Gabungan Bab II Matrik

download Gabungan Bab II Matrik

of 56

Transcript of Gabungan Bab II Matrik

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    1/56

    1

    MATRIK 

    (KALKULUS III)

    Definisi Matrik 

    Yaitu suatu elemen yang disusun dengan adanya baris dan kolom aij , dimana

    i = nomor baris dan j = nomor kolom.

    1. Penjumlahan / Penuranan

    !"nt"h#

    Jika : A =

    11

    32

    , B =

    14

    53

    it : a. A ! B

      b. A " B

    Pen$elesaian #

    A ! B =

    11

    32

     !

    14

    53

    =

    ++

    ++

    1141

    5332

    =

    25

    #5

    A $ B =

    11

    32

     $

    14

    53

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    2/56

    2

    =

    −−

    −−

    1141

    5332

     =

    −−

    %3

    21

    %. Perkalian matrik 

    &isal : A&% ' %&  !%%

    Baris ' (olom = )erkalian &atrik 

    !"nt"h#

    Jika : A =

    111

    132

    , B =

    11

    41

    32

    it : A * B

    Pen$elesaian#

    A * B =

    111

    132

    *

    11

    41

    32

      =

    ++++

    ++++

    1.14.13.11.11.12.1

    1.14.33.21.11.32.2

      =

    #4

    1+#

    A ' ≠   ' A

    !"nt"h #

    1

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    3/56

    3

    Jika : A =

    42

    31

    , B =

    22

    13

    it : A * B B * A

    )enyelesaian :

    A * B =

    42

    31

     *

    22

    13

    =

    ++++

    2.41.22.43.2

    2.31.12.33.1

    =

    1%14

    -+

    B * A =

    22

    13

     *

    42

    31

    B * A =

    ++++

    4.23.22.21.2

    4.13.32.11.3

    =

    14

    135

    Jadi, terbukti matrik A * B ≠  B * A

    &. Trans*"se Suatu Matrik 

    /rans0ose suatu matrik adala matrik yang meruba kolom menjadi

     baris dan baris menjadi kolom.

    !"nt"h #

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    4/56

    4

    Jika : A =

    41123

    154

    it : a. At

      b. A ! At

      . Att = A

    Pen$elesaian #

    a. A =

    411

    23

    154

    At =

    421

    15

    134

     b. A ! At  =

    411

    23

    154

     !

    421

    15

    134

    =

    #32

    312#

    2##

    A ! At  = matrik simetris, bukti a12 = a21

    . (At) t A

    A =

    411

    23

    154

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    5/56

    5

      

     

     

     

     

     

    42115

    134

     =

    41123

    154

    Jadi /erbukti Att = A

    (A + ) t At +  t

    !"nt"h #

    Jika : A =

    123

    3-5

    54

      , B =

    121

    43

    543

    it : A ! Bt = At ! Bt

    )enyelesaian :

    At =

    135

    2-

    354

    B t =

    145

    234

    13

    A ! B =

    123

    3-5

    54

     !

    121

    43

    543

      =

    244

    -1%11

    1%1%-

     

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    6/56

    A ! Bt =

    244

    -1%11

    1%1%-

      =

    2-1%

    41%1%

    411-

    A t ! B t =

    1352-

    354

     !

    145234

    13

      =

    2-1%

    41%1%

    411-

    Jadi /erbukti A ! Bt = A t ! B t

    (A ' )t  t ' A t , At ' t

    !"nt"h #

    Jika : A =

    11

    425

    234

    , B =

    223

    152

    421

    it : A * Bt = Bt * At At

    )enyelesaian :

    A t =

    142

    123

    54

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    7/56

    -

    B t =

    214

    252

    321

    A * B =

    11

    425

    234

     *

    223

    152

    421

      =

    ++++++++++++

    ++++++

    2.11.14.2.15.12.3.12.11.

