Beberapa referensi menjelaskan tentang matriks yang dapat

    didiagonalisasi, pertama diberikan matriks A yang berukuran n x n, maka dicari

    matriks taksingular P yang mendiagonalkan A, sedemikian hingga diperoleh

    suatu matriks diagonal D = P-JAP. Matriks taksingular P, diperoleh dengan

    cara mencari nilai eigen dari matriks A, kemudian ditentukan vektor eigen yang

     bersesuaian dengan masing-masing nilai eigen yang diperoleh tadi. Tiap-tiap

    vektor eigen yang diperoleh tadi membentuk kolom-kolom matriks taksingular P.

    Kemudian dilakukan pendiagonalan, yaitu dengan mencari vektor eigenyang bebas linear satu sarna lain, dan seterusnya. Pembahasan mendasar

    mengenai matriks terutarna yang berkaitan dengan matriks yang dapat

    didiagonalisasi ini, telah jelas dikemukakan dan disajikan dalam sejumlah buku

    referensi yang biasanya digunakan oleh para mahasiswa sebagai salah satu buku

     perkuliahan umum. Tetapi dilain pihak, akan muncul suatu masalah

     bagaimana jika ada sebuah contoh yang lain untuk matriks yang dapat

    didiagonalisasi sehingga ada suatu matriks bujur sangkar A 1.

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    2/23

    P a g e 2 | 23 

    BAB II

    PEMBAHASAN 

    2.1 MATRIKS 

    2.1.1 Definisi matriks 

    Matriks adalah kumpulan bilangan-bilangan yang diatur dalam

     baris-baris dan kolom-kolom berbentuk persegi panjang serta termuat

    diantara sepasang tanda kurung.

    suatu larikan bilangan-bilangan yang berbentuk empat persegi panjang.

    Bentuk umumnya:

     A =

    mn3m2m1m

    n2232221

    n1131211

    aaaa

    aaaa

    aaaa

     

     A  adalah notasi matriks sedang amn  adalah elemen matriks.Deretan horisontal elemen-elemen disebut baris dan deretan vertikal

    disebut kolom. Indeks m  menunjukkan nomor baris elemen berada,

    indeks n menunjukkan nomor kolom elemen berada, misal a23 artinya

    elemen a berada pada baris 2 dan kolom 3.

    Matriks diatas memiliki m  baris dan n  kolom, dan disebut juga

    dimensi m kali n (mn).

    Matriks dengan dimensi baris m = 1, seperti:

     B = [ b1  b2    bn],

    disebut dengan vektor bar is   atau matri ks bari s . Sedang dengan

    dimensi kolom n = 1, seperti:

    C =

    m

    3

    2

    1

    c

    c

    c

    c

     

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    3/23

    P a g e 3 | 23 

    Matriks yang semua unsurnya bernilai 0, seperti:

     A =

    000

    000

    000

     disebut dengan matriks nol.

    2.1.2  Macam-Macam Matriks

    a)  Matriks bujur sangkar (MBS) adalah sebuah matriks dimana m = n,

    misal matriks 33, adalah:

     A =

    333231

    232221

    131211

    aaa

    aaa

    aaa

     

    Diagonal yang terdiri dari a11, a22, dan a33  adalah diagonal utama

    matriks.

    MBS  banyak digunakan pada penyelesaian sistem persamaan linier,

    dalam sistem ini jumlah persamaan (baris) dan jumlah bilangan tak

    diketahui (kolom) harus sama untuk mendapatkan penyelesaian

    tunggal.

     b)  Matriks diagonal adalah matrik bujur sangkar dimana semua elemen

    kecuali diagonal utama adalah 0, dan berbentuk:

     A =

    44

    33

    22

    11

    000

    000

    000

    000

    a

    a

    a

    a

     

    c)  Matriks saklar, adalah matriks diagonal yang unsur-unsurnya sama

     besar tetapi bukan nol atau satu.

    d)  Matriks identitas, adalah matriks diagonal yang semua elemen pada

    diagonal utama bernilai 1 atau dapat juga disebut matriks satuan,

    seperti bentuk berikut ini:

