matematika teknik i · pdf filelinear dan matriks matematika teknik i. beberapa aplikasi...
TRANSCRIPT
SISTEM PERSAMAAN LINEAR DAN MATRIKS
Matematika Teknik I
BEBERAPA APLIKASI PERSAMAAN LINEAR ALJABAR
Matriks digunakan dalam : karakterisasi koneksi dalam jaringan listrik, jaringan jalan penghubung kota-kota, proses produksi dan lain-lain.
mnmnmm
nn
nn
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
...
.......................................
...
...
2211
22222121
11212111
mnmnmm
n
n
b
b
b
x
x
x
aaa
aaa
aaa
2
1
2
1
21
22221
11211
Eliminasi GaussTujuan:
•Memahami dan mahir melakukan Eliminasi Gauss.
•Memahami jenis solusi sistem persamaan linier dan dapat
mendapatkannya.
Sistem persamaan linier dari m persamaan dan n takdiketahui:
atau atau A x = b
mmnmm
n
n
b
b
b
aaa
aaa
aaa
2
1
21
22221
11211
3453
246
21
21
xx
xx
26925
082
1237
zyx
zyx
zy
523
22
834
yx
zx
zy
Matriks lengkap untuk keperluan eliminasi Gauss:
Contoh: Selesaikan SPL berikut ini
1. 3. 2.
Matriks: Determinan, Aturan Cramer
dan Invers MatriksTujuan:
• Mahir menghitung determinan matriks orde n.
• Memahami aturan Cramer untuk mencari solusi SPL.
• Mengenal perhitungan invers matriks dengan determinan.
21122211
2221
1211det aaaa
aa
aaAD
2222121
1212111
bxaxa
bxaxa
211211
221
111
2212221
222
121
1 , abbaD
ba
ba
xbaabD
ab
ab
x
Determinan dan Aturan Cramer
Hanya dapat dihitung dari matriks bujursangkar (ukuran nxn ).
Determinan orde 2: dari matriks 2x2.
Aturan Cramer: mencari solusi dari SPL :
11 12 13
21 22 23
31 32 33
22 23 12 31 12 131 1 2 1 3 1
11 21 31
32 33 32 33 22 23
1 1 2 1 3 1
11 11 21 21 31 31
det
( 1) ( 1) ( 1)
( 1) ( 1) ( 1)
a a a
D A a a a
a a a
a a a a a aa a a
a a a a a a
a C a C a C
ijCija
Determinan orde 3:
dimana adalah cofactor dari .
3333232131
2323222121
1313212111
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
1 12 13 11 1 13 11 11 1
2 22 23 21 2 23 21 22 2
3 32 33 31 3 33 31 32 3
1 2 3,
b a a a b a a a b
b a a a b a a a b
b a a a b a a a bx x x
Det Det Det
Aturan Cramer: mencari solusi dari SPL :
11 21 1
12 22 21
1 2
1 1( )
det det
n
n
n n nn
C C C
C C CA adj A
A A
C C C
jkC jka
Invers matriks menggunakan determinan:
Misal A matriks n x n.
dimana adalah cofactor dari di det A.
Perhatikan: matriks adjoin terdiri dari cofactor dengan susunan
transposenya
( 1) j k
jk jkC M
Beberapa kegunaan OBE:Mencari solusi SPL
* * *
* * *
* * *
1 0 0 1 0 0
0 1 0 0 1 0
0 0 1 0 0 1
a b c a b c
d e f d e f
g h i g h i
Mencari invers matriks
* * *
* *
*
0
0 0
a b c a b c
d e f e f
g h i i
Operasi baris elementer (OBE) dapat mengubah nilai determinan
suatu matriks. Misal A adalah matriks n x n dan A* adalah
matriks hasil.
1. Pertukaran baris:
i jB B* *,i j j iB B B B
*
i jB cB
atau
maka det(A*) = -det(A).
2. Perkalian dengan skalar: , maka det(A*) = c.det(A).
*
i i jB B cB 3. Penjumlahan dengan kelipatan baris lain:
maka det(A*) = det(A) (sama).
Mencari determinan matriks
Contoh: Cari determinan dan matriks inversnya.
3 1 5
2 0 1
4 2 9
a. Menggunakan OBE
b. Menggunakan Aturan Cramer