    2.41.24.52.45.22.53.42.21.5

    2.21.34.42.25.32.43.22.31.4

      =

    2-1+11

    3%2#21

    232-1

    A * Bt =

    2-3%23

    1+2#2-11211

    B t * A t =

    214

    252

    321

     *

    142

    123

    54

    B t * A t =

    ++++++++++++++++++

    1.21.1.44.22.15.42.23.14.4

    1.21.5.24.22.55.22.23.54.2

    1.31.2.14.32.25.12.33.24.1

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    8/56

    #

      =

    2-3%231+2#2-

    11211

    At * Bt 

    142

    123

    54

    *

    214

    252

    321

     

    ++++++++++++++++++

    2.12.43.21.15.42.24.12.41.2

    2.12.23.31.15.22.34.12.21.3

    2.2.53.41.5.52.44.2.51.4

      =

    12514

    151-11

    343+3#

    Jadi terbukti A * Bt = B t * A t At * Bt

    -. Matrik Simetris

      aij a ji

    "nt"h #

    −−53

    542

    321

    #3

    #2

    324

    #1

    132

    24

    Kunin$a # dikatakan matrik simetris jika :

    a1% a%1

    a1& a&1

    a&% a%&

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    9/56

    +

    . Determinan

    ara menari determinan dari suatu matrik ada bebera0a ara, yaitu :

    • ara ko6aktor 

    • ara sarrus

    ara (o6aktor 

    A =

    2221

    1211

    aa

    aa

    0et A  A

      a11 a%%  a%1 a1%

    !"nt"h #

    Jika : A =

    -1

    32

    it : det A

    Pen$elesaian #

    det A = A

      =

    -1

    32

    = 2.- " 3.1

    = 14 " 3

    = 11

    !"nt"h #

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    10/56

    1%

    Jika : A =

    524333

    151

    it : det A

    Pen$elesaian #

    ara 1 :

    det A = A

      =

    524333

    151

    = 1

    52

    33

     $ 5

    54

    33

     ! 1

    24

    33

    = 1 3.5 " 3.2 " 5 3.5 " 3.4 ! 1 3.2 " 4.3

    = 1 15 " " 5 15 " 12 ! 1 " 12

    = + " 15 "

    = $12

    ara 2 :

    7umus eterminan

     A

      =

    131312121111  K a K a K a   +−

    A =

    524

    333

    151

    (olom 1 8 &inor dari baris 1 kolom 1

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    11/56

    11

    ( 11 det= $11!1

    52

    33

    = 1 3.5 " 2.3

    = 15 "

    = +

    (olom 28 &inor dari baris 1 kolom 2

    ( 12 det= $11!2

    54

    33

    = $1 3.5 " 4.3

    = $1 15$12

    = 3

    (olom 3 8 &inor dari baris 1 kolom 3

    ( 13 det= $11!3

    24

    33

    = 1 3.2 " 4.3

    = 1 $12

    = $

    Jadi A

     = 1 + $ 5 3 ! 1 $

      = + " 15 "

      = $12

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    12/56

    12

    ara 3 : ara 9arrus

    !"nt"h #

    Jika : A =

    524

    333

    151

    it : det A

    )enyelesaian :

     A

     =

    24

    33

    51

    524

    333

    151

    = 1.3.5 ! 5.3.4 ! 1.2.3 " 5.3.5

    = 15 ! % ! " 12 " " -5

    = $12

    2. In3ers Matrik 

      A41  A

    1

    . At kofaktor 

    !"nt"h #

    Jika : A =

    %41

    .14

    532

    it : A$1

    Pen$elesaian #

    A$1 = A

    1

    . At kofaktor 

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    13/56

    13

    A$1 =  A

     A kofaktor t 

    A$1 = A

    adjA

     dimana = Adj A = At kofaktor 

    imana A (o6aktor  =

    333231

    232221

    131211

     K  K  K 

     K  K  K 

     K  K  K 

    A =

    %41

    14

    532

    (olom 1 8 &inor dari baris 1 kolom 1 a11 = 2

    ( 11 = $11!1

    %4

    1

    = 1 1.% " 4.