    I =

    1000

    0100

    0010

    0001

     

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    4/23

    P a g e 4 | 23 

    e)  Matriks segitiga atas  (MSA), adalah matriks yang semua elemen

    dibawah diagonal bernilai 0, bentuknya sebagai berikut:

     A =

    44

    3433

    242322

    14131211

    000

    00

    0

    a

    aa

    aaa

    aaaa

     

    f)  Matriks segitiga bawah  (MSB), adalah matriks yang semua elemen

    diatas diagonal bernilai 0, bentuknya sebagai berikut:

     A =

    44434241

    333231

    2221

    11

    0

    00

    000

    aaaa

    aaa

    aa

    a

     

    g)  Matriks simetris, bila aij = a ji, misalnya matriks simetris 33:

     A =

    872

    731

    215

     

    h)  Matriks simetris diagonal nol, bila aij  = -a ji, misalnya matriks

    simetris 33 yang semua unsur diagonalnya a ji = 0.

     A =

    072

    701

    210

     

    i)  Matriks pita, adalah matriks yang mempunyai elemen sama dengan 0,

    kecuali pada satu jalur yang berpusat pada diagonal utama, bentuknya

    sebagai berikut:

     A  =

    4443

    343332

    232221

    1211

    00

    0

    0

    00

    aa

    aaa

    aaa

    aa

    , disebut juga dengan matriks

    tridiagonal .

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    5/23

    P a g e 5 | 23 

     j)  Matriks transpose, adalah matriks yang terbentuk dengan mengganti

     baris menjadi kolom dan kolom menjadi baris (notasinya AT).

    Untuk matriks: A =

    mn3m2m1m

    n2232221

    n1131211

    aaaa

    aaaa

    aaaa

    ,

    maka transposenya ( AT) adalah AT =

    mnn3n2n1

    2m322212

    1m312111

    aaaa

    aaaa

    aaaa

     

    k)  Matriks ortogonal  adalah matrik bujur sangkar yang memenuhi

    aturan:

    [A]T . [A] = [A] [A]

    T = [I]

    l)  Peningkatan matriks 

    Matriks dapat ditingkatkan dengan menambahkan kolom (kolom-

    kolom) pada matriks asli, misalnya suatu matriks koefisien berdimensi

    33,

     A =

    333231

    232221

    131211

    aaa

    aaa

    aaa

     

     bila matriks ini akan ditingkatkan dengan menambahkan matriks

    identitas sehingga menjadi matriks 36, yang mempunyai bentuk

    sebagai berikut:

    100|

    010|

    001|

    333231

    232221

    131211

    aaa

    aaa

    aaa

     

     bentuk ini lebih menguntungkan bila dilakukan operasi pada dua

    matriks, dengan demikian operasi tidak dilakukan untuk dua matriks,

    tetapi hanya pada satu matriks yang ditingkatkan.

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    6/23

    P a g e 6 | 23 

    2.2  OPERASI MATRIKS

    2.2.1 Penjumlahan Matriks 

    Dua matriks A dan matriks B dapat dijumlahkan jika ordo matriks A

    sama dengan ordo matriks B. Menjumlahkan matriks A dengan matriks B

    dilakukan dengan cara menjumlahkan elemen-elemen matriks A dengan

    elemen-elemen matriks B yang bersesuaian letaknya. Apabila matriks A

    dan matriks B ordonya berlaianan maka penjumlahan matriks itu tidak

    didefinisikan.

    Contoh:

    Diketahui matriks A =  

      

     

    43

    21 dan B =

     

      

     

    16

    75 

    a.  Tentukan A + B

     b. 

    Tentukan B + A

    Jawab:

    a.  A + B =  

      

     

    43

    21 +

     

      

     

    16

    75 =

     

      

     

    1463

    7251 =

     

      

     

    59

    96 

     b.  B + A =  

      

     

    16

    75 +

     

      

     

    43

    21 =

     

      

     

    4136

    2715 =

     

      

     

    59

    96 

    Dari contoh di atas, ternyata A + B = B + A. Jadi pada matriks berlaku sifat

    komutatif penjumlahan. Juga dapat kita buktikan bahwa pada matriks berlaku sifat assosiatif penjumlahan yaitu (A+B)+C = A+(B+C).

