MATRIKS LANJUTAN 3

MATRIKS LANJUTAN 3

PERSAMAAN SIMULTAN

Sistem Persamaan Linear 2 Variabel
Cara yang paling umum dilakukan untuk menyelesaikan sistem persamaan linear dua variabel (SPLDV) adalah menggunakan metode substitusi, eliminasi, atau campuran. Kali ini, idschool akan mengenalkan cara menyelesaiakan sistem persamaan linear (SPL) dengan cara yang baru, yaitu dengan menggunakan matriks. Meskipun cara ini akan sedikit rumit, namun cara ini akan sangat berguna untuk menyelesaikan sistem persamaan linear dengan banyak variabel. Selanjutnya, langsung ke langkah-langlah penyelesaian SPLDV yang dapat dilihat di bawah.
Diketahui sistem persamaan linear dua peubah sebagai berikut.
  \[ ax + by = c \]
            \[ px + qy = r \]
Dua persamaan di atas merupakan sistem persamaan linear dengan dua variabel, yaitu x dan y. Bentuk sistem di atas dalam matriks bisa dilihat pada persamaan di bawah.
  \[ \begin{bmatrix} a & b \\ p & q \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} c \\ r \end{bmatrix} \]
Berdasarkan sifat matriks invertibel, maka variabel x dan y dapat diketahui melalui cara berikut.
  \[ \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a & b \\ p & q \end{bmatrix}^{-1} \begin{bmatrix} c \\ r \end{bmatrix} \]
  \[ \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \frac{1}{aq - bp} \begin{bmatrix} q & -b \\ -q & a \end{bmatrix} \begin{bmatrix} c \\ r \end{bmatrix} \]
Atau juga bisa dengan cara seperti berikut.
  \[ x = \frac{D_{x}}{D} = \frac{\left| \begin{matrix} c & b \\ r & q \end{matrix} \right| }{\left| \begin{matrix} a & b \\ p & q \end{matrix} \right| }\]
  \[ y = \frac{D_{y}}{D} = \frac{\left| \begin{matrix} a & c \\ p & r \end{matrix} \right| }{\left| \begin{matrix} a & b \\ p & q \end{matrix} \right| }\]

Contoh soal sistem persamaan linear dua variabel yang diselesaikan menggunakan matriks dapat dilihat pada pembahasan di bawah.
Tentukan nilai x dan y yang memenuhi sistem persamaan linear:
  \[2x + y = 5 \]
  \[ x + y = 7 \]

Selanjutnya, akan diselesaikan SPLDV di atas menggunakan matriks. Bentuk matriks dari persamaan SPLDV pada soal adalah sebagai berikut.
  \[ \begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 5 \\ 7 \end{bmatrix} \]
  \[ \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 1 \end{bmatrix} ^{-1} \begin{bmatrix} 5 \\ 7 \end{bmatrix} \]
  \[ \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \frac{1}{2 \cdot 1 - 1 \cdot 1} \begin{bmatrix} 1 & -1 \\ - 1 & 2 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 5 \\ 7 \end{bmatrix} \]
  \[ \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \frac{1}{2 - 1} \begin{bmatrix} 1 & -1 \\ - 1 & 2 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 5 \\ 7 \end{bmatrix} \]
  \[ \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & -1 \\ - 1 & 2 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 5 \\ 7 \end{bmatrix} \]
  \[ \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -2 \\ 9 \end{bmatrix} \]
Jadi, solusi dari dua persamaan linear dua variabel 2x + y = 5 dan x + y = 7 adalah x = -2 dan y = 9
CONTOH SOAL