    = $24

    8 &inor dari baris 2 kolom 1 a21 = 4

    ( 21 = $12!1

    %4

    53

    = $1 3.% " 5.4

    = 2%

    8 &inor dari baris 3 kolom 1 a31= 1

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    14/56

    14

    ( 31 = $13!1

    1

    53

    ( 31 = 1 3. " 5.1

    = 13

    (olom 28 &inor dari baris 1 kolom 2 a12 = 3

    ( 12 = $11!2

    %14

    = $1 4.% " 1.

    =

    8 &inor dari baris 2 kolom 2 a22= 1

    ( 22 = $12!2

    %152

    = 1 2.% " 5.1

    = $5

    8 &inor dari baris 3 kolom 2 a32= 4

    ( 32 = $13!2

    452

    = 1 2. " 4.5

    = #

    (olom 38 &inor dari baris 1kolom3 a13 = 5

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    15/56

    15

    ( 13 = $11!3

    41

    14

    = 1 4.4 " 1.1

    = 15

    8 &inor dari baris 2 kolom 3 a23 =

    ( 23 = $12!3

    41

    32

    = $1 2.4 " 3.1

    = $5

    8 &inor dari baris 3 kolom 3 a33 = %

    ( 33 = $13!3

    14

    32

    = 1 2.1 " 4.3

    = $1%

    A (o6aktor   =

    −−−

    1%#13

    552%

    1524

    At

    ko6aktor   =

    −−−

    1%515

    #5

    132%24

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    16/56

    1

     A= A11 ( 22 ! A12 ( 12 ! A13

    = 2 $24 ! 3 ! 5 15

     A= $4# ! 1# ! -5

    = 45

    A$1 = A

     A kofaktor t 

    A$1 = 45

    1

    −−

    1%515

    #5.

    132%24

    A$1 =

    −−

    45;1%45;545;15

    45;#45;545;

    45;1345;2%45;24

    A$1 =

    −−

    +;2+;115;5

    45;#+;115;2

    45;13+;415;#

    5. A0j"int Matrik ujur Sankar

    /eta0kan A =   ij A  suatu matrik bujur sangat n ' n dan ' ij adala 6aktor aij,

    maka menurut de6inisi:

    A0j"int A A0j A =

    321

    22212

    12111

    ...

    ............

    ...

    ...