    2.2.2 Pengurangan Matriks 

    Jika A dan B dua matriks yang ordonya sama maka matriks hasil

     pengurangan A dan B sama artinya dengan menjumlahkan matriks A

    dengan matriks negatif (lawan) B, atau ditulis sebagai berikut:

    A –  B = A + (-B).

    Contoh:

    1) Jika P =  

      

     

    23

    74 dan Q =

     

      

     

    23

    12, maka tentukan P –  Q !

    Jawab:

    P –  Q =  

      

     

    23

    74 -

     

      

     

    23

    12 =

     

      

     

    23

    74 +

     

      

     

    23

    12 =

     

      

     

    40

    62 

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    7/23

    P a g e 7 | 23 

    2) Jika X matriks ordo 2x2, tentukan matriks X jika diketahui persamaan :

    X +  

      

       

    42

    35 =

     

      

     

    23

    41 

    Jawab:

    X +  

      

       

    42

    35 =

     

      

     

    23

    41

     

    X =  

      

     

    23

    41 -

     

      

       

    42

    35 =

     

      

     

    23

    41 +

     

      

     

    42

    35 =

     

      

     

    61

    76 

    Jadi matriks X =  

     

     

     

    61

    76

     

    2.2.3 Perkalian Matriks

    1. Perkalian Skalar Dengan Matriks

    Jika k adalah sebuah bilangan real dan A adalah sebuah matriks,

    maka kA adalah matriks yang diperoleh dengan cara mengalikan k

    (bilangan skalar) dengan setiap elemen matriks A.

    Contoh:

    Jika A =   

      

      9564  dan B =

      

      

    4321 , tentukan :

    a. 3A c. 3A + 4B

     b. 4B d.21 A +

    21 B

    Jawab:

    a. 

    3A = 3  

      

     

      95

    64 =

     

      

     

      2715

    1812 

     b.  4B = 4

     

     

     

     

    43

    21 =

     

     

     

     

    1612

    84 

    c.  3A + 4B =  

      

     

      2715

    1812 +

     

      

     

    1612

    84 =

     

      

     

      433

    2616 

    d. 21 A +

    21 B =

    21

     

      

     

      95

    64  +

    21

     

      

     

    43

    21  =

     

      

     

      2

    925

    32  +

     

      

     

    2

    1

    23

    21

      =

     

     

     

     

      2

    13

    25

    1

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    8/23

    P a g e 8 | 23 

    2. Perkalian Matriks Dengan Matriks Dua buah matriks A dan B dapat dikalikan jika jumlah kolom

    matriks A sama dengan jumlah baris matriks B. Hasil perkaliannya

    adalah matriks baru yang ordonya adalah jumlah baris matriks A kali

     jumlah kolom matriks B. Secara umum ditulis :

    Amxp  x B pxn  = C mxn  

    Cara mengalikan kedua matriks tersebut adalah dengan jalan mengalikan

    setiap baris pada matriks A dengan setiap kolom pada matriks B,

    kemudian dijumlahkan.

    Contoh:

    1) Jika A =

     

     

     

     

    12

    34 dan B =

     

     

     

     

    2

    3, tentukan A x B !

    Jawab:

    A x B =  

      

     

    12

    34 

      

     

    2

    3 =

     

      

     

    2.13.2

    2.33.4 =

     

      

     

    8

    18 

    2) Jika A =  

      

     

    14

    52 dan B =

     

      

     

      62

    13, tentukan A x B !

    Jawab:

    A x B =

     

     

     

     

    14

    52

     

     

     

     

      62

    13  =

     

     

     

     

    6.11.4)2.(13.4

    6.51.2)2.(53.2  =

     

      

     

    64212

    302106 =

     

      

     

    1010

    324 

    3) Jika C =  

      

     

    654

    123 dan D =

     

     

     

     

    1

    2

    6

    , tentukan C x D !