ATURAN CRAMER
Aturan Cramer untuk Sistem 3 × 3
Aturan Cramer dapat diperluas untuk sistem persamaan linear 3 × 3, dengan menggunakan pola yang sama dengan sistem 2 × 2. Diberikan sistem umum 3 × 3,
Sistem 3 x 3
Solusi-solusi dari sistem tersebut adalah x = Dx/D, y = Dy/D, dan z = Dz/D, dimana Dx, Dy, dan Dz dibentuk dengan mengganti koefisien variable-variabel yang bersangkutan dengan konstanta, dan D adalah determinan dari matriks koefisien (D ≠ 0).
Penerapan Aturan Cramer untuk Sistem 3 × 3
Diberikan suatu sistem persamaan linear 3 × 3
Sistem 3 x 3 Rumus
Solusi dari sistem tersebut adalah (x, y, z), dimana
x, y, z
dengan syarat D ≠ 0.
Contoh 2: Menyelesaikan Sistem 3 × 3 Menggunakan Aturan Cramer
Selesaikan sistem berikut dengan menggunakan aturan Cramer.
Contoh 2
Pembahasan Pertama kita tentukan determinan dari matriks koefisien untuk memastikan apakah aturan Cramer dapat diterapkan atau tidak. Dengan menggunakan baris ketiga kita mendapatkan
Contoh 2 D
Karena D ≠ 0, kita lanjut untuk menentukan determinan dari matriks-matriks lainnya dengan menggunakan Ms. Excel (rumus untuk menentukan determinan dalam Ms. Excel adalah “=MDETERM(array)”).
Contoh 2 Dx, Dy, Dz
Sehingga kita memperoleh,
Contoh 2 x, y, z
Jadi, selesaian dari sistem tersebut adalah (2, 0, –1).
CONTOH SOAL


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
MATRIKS LANJUTAN II METODE SARRUS  Ciri khas metode ini adalah pola perkalian menyilang elemen matriks. Ciri khas ini juga dimiliki pola  Sarrus 4×4 , hanya saja dengan jumlah pola yang lebih banyak yaitu 3 pola. Contoh soal: Tentukan determinan matriks berikut ini! Maka determinan matriks A, yaitu: Det A    =(-2)(3)(-8) + (4)(-7)(-1) + (-5)(1)(4) – ((-5)(3)(-1) + (-2)(-7)(4) + (4)(1)(-8)) Det A = (48 + 28 – 20) – (15 + 56 -32) = 56 – 39 = 17 Matriks 3×3 mempunyai sembilan elemen, jika salah satu atau beberapa elemennya bernilai nol. Maka, perhitungan determinan dengan cara sarrus akan sedikit lebih cepat. CONTOH SOAL METODE MINOR DAN KOFAKTOR Salah satu cara menentukan determinan matriks segi adalah denga minor-kofaktor elemen matriks tersebut. Cara ini dijelaskan sebagai berikut : Misalkan  A i j A i j  adalah suatu matriks yang diperoleh dengan cara menghilangkan baris ke- i  dan kolom ke- j  ...
Baca selengkapnya

Integral

Gambar
Integral merupakan bentuk pada operasi matematika yang menjadi kebalikan atau disebut invers dari operasi turunan dan limit dari jumlah ataupun suatu luas daerah tertentu. Berdasarkan pengertian otu ada dua hal yang dilakukan dalam integral hingga dikategorikan menjadi 2 jenis integral. Yaitu, integral sebagai invers/ kebalikan dari turunan disebut juga sebagai  Integral Tak Tentu . Kedua, integral sebagai limit dari jumlah ataupun suatu luas daerah tertentu yang disebut  integral tentu . Integral Tak Tentu Integral tak tentu dalam bahasa Inggris biasa di kenal dengan nama  Indefinite Integral  ataupun kadang juga di sebut Antiderivatif yang merupakan suatu bentuk operasi pengintegralan pada suatu fungsi yang menghasilkan suatu fungsi baru. Fungsi ini belum memiliki nilai pasti hingga cara pengintegralan yang menghasilkan fungsi tidak tentu ini disebut integral tak tentu. Jika f berupa integral tak tentu dari suatu fungsi F maka F’= f. Proses memecahkan an...
Baca selengkapnya