    nnn

    n

    n

     K  K  K 

     K  K  K 

     K  K  K 

    At K"fakt"r

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    17/56

    1-

    &isal : A =

    433

    232

    321

     =

    333231

    232221

    131211

    aaaaaa

    aaa

    !"nt"h #

    Jika A =

    433

    232

    321

    it : Adj A dan A$1

    Pen$elesaian #

    (olom 1 8 &inor dari baris 1 kolom 1 a11 = 1

    ( 11 = $11!1

    43

    23

    = 1 3.4 " 3.2

    =

    8 &inor dari baris 2 kolom 1 a21 = 2

    ( 21 = $12!1

    43

    32

    = $1 2.4 " 3.3

    = 1

    8 &inor dari baris 3 kolom 1 a31 = 3

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    18/56

    1#

    ( 31 = $13!1

    23

    32

    = 1 2.2 " 3.3

    = $ 5

    (olom 2 8 &inor dari baris 1 kolom 2 a12 = 2

    ( 12 = $11!2

    43

    22

    = $1 2.4 " 3.2

    = $ 2

    8 &inor dari baris 2 kolom 2 a22= 3

    ( 22 = $12!2

    43

    31

    = 1 1.4 " 3.3

    = $ 5

    8 &inor dari baris 3 kolom 2 a32= 3

    ( 32 = $13!2

    22

    31

    = $1 1.2 " 2.3

    = 4

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    19/56

    1+

    (olom 3 8 &inor dari baris 1 kolom 3 a13 = 3

    ( 13 = $11!3

    33

    32

    = 1 2.3 " 3.3

    = $ 3

    8 &inor dari baris 2 kolom 3 a23= 2

    ( 32 = $12!3

    33

    21

    = $1 1.3 " 2.3

    = 3

    8 &inor dari baris 3 kolom 3 a33= 4

    ( 33 = $13!3

    32

    21

    = 1 1.3 " 2.2

    = $ 1

    Adj A =

    333231

    232221

    131211

     K  K  K 

     K  K  K 

     K  K  K 

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    20/56

    2%

    Adj A =

    −−−

    −−

    145

    351

    32

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    21/56

    21

    it : >igen ?alue dan >igen ?ektor

    Pen$elesaian #

     A I  −λ =

    λ 

    λ 

    %

    %

     $

    32

    41

    =

    −−−−

    32

    41

    λ 

    λ 

     A I  −λ =

    −−−−

    32

    41

    λ 

    λ 

    = [ ]423   −−−−−   λ λ    I 

    =2

    λ   $4λ ! $#

    =2

    λ   $ 4λ $ 5

    = λ $5 λ ! 1 λ  = 5 dan λ = $1

    >igen alue adala akar$akar dari λ   maka, eigen aluenya adala λ  = 5, λ = $1

    >igen ektornya :

    •  λ 

     = 5 kita subsitusikanλ 

     = 5 ke dalam matrik karakteristik yang diketaui

    dan dengan menyelesaikan 0ersamaan linier omogen yang di da0at.

     A I  −λ =

    −−−−

    32

    41

    λ 

    λ 

    =

    −−−−352

    415

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    22/56

    22

     A I  −λ =

    22

    44

    −22

    44

     y

     x

    =

    %

    %

      4* $ 4Y = % * = 1

      $2* ! 2Y = % Y = 1

    >igen ?ektornya 0ada λ  = 5 adala 1,1

    •   λ = $1

     A I  −λ =

    −−−−

    32

    41

    λ 

    λ 

      =

    −−−

    −−−312

    411

    =

    −−−−42

    42

     

    −−

    −−

    42

    42

     y

     x

     =

    %

    %

      2' " 4y = %

      $2' " 4y = %

      ' = 2, y = $1

     Jadi, >igen ?ektornya 0ada λ = $1 adala 2,$1

     

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    23/56

    23

    9. Tuas

    9.1. Penjumlahan / Penuranan Matrik 

    1. Jika A =

    [2 1 1

    3 4 1

    ]  B =

    [3 4 2

    1 1 1

    ]a. A ! B b. A " B

    2. Jika A   ¿[2 7 5

    4 3 0

    5 2 4]B=[

    1 0 4

    3 2 1

    6 5 1]

    a. A ! B

     b. A " B

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    24/56

    24

    9.%. Perkalian Matrik 

      3. Jika A = [3 4 21 1 1]  , B = [3 2

    4 1

    1 1]

      A @ B

    4. Jika A = [2 3 14 3 2] , B= [3 3

    2 3

    1 3]

    A @ B

    5. Jika A = [2 2 24 3 1]  , B = [2 4

    3 2

    2 2]A @ B B @ A

    . Jika A = [3 1 2

    4 1 3

    2 1 1] B=[

    3 2 1

    1 2 1

    3 1 1]

    A @ B B @ A

    +.3. /rans0ose &atrik 

    -. Jika A = [2 2 7

    1 4 4

    8 6 1]

    a.   At 

     b. A !  At   = &atrik 9imetris

    .   At 

    ¿ ¿t  = A

    #. Jika A = [2 2 5

    3 3 7

    2 1 4]

    a.   At 

     b. A !  At   = &atrik 9imetris

    .   A

    ¿ ¿t  = A

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    25/56

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    26/56

    2

    15. Jika A =

    [4 2 5

    2 2 2

    4 1 3

    ]a. &enggunakan ara ko6aktor  b. &enggunakan ara sarrus

    1. Jika A = [4 2 1

    2 2 1

    2 3 2]

    a. &enggunakan ara (o6aktor 

     b. &enggunakan ara 9arrus

    9.2. In3ers Matrik 

    1-. Jika A = [2 2 4

    1 2 1

    4 2 4]   A

    −1

    1#. A = [2 2 3

    1 2 3

    4 1 1]

       A−1

    +.-. Adjoint &atrik

    1+. Jika A = [1 2 1

    2 4 1

    1 1 1]

    Adj A

    9.6. 7ien 8alue 0an 7ien 8ekt"r

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    27/56

    2-

    2%. Jika diketaui A = [1 24 3]  dan < = [1 00 1 ]/entukan >igen ?alue dan >igen ?ektor

    21. Jika diketaui A = [1   −21 4 ]  dan < = [1 00 1 ]/entukan >igen?alue dan >igen?ektor 

    1:. Rankuman

    Definisi matrik 

    Yaitu suatu elemen yang disusun dengan adanya baris dan kolom aijimana : i= nomor baris dan j = nomor kolom.