    Jawab:

    C x D =  

     

     

     

    654

    123

     

     

     

     

    12

    6

     =  

     

     

     

    1.62.56.4

    1.12.26.3

      =  

     

     

     

    40

    23

     

    4) Jika M =

     

     

     

     

    15

    32

    64

    dan N =

     

     

     

     

    5

    3

    4

    , tentukan M x N !

    Jawab:

    M x N tidak dapat dikalikan karena tidak memenuhi definisi

    Amxp x Bpxn = Cmxn 

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    9/23

    P a g e 9 | 23 

    2.3 Determinan dan Invers Matriks

    2.3.1 Determinan

    Adalah sekumpulan bilangan-bilangan yang disusun secara teratur

    dalam sebuah bujur sangkar, yang letaknya horisontal dan vertikal

    serta mempunyai satu harga tertentu.

    1. Sifat-sifat determinan

    a)  Apabila semua unsur dalam suatu baris atau suatu kolom sama

    dengan nol, maka harga determinan = 0

    D =

    000

    532

    142

     = 0 D =

    205

    103

    402

      = 0

     b)  Harga determinan tidak berubah, bila semua baris diubah

    menjadi kolom atau semua kolom diubah menjadi baris.

    D =32

    11 = 1 D =

    31

    21 = 1

    c)  Pertukaran tempat diantara baris dengan baris atau kolom

    dengan kolom pada suatu determinan akan mengubah tanda

    determinan.

    D =32

    11 = 1 → ditukar baris  D =

    11

    32 = – 1

    → ditukar kolom D =23

    11 = – 1

    d)  Bila suatu determinan terdapat dua baris atau kolom yang sama

    (identik), maka harga determinan itu = 0

    D =

    653

    421

    421

     = 0 D =

    644

    522

    311

     = 0

    Ada 2 baris yang sama Ada 2 kolom yang sama

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    10/23

    P a g e 10 | 23 

    e)  Bila semua unsur sembarang baris atau kolom dikalikan dengan

    sebuah faktor tidak bernilai 0, maka harga determinan dikalikan

    dengan bilangan itu.

    D =3211  = 1 ↔ baris 1 dikalikan 2 → D =

    3222  = 6 –  4 = 2

    ↔ kolom 1 dikalikan 2 → D =34

    12 = 6 –  4 = 2

    f)  Tanpa mengubah harga determinan, semua unsur sembarang

     baris atau kolom dapat dikalikan dengan sebuah faktor (≠ 0)

    dan menambahkannya pada atau mengurangi dari sembarang

     baris (kolom) yang lain.

    D = 43

    21 = – 2 ↔ ekspansi baris H21 (-2) D = 43

    21 =

    D =01

    21 = – 2

    ↔ ekspansi kolom K 21 (-1) D =13

    11 = – 2

    2. Perhitungan nilai determinan

    a)  Metode Sarrus 

    Metode ini hanya berlaku untuk menghitung harga determinan

    tingkat atau orde tiga saja.

    D =

    32

    22

    12

    31

    21

    11

    333231

    232221

    131211

    a

    a

    a

    a

    a

    a

    aaa

    aaa

    aaa

     

    D = (a11 . a22 . a33) + (a12 . a23 . a31) + (a13 . a21 . a32) –  (a13 . a22 . 

    a31) (a11 . a23 . a32) –  (a12 . a21 . a33)

    Contoh soal:

    [A] =

    142

    131

    421

      → →

    142

    131

    421

     

    2

    1

    1

      4

    3

    2

     

    = (1.( –  3).1) + (2.1.( –  2)) + (( –  4).1.4) –  (( –  4).( –  3).( – 2)) –  (1.1.4)

     –  (2.1.1)

    = ( –  3) + ( –  4) + ( –  16) + 24 –  4 –  2

    = –  5.

