Soal-Soal Matematika/Matriks

Dari testwiki
Loncat ke navigasi Loncat ke pencarian

Bentuk dan sifat matriks

bentuk
  • ordo 2x2: [abcd]
  • ordo 3x3: [abcdefghi]
sifat
  1. komutatif
  • A + B = B + A
  1. asosiatif
  • (A + B) + C = A + (B + C)
  • (A . B) . C = A. (B x C)
  1. distributif
  • A . (B + C) = A . B + A . C
  • A . (B - C) = A . B - A . C
  1. (k . A) . B = k. (A . B)
  2. A . B ≠ B . A
  3. A . I = A
  4. (AT)T = A
  5. A . A-1 = A-1 . A = I
  6. (A . B)T = BT . AT
  7. (A . B)-1 = B-1 . A-1
  8. (A . B . C)-1 = C-1 . B-1 . A-1
  9. det (A . B) = det A . det B
  10. A = B . C <=> det A = det B . det C
  11. det (AT) = det A
  12. det (A-1) . det A = 1 (invers bukan pangkat)
  13. det (A-1) . det AT = 1 (karena det (AT) = det A)
  14. det (An) = (det A)n
  15. det (k . A) = k2 . det A
vektor baris
[372]
vektor kolom
[418]
matriks persegi
[91351117263]

[a11a12a13a21a22a23a31a32a33]

  • baris:
  1. pertama: a11, a12 dan a13
  2. kedua: a21, a22 dan a23
  3. ketiga: a31, a32 dan a33
  • kolom:
  1. pertama: a11, a21 dan a31
  2. kedua: a12, a22 dan a32
  3. ketiga: a13, a23 dan a33
  • diagonal
  1. sisi kiri ke kanan: a11, a22 dan a33 (utama)
  2. sisi kanan ke kiri: a13, a22 dan a31 (samping)
  • Matriks diagonal

[a11000a22000a33]

  • Matriks segitiga bawah

[a1100a21a220a31a32a33]

  • Matriks segitiga atas

[a11a12a130a22a2300a33]

matriks perkalian

[abcd]⋅[efgh] = [ae+bgaf+bhce+dgcf+dh]

ordo 2x2

bentuk
[abcd]
Matriks transpos (AT)
[acbd]
  • matriks simetris

A = AT

A = [adcb]

AT = [adcb]

  • matriks simetris miring

A = -AT

A = [adcb]

AT = [−a−d−c−b]

Determinan (Det)
ad - bc

Matriks singular adalah matriks yang hasil determinan bernilai nol sedangkan matriks nonsingular adalah matriks yang hasil determinan bernilai bukan nol.

Matriks nonsingular memiliki ciri yang khas yaitu kolom pertama dan kolom kedua merupakan kelipatan yang sama. contoh: [2−44−8], [5151133], dst

Adjoint (Adj)
[d−b−ca]
Matriks inverse (A-1)
1det A[d−b−ca]

ordo 3x3

bentuk
[abcdefghi]
Matriks transpos (AT)
[adgbehcfi]
  • matriks simetris

A = AT

A = [adedbfefc]

AT = [adedbfefc]

  • matriks simetris miring

A = -AT

A = [adedbfefc]

AT = [−a−d−e−d−b−f−e−f−c]

Determinan (Det)
  • dengan aturan sarrus

abcabdefdeghigh−−−+++

det A = aei + bfg + cdh - bdi - afh - ceg
  • dengan minor-kofaktor
untuk minor Mij = det Aij
untuk kofaktor Cij = (-1)i+j . Mij
det A = ∑j=1ni=aij⋅Cij dimana sembarang baris i atau kolom j (i atau j = 1, 2, 3, ..., n)

Matriks nonsingular memiliki ciri yang khas yaitu kolom pertama, kolom kedua dan/atau kolom tiga merupakan kelipatan yang sama. contoh: [3−76418−52−10], [−6−1−4122818312], dst

Adjoint (Adj)
kof (A) = Cij = (-1)i+j . Mij
kof (A) = [M11−M12M13−M21M22−M23M31−M32M33]
adj A = (kof (A))T
Matriks inverse (A-1)
  • dengan adjoint
adjAdet A
  • dengan elementer
A | I diubah menjadi I | A-1

matriks persamaan linear

aturan cramer

ordo 2x2 (dua variabel)

persamaan linear yaitu a1x + b1y = c1 serta a2x + b2y = c2.

maka sebagai berikut:

D = [a1b1a2b2]=a1⋅b2−a2⋅b1
Dx = [c1b1c2b2]=c1⋅b2−c2⋅b1
Dy = [a1c1a2c2]=a1⋅c2−a2⋅c1
x = DxD serta y = DyD

ordo 3x3 (tiga variabel)

persamaan linear yaitu a1x + b1y + c1z = d1, a2x + b2y + c2z = d2 serta a3x + b3y + c3z = d3.