    1. Penjumlahan 0an Penuranan Matrik 

      )enjumlaan dan 0engurangan antara dua matrik dilakukan 0ada anggota

     bariskolom yang sama.

    %. Perkalian Matrik 

    &isal, a&% ;

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    28/56

    2#

    /rans0ose suatu matrik adala matrik yang meruba kolom menjadi

     baris dan baris menjadi kolom.

    A + At  Matrik Simetris= ukti A1%  A%1

    (At) t  A

    (A + ) t At +  t

    (A ' ) t t ' A t

    -. Matrik Simetris

      aij a ji

      kunin$a # dikatakan matrik simetris jika:a1% a%1

    a1& a&

    a&% a%&

    . Determinan

    ara menari determinan dari suatu matrik ada bebera0a ara, yaitu :

    ara ko6aktor • ara sarrus

    2. In3ers matrik 

    A$1 = A

    1

     A A$1 = A

     A kofaktor t 

    A$1 = A

    adjA

    dimana = Adj A = Atko6aktor 

    imana A (o6aktor =

    333231

    232221

    131211

     K  K  K 

     K  K  K 

     K  K  K 

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    29/56

    2+

    5. A0j"int Matrik ujur Sankar

    Adjoint A = Adj A =

    321

    22212

    12111

    ...

    ............

    ...

    ...

    nnn

    n

    n

     K  K  K 

     K  K  K 

     K  K  K 

    = Atko6aktor

    6. 7ien 8alue 0an 7ien 8ekt"r

    >igen alue adala akar$akar dari λ  , dengan ara manari arga A I  −λ 

    ,dimana i =

    1%

    %1

      dan i = matrik identitas. sedangkan eigen ektor 

    dida0atkan dari asil menari eigen alue, lalu dari nilai$nilai λ   dida0atkan arga

    ' dan y nya itula eigen ektornya.

    35

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    30/56

    3%

    11. S"al 0an Pem

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    31/56

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    32/56

    32

    A @ B =

    [3 4 2

    1 1 1

    ] @

    [3 2

    4 1

    1 1

    ]  = [3.3+ 4.4+ 2.1 3.2+4.1+2.11.3+1.4+1.1 1.2+1.1+1.1]A @ B = [9+16+2 6+4+23+4+1 2+1+1 ]  = [27 128 4 ]

    4. Jika A = [2 3 14 3 2] , B= [3 3

    2 3

    1 3]

    itanya: A @ B

    Pen$elesaian #

    A @ B = [2 3 14 3 2]   @

    [

    3 3

    2 3

    1 3

    ]= [2.3+3.2+1.1 2.3+3.3+1.34.3+3.2+2.1 4.3+3.3+2.3]= [   6+6+1 6+9+312+6+2 12+9+6]= [13 1820 27]

    5. Jika A =

    [2 2 24 3 1]

     , B =

    [2 4

    3 2

    2 2]itanya : A @ B B @ A

    Pen$elesaian #

    A @ B = [2 2 24 3 1]  @ [2 4

    3 2

    2 2]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    33/56

    33

    A @ B = [2.2+2.3+2.2 2.4+2.2+2.24.2+3.3+1.2 4.4+3.2+1.2]= [4+ 6+4 8+4 +48+ 9+2 16+ 6+2]= [14 1619 24 ]

    B @ A = [2 4

    3 2

    2 2]×[2 2 24 3 1]

      = [2.2+ 4.4 2.2+4.3 2.2+4.13.2+ 2.4 3.2+2.3 3.2+2.12.2+ 2.4 2.2+2.3 2.2+2.1]