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    11/23

    P a g e 11 | 23 

     b)  Metode Chio 

    Harus dibuat MSA

    A =

    142

    131421

     

    700

    310421

     

    = Harga determinannya menjadi = 1.1.( –   7) =  –   7  (Kalikan

    diagonal utamanya)

    Contoh soal:

    A =

    2031

    1153

    1442

    0321

     

    2310

    11010

    1200

    0321

     

    Karena tidak boleh ada bilangan 0 pada a22 maka diadakan pertukaran

     baris dengan baris (baris ke 2 dan ke 3 ditukar)

    Setelah diadakan pertukaran baris, maka dikalikan ( – 1).

    ( – 1)

    2310

    1200

    11010

    0321

      → → ( – 1)

    11300

    1200

    11010

    0321

     

    ( – 1)

    11300

    1200

    11010

    0321

      → →  ( – 1)

    215000

    1200

    11010

    0321

     

    [A] = ( – 1) . 1 . ( – 1) . 2 .  215  = 15.

    H21 (1)

    ~

    H21 (2)

    ~

    H31 (3)

    H42 ( –1)

    ~

    H43 213  

    ~

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    12/23

    P a g e 12 | 23 

    c)  Metode minor (ekspansi) Jika di dalam suatu determinan tingkat atau orde n, elemen-elemen

     pada baris ke-i dan kolom ke-j diambil (dihapus) terdapat suatu

    determinan tingkat (m – 1), simbol yang ditulis Mij.

    Contoh soal:

    1). A =

    2031

    1153

    1442

    0321

      → → Minor (M23) =

    231

    153

    021

     

    → → Minor (M41) =

    115

    144

    032

     

    2). D =

    333231

    232221

    131211

    aaa

    aaa

    aaa

     

    Harga determinannya adalah:

    D = [(a11 . a22 . a33) + (a12 . a23 . a31) + (a13 . a21 . a32)] –  

    [(a13 . a22 . a31) + (a11 . a23 . a32) + (a12 . a21 . a33)]= [a11(a22 . a33  –  a23 . a32)] –  [a12 (a21 . a33 –  a23 . a31)] +

    [a13 (a21 . a32  –  a22 . a31)]

    = a113332

    2322

    aa

    aa  –   a12

    3331

    2321

    aa

    aa  + a13

    3231

    2221

    aa

    aa 

    = (a11 . M11)  –   (a12 . M12) + (a13 . M13)

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    13/23

    P a g e 13 | 23 

    Contoh :

    Diketahui matriks A =

    101

    312

    243

    Tentukan nilai determinan matriks A.

    Jawab :

    det A =

    01

    12

    43

    101

    312

    243  

     

    = [( – 3 × 1 × ( – 1)) + (4 × 3 × 1) + (2 × 2 × 0)] –  [(1 × 1 × 2) +

    (0 × 3 × ( – 3)) + ( – 1 × 2 × 4)]

    = (3 + 12 + 0) –  (2 + 0 –  8) = 21

    Jadi, nilai determinan matriks A adalah 21.

    2.3.2 INVERS MATRIKS

    Apabila A dan B matriks bujur sangkar berordo n, sedemikian

    sehingga AB = BA = I, maka B disebut invers dari A (B = A-1),

    dan A disebut invers dari B (A = B-1).

    I = merupakan matriks Identitas

    B =

    12

    31  B-1 =

    5/15/2

    5/35/1 

    Bukti Inversnya benar

    Mencari Invers matriks dapat dengan cara :

    1. 

    Adjoint2.  Transformasi Elementer Baris

    B.B-1

     = B-1

    .B = I 

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    14/23

    P a g e 14 | 23 

    1.  Cara Metode Adjoint

    a. 

    menentukan nilai determinan dari matriks

     b.  menentukan adjoint matriks.

    c. 