maka sebagai berikut:

D = [a1b1c1a2b2c2a3b3c3]=a1⋅b2⋅c3+b1⋅c2⋅a3+c1⋅a2⋅b3−a3⋅b2⋅c1−b3⋅c2⋅a1−c3⋅a2⋅b1
Dx = [d1b1c1d2b2c2d3b3c3]=d1⋅b2⋅c3+b1⋅c2⋅d3+c1⋅d2⋅b3−d3⋅b2⋅c1−b3⋅c2⋅d1−c3⋅d2⋅b1
Dy = [a1d1c1a2d2c2a3d3c3]=a1⋅d2⋅c3+d1⋅c2⋅a3+c1⋅a2⋅d3−a3⋅d2⋅c1−d3⋅c2⋅a1−c3⋅a2⋅d1
Dz = [a1b1d1a2b2d2a3b3d3]=a1⋅b2⋅d3+b1⋅d2⋅a3+d1⋅a2⋅b3−a3⋅b2⋅d1−b3⋅d2⋅a1−d3⋅a2⋅b1
x = DxD, y = DyD serta z = DzD

aturan eliminasi gauss

ordo 3x3 (tiga variabel)

Rumus

abcpdefqghir akan diubah menjadi 100x010y001z

contoh

  1. tentukan hasil determinan serta matriks invers dari [2164]!
Jawaban

∗detA=2⋅4−1⋅6=8−6=2∗A−1=1detA⋅[4−1−62]=12⋅[4−1−62]=[2−12−31]

  1. tentukan hasil determinan serta matriks invers dari [123287156]!
Jawaban

∗cara 1123122872815615−−−+++detA=1⋅8⋅6+2⋅7⋅1+3⋅2⋅5−2⋅2⋅6−1⋅7⋅5−3⋅8⋅1=48+14+30−24−35−24=9cara 2detA=a11⋅c11+a12⋅c12+a13⋅c13=1⋅(−1)1+1⋅[8756]+2⋅(−1)1+2⋅[2716]+3⋅(−1)1+3⋅[2815]=1⋅1⋅(48−35)+2⋅(−1)⋅(12−7)+3⋅1⋅(10−8)=13−10+6=9∗cara 1kof(A)=[[8756]−[2716][2815]−[2356][1316]−[1215][2387]−[1327][1228]]=[13−5233−3−10−14]adj(A)=(kof(A))T=[133−10−53−12−34]A−1=adjAdetA=19⋅[133−10−53−12−34]=[13913−109−5913−1929−1349]cara 2123100287010156001b2-2b1123100041−210156001b3-b1123100041−210033−1011/4b21231000114−12140033−101b1-2b210522−1200114−12140033−101b3-3b210522−1200114−12140009412−3414/9b310522−1200114−1214000129−1349b1-5/2b310013913−1090114−1214000129−1349b2-1/4b310013913−109010−5913−1900129−1349jadi A−1=[13913−109−5913−1929−1349]

  1. tentukan nilai x dan y dari 2x + 3y = 16 serta 3x + y = 10!
cara 1
Jawaban

[2331]⋅[xy]=[1610][xy]=[2331]−1⋅[1610][xy]=12(1)−3(3)[1−3−32]⋅[1610][xy]=−17[1−3−32]⋅[1610][xy]=−17[−14−28][xy]=[24]

cara 2
Jawaban

D=[2331]=2(1)−3(3)=−7Dx=[163101]=16(1)−10(3)=−14Dy=[216310]=2(10)−3(16)=−28x=−14−7=2y=−28−7=4

  1. tentukan nilai x, y dan z dari 2x + 3y + 5z = 17, 3x + y + 4z = 15 serta x + 7y + z = 18!
cara 1
Jawaban

235173141517118b1/2132521723141517118b2-3b1132521720−72−72−21217118b3-b1132521720−72−72−2120112−32192-2b2/71325217201130112−32192b1-3b2/2101401130112−32192b3-11b2/21014011300−7−7-b3/7101401130011b1-b3100301130011b2-b3100301020011

cara 2
Jawaban

D=[235314171]=2(1)(1)+3(4)(1)+5(3)(7)−1(1)(5)−7(4)(2)−1(3)(3)=49Dx=[173515141871]=17(1)(1)+3(4)(18)+5(15)(7)−18(1)(5)−7(4)(17)−1(15)(3)=147Dy=[217531541181]=2(15)(1)+17(4)(1)+5(3)(18)−1(15)(5)−18(4)(2)−1(3)(17)=98Dz=[231731151718]=2(1)(18)+3(15)(1)+17(3)(7)−1(1)(17)−7(15)(2)−18(3)(3)=49x=14749=3y=9849=2z=4949=1