      = [20 16 8

    14 12 8

    12 10 6]

    Jadi, terbukti A @ B B @ A = [14 1619 24 ] [20 16 8

    14 12 8

    12 10 6]

    . Jika A = [3 1 2

    4 1 3

    2 1 1] B=[

    3 2 1

    1 2 1

    3 1 1]

    itanya # A @ B B @ A

    Pen$elesaian #

    A @ B =

    [3 1 2

    4 1 3

    2 1 1

    [3 2 1

    1 2 1

    3 1 1

    ]  = [

    3.3+1.1+2.3 3.2+1.2+2.1 3.1+1.1+2.14.3+1.1+3.3 4.2+1.2+3.1 4.1+1.1+3.12.3+1.1+1.3 2.2+1.2+1.1 2.1+1.1+1.1]

    A @ B = [ 9+ 1+ 6 6 +2+2 3+1+212+1+6 8+ 2+ 3 4+1+36 +1+ 3 4+2+1 2+1+1 ]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    34/56

    34

      ¿

    [16 10 6

    22 13 8

    10 9 4

    ]B ' A = [

    3 2 1

    1 2 1

    3 1 1]×[

    3 1 2

    4 1 3

    2 1 1]

    =

    [3.3+ 2.4+1.2 3.1+2.1+1.1 3.2+ 2.3+1.11.3+ 2.4+1.2 1.1+2.1+1.1 1.2+ 1.3+1.13.3+ 1.4+1.2 3.1+1.1+1.1 3.2+ 1.3+1.1

    ]= [

    9+8+2 3+2+1 6+6+13+8+2 1+2+1 2+6+19+4+2 3+1+1 6+3+1]

    = [19 7 13

    13 4 9

    15 5 10]

    /erbukti A @ B B @ A = [13 1820 27] [19 7 13

    13 4 9

    15 5 10]

    11.3. /rans0ose &atrik 

    -. Jika A = [2 2 7

    1 4 4

    8 6 1]

    itanya :a.   A

     b. A !  At   = &atrik 9imetris

    .   A

    ¿ ¿t  = A

    Pen$elesaian #

    a.   At   =

    [

    2 2 7

    1 4 4

    8 6 1

    ]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    35/56

    35

     At   =

    [2 1 8

    2 4 6

    7 4 1

    ] b. A !  A

    t   = [2 2 7

    1 4 4

    8 6 1]  ! [

    2 1 8

    2 4 6

    7 4 1]

    = [2+2 2+ 1 7+ 81+2 4+ 4 4 +68+7 6+ 4 1+ 1]

    =

    [  4 3 15

    3 8 1015 10 2 ]Jadi, terbukti A !  A t   = &atrik 9imetris

    .   A

    ¿¿t  = A

    A = [2 2 71 4 48 6 1

    ]t 

     = [2 1 82 4 67 4 1

    ]t 

     = [2 2 7

    1 4 4

    8 6 1]

    Jadi, terbukti   A

    ¿ ¿t   = A

    #. Jika A = [2 2 5

    3 3 7

    2 1 4]

    itanya :

    a.   At 

     b. A !  At   = &atrik 9imetris

    .   A

    ¿ ¿t  = A

    Pen$elesaian #

    a.   At   = [

    2 2 5

    3 3 7

    2 1 4] t 

     At   = [

    2 3 2

    2 3 1

    5 7 4]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    36/56

    3

     b. A !  At   =

    [2 2 5

    3 3 7

    2 1 4

    ] !

    [2 3 2

    2 3 1

    5 7 4

    ]= [2+2 2+3 5+23+2 3+3 7+12+5 1+7 4+4 ]

    A !  At  = [

    4 5 7

    5 6 8

    7 8 8]

    Jadi, terbukti A !  At   = &atrik 9imetris

    .   A

    ¿ ¿t  = A

    A = [2 2 53 3 72 1 4

    ]t 

     = [2 3 22 3 15 7 4

    ]t 

      = [2 2 5

    3 3 7

    2 1 4]