    Mengalikan adjoint matrik dengan kebalikan determinan

    C =

    314

    532

    001

      Adj (C) =

    3110

    5314

    004

     

    C   = 4

    Jadi C-1

     = ¼

    3110

    5314

    004

     =

    4/34/12/5

    4/54/32/7

    001

     

    2. Metode transformasi Elementer baris

    Anxn, nilai  A  ≠ 0 

    1

    A-1

     = _____

     . Adj (A)

     A  

       I  A           ).(ahij   1 A I   

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    15/23

    P a g e 15 | 23 

    C =

    314

    532

    001

     

    100314

    010532

    001001

     

    104310

    012530

    001001

                 )2.(23h  

    104310

    216110

    001001

                 )1.(32h

    3110400

    216110

    001001

     

               )4/1.(3h

    4/34/12/5100

    216110

    001001

             )1.(23h  

    4/34/12/5100

    4/54/32/7010

    001001

     

     _____________ __________________________

    I C-1 

    2.3.3 

    Determinan dan Invers Matriks Ordo 2x2

    Jika A =  

      

     

    d c

    ba, maka matriks A akan mempunyai invers jika det(A)  0 atau  A 

    = a.d –  b.c  0.

    Secara umum hubungan ini dinyatakan :

     Jika A =  

      

     

    d c

    ba , maka A-1 =

     

      

     

    ac

    bd 

     A)det(

    Keterangan :

    A-1  = Invers dari matriks A

    det(A) = determinan dari matriks A

                 )2.(21h            )4.(31h

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    16/23

    P a g e 16 | 23 

    Contoh:

    Diketahui A =  

     

     

     

    21

    53

    , tentukan A

    -1

    !

    Jawab:det(A) = ad –  bc = 3.2 –  5.1 = 6 –  5 = 1

    A =  

      

     

    21

    53  A-1 =

     

      

     

    ac

    bd 

     A)det(

    =  

      

     

    31

    52

    1

    1 =

     

      

     

    31

    52 

    Jadi, invers matriks A adalah  

      

     

    31

    52.

    Apakah setiap matriks mempunyai invers? Telah diuraikan di atas bahwa

    matriks yang determinannya sama dengan nol (det = 0) tidak mempunyai invers

    dan disebut matriks singular; misalnya B =  

      

     

    12

    36.

    Invers sebuah matriks dapat digunakan untuk menyelesaiakan persamaan

    matriks.

    Contoh:Jika A matriks rdo 2x2, tentukan A dari :

     

      

       

    34

    12 A =

     

      

     

      42

    314 !

    Jawab:Untuk mencari matriks A, kedua ruas dikalikan dengan invers matriks.

    Invers matriks P =  

      

       

    34

    12 adalah P-1 =

     

      

     

     

      

     

      24

    13

    10

    1

    24

    13.

    34

    12

     

      

        24

    13

    10

      

        34

    12 A =

     

      

        24

    13

    10

      

        42

    314 

     

      

     

    10

    01A =

     

      

     

      2060

    540

    10

    1 =

     

      

     

      26

    421

     

    Jadi, matriks A =  

      

     

      26

    421

    .

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    17/23

    P a g e 17 | 23 

    Dua matriks yang saling invers.

    Jika A dan B adalah dua buah matriks persegi yang berordo sama dan berlakuAB = BA = I (matriks satuan), maka dikatakan b invers dari A (ditulis B = A-1)

    atau A invers dari B (ditulis A = B-1).

    Contoh:

    Diketahui A=  

      

     

    57

    23 dan B =

     

      

     

    37

    25. Apakah A invers dari B ?

    Jawab:

    AB =  

      

     

    57

    23

     

      

     

    37

    25 =

     

      

     

    3.5)2.(7)7.(55.7

    3.2)2.(3)7.(25.3 =

     

      

     

    10

    01 = I

    BA =  

      

     

    37

    25

     

      

     

    57

    23 =

     

      

     

    5.32).7(7.33).7(

    5).2(2.57).2(3.5 =

     

      

     

    10

    01 = I

    Jadi, A invers dari B atau B invers dari A.

    2.3.4 Determinan dan Invers Matriks Ordo 3x3

    Misal A =

     

     

     

     

    332331

    232221

    131211

    aaa

    aaa

    aaa

    .

    Invers matriks A yang berordo 3x3 dapat dicari dengan menggunakan

    aturan : 

     A-1 = )(.)det(

    1 A Adj

     A 

    Keterangan :

    A-1  = Invers dari matriks A

    Adj(A) = matriks Adjoin dari A

    det(A) = determinan dari matriks A

    Cara menghitung determinan A adalah :

    Cara I (metode sarrus)

    - - -

    det (A) =

    333231

    232221

    131211

    aaa

    aaa

    aaa

     

    3231

    2221

    1211

    aa

    aa

    aa

     

    + + +

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    18/23

    P a g e 18 | 23 

    = (a11a22a33) + (a12a23a31) + (a13a21a32)  –   (a31a22a13)  –   (a32a23a11)  –  

    (a33a21a12)

    Cara II (metode cramer)

    det (A) =

    333231

    232221

    131211

    aaa

    aaa

    aaa

     = a113332

    2322

    aa

    aa - a12

    3331

    2321

    aa

    aa + a13

    3231

    2221

    aa

    aa 

    = a11(a22a33-a32a23) –  a12(a21a33-a31a23) + a13(a21a32-

    a31a22)

    Cara menentukan matriks Adj(A) adalah :

    Ajd(A) =

    2221

    1211

    3231

    1211

    3231

    2221

    2321

    1311

    3331

    1311

    3331

    2321

    2322

    1312

    3332

    1312

    3332

    2322

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aaaa

    aa

    aa

    aa

    aa

    aa

     

    Contoh:

    Hitunglah invers matriks A =

     

     

     

     

    543320

    121

     !

    Jawab:

    Pertama-tama kita hitung determinan A.

    - - -

    det(A) =

    543

    320

    121

     

    43

    20

    21

     

    + + +

    = [1.(-2).5] + [2.3.(-3)] + [(-1).0.4] –  [(-3).(-2).(-1)] –  [4.3.1] –  [ 5.0.2]= -10 –  18 + 0 + 6 –  12 –  0 = -34

    atau

    det(A) =

    543

    320

    121

     = 154

    32 - 2

    53

    30

     + (-1)

    43

    20

     

    = 1(-10-12) –  2(0-(-9)) + (-1)(0-6)

    = -22 -18 + 6 = -34

    Jadi, determinan A adalah -34.

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    19/23

    P a g e 19 | 23 

    Adjoin dari A adalah:

    Adj(A) =

    20

    21

    43

    21

    43

    20

    03

    11

    53

    11

    53

    30

    32

    12

    54

    12

    54

    32

     =

    2106

    329

    41422

     

    Invers dari matriks A adalah :

    A-1 = )(.)det(

    1 A Adj

     A 

    Diperoleh :

    A-1 =34

    1

    2106

    329

    41422

     =

    34

    2

    34

    10

    34

    634

    3

    34

    2

    34

    934

    4

    34

    14

    34

    22

     

    2.3.5 Penyelesaian Persamaan MatriksPenyelesaian persamaan matriks berbentuk A.X = B atau X.A = B, dengan

    A, B, dan X adalah matriks-matriks berordo 2x2, dan matriks A adalah

    matriks nonsingular, sehingga matriks A mempunyai invers (A-1).

    1. Persamaan bentuk A.X = B

    Untuk persamaan A.X = B, kalikan persamaan matriks tersebut dengan A-1 

    dari arah kiri.

     A-1.(A.X) = A-1 .B

    (A-1.A).X = A-1 .B I.X = A-1 .B (sebab A-1 .A = I )

     X = A-1 .B (sebab I.X = X.I = X )

    Jadi, jika A.X = B, maka X = A-1.B

    2. Persamaan bentuk X.A = BUntuk persamaan X.A = B, kalikan persamaan matriks tersebut dengan A-1 

    dari arah kanan.

    (X.A) A-1  = B. A-1 

     X.(A. A-1 ) = B. A-1 

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    20/23

    P a g e 20 | 23 

     X.I = B. A-1  (sebab A.A-1  = I )

     X = B. A-1 (sebab I.X = X.I = X )

    Jadi, jika X.A = B, maka X = B. A-1

    Contoh:

    Diketahui matriks-matriks A =   

      

    5723  dan B =

      

      

    3215 .

    Tentukan matriks X berordo 2x2 yang memenuhi persamaan berikut !

    a. A.X = B b. X.A = B

    Jawab:

    det(A) =57

    23 = 15 –  14 = 1, sehingga A-1 =

     

      

     

    37

    25.

    a. Untuk persamaan matriks A.X = B penyelesaiannya adalah :

    X = A-1 .B =  

      

     

    37

    25

     

      

     

    32

    15 =  

      

     

    229

    121 

     b. Untuk persamaan matriks X.A = B penyelesaiannya adalah :

    X = B. A-1 =  

      

     

    32

    15 

      

     

    37

    25 =

     

      

     

    511

    718 

    2.3.6 Penyelesaian Sistem Persamaan Linear Dengan Invers Matriks

    Untuk persamaan linear berbentuk :

    qdycx

     pbyax 

    Dapat diubah menjadi perkalian matriks sebagai berikut :

     

      

     

     

      

      

      

     

    q

     p

     y

     x

    d c

    ba  dengan masing-masing ruas dikalikan invers matriks

     

      

     

    d c

    ba 

    diperoleh :

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

      

    q

     p

    d c

    ba

     y

     x

    d c

    ba

    d c

    ba  11

     

       

      

     

     

      

     

     

      

     

     

      

      

    q

     p

    d c

    ba

     y

     x  1

    10

    01 

     

      

      

      

     

     

      

     

    q

     p

    ac

    bd 

    bcad  y

     x   1 

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    21/23

    P a g e 21 | 23 

    Contoh:

    Selesaikan persamaan :

    11321754

     y x y x   dengan menggunakan invers

    matriks !

    Jawab:

     

      

     

     

      

      

      

     

    11

    17

    32

    54

     y

     x 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    5

    2

    10

    4

    2

    1

    11

    17

    42

    53

    1012

    1

     y

     x 

    Jadi x = -2 dan y = 5.

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    22/23

    P a g e 22 | 23 

    BAB III

    PENUTUP 

    3.1 Kesimpulan 

    Matriks adalah kumpulan bilangan-bilangan yang diatur dalam

     baris-baris dan kolom-kolom berbentuk persegi panjang serta termuat

    diantara sepasang tanda kurung. Jenis-jenis matriks dapat dibedakan

     berdasarkan susunan elemen matriks dan berdasarkan sifat dari

    operasi matriks.operasi pada matriks dapat dilakukan dengan cara

     penjumlahan,pengurangan dan perkalian langsung. Dekomposisimatriks adalah transformasi atau modifikasi dari suatu matriks

    menjadi matriks segitiga bawah (L) dan atau matriks segitiga atas (U).

    3.2 Saran 

    Demikian yang dapat saya paparkan mengenai materi yang menjadi

     pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan

    dan kelemahannya,kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya

    rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah

    ini. Penulis banyak berharap para pembaca yang budiman sudi

    memberikan saran yang membangun kepada penulis demi

    sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan-

    kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis

     pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya.

  • 8/18/2019 Tugas Matematika Rekayasa Fix

    23/23

    P a g e 23 | 23 

    DAFTAR PUSTAKA 

     Bintang Kalangu, Josep. 2005.  Matematika ekonomi untuk bisnis.Edisi ke-1. Jakarta: Penerbit Salemba Empat.

      C.Chiang. alpha dan Kevin Wainwright. 2006.  Dasar-Dasar

     Matematika Ekonomi. edisi ke-4 jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

      Gazali,Wikaria. 2005.  Matriks dan transpormasi linear . edisi ke-1.

    Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu.

      Mairy,Du. 2007.  Matematika Terapan untuk Bisnis dan Ekonomi.

    Yogyakarta: BPFE-YOGYAKARTA.

      Ruminta. 2009.  Matriks persamaan linear dan pemrograman

    linear . edisi ke-1. Bandung. Penerbit Rekayasa Sains.

      Sarjono,Haryadi dan Sanny,Lim. 2012.  Aplikasi Matematika untuk

     Bisnis dan  Manajemen. Jakarta: Penerbit Salemba Empat.