    Jadi, terbukti jika   A

    ¿ ¿t   = A

    +. Jika A = [5   −3   −14   −1 23 2 2

     ]   B = [4 3 2

    5 1 1

    5 2 2]

    itanya : A ! Bt = At ! At

    Pen$elesaian#

    At = [  5 4 3

    −3   −1 2−1 2 2]   Bt = [

    4 5 5

    3 1 2

    2 1 2]

     A!B = [5   −3   −14   −1 23 2 2

     ]   ! [4 3 2

    5 1 1

    5 2 2]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    37/56

    3-

      =

    [5+ 4   −3+3   −1+24+5   −1+1 2+13+5 2+2 2+2

     ]  = [

    9 0 1

    9 0 3

    8 4 4]

    A ! Bt =

    [9 9 8

    0 0 4

    1 3 4

    ] At!Bt = [

      5 4 3

    −3   −1 2−1 2 2]   ! [

    4 5 5

    3 1 2

    2 1 2]

      = [  5+ 4 4+5 3+5−3+3   −1+1 2+2−1+2 2+1 2+2]

      [9 9 8

    0 0 4

    1 3 4]

    Jadi terbukti A!Bt = At ! Bt = [9 0 1

    9 0 3

    8 4 4]=[

    9 9 8

    0 0 4

    1 3 4]

    1%. Jika A = [  5   −3 2−3   −2 83 1   −2]  , B = [

      5 4 2−3   −2 8

    2 1   −2]itanya :   ( A+B)t   =  A t + Bt 

    Pen$elesaian #

     At   = [

      5 4 3

    −3   −2 12 8   −2] Bt   = [

      5   −3 2−3   −2 8

    2 1   −2]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    38/56

    3#

    A ! B =

    [  5   −3 2−3   −2 8

    3 1   −2

    ] !

    [  5 4 2

    −3   −2 82 1   −2

    ]  = [

      5+5   −3+ 4 2+24+(−3) −2+(−2)   8+8

    3+ 2 1+1   −2+(−2)]A ! B = [

    10 1 4

    1   −4 165 2   −4 ]

    ( A+B)t   =

    [10 1 5

    1   −4 24 16   −4 ]

     At + Bt   = [

      5 4 3

    −3   −2 12 8   −2]   ! [

      5   −3 2−3   −2 8

    2 1   −2]  = [

      5+5 4+(−3)   3+2−3+4   −2+(−2)   1+1

    2+2 8+8   −2+(−2)]  = [

    10 1 5

    1   −4 24 16   −4 ]

    Jadi, terbukti   ( A+B)t   =  A t +Bt   = [10 1 5

    1   −4 24 16   −4 ]

    11. Jika A = [1 2 1

    2 3 1

    3 2 2]   B = [

    4 3 2

    2 3 3

    2 1 1]

    itanya : ( A × B)t =Bt  × A t  ≠ A t  × Bt 

    Pen$elesaian #

     At   = [

    1 2 3

    2 3 2

    1 1 2]Bt   = [

    4 2 2

    3 3 1

    2 3 1]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    39/56

    3+

    A × B =

    [1 2 1

    2 3 1

    3 2 2

    [4 3 2

    2 3 3

    2 1 1

    ]= [

      4+4+2 3+6+1 2+6+18+6+2 6+9+1 4+9+1

    12+4+4 9+6+2 6+6+2]

    =

    [10 10 9

    16 16 14

    20 17 14

    ]( A × B)t   = [

    10 16 20

    10 16 17

    9 14 14]

    Bt 

    × At  =

    [

    4 2 2

    3 3 1

    2 3 1

    [

    1 2 1

    2 3 1

    3 2 2

    ]  = [4+4+2 8+6+2 12+4+43+6+1 6+9+1 9+6+22+6+1 4+9+1 6+6+2 ]

      = [10 16 20

    10 16 17

    9 14 14]

     At 

    × Bt    = [

    4 6 23 5 2

    2 1 4 ]×[2 3 17 4 3

    1 6 4]  = [

    4 +6+6 2+ 6+9 2+2+38+9+ 4 4+9+ 6 4+3+ 24+ 3+4 2+3+6 2+1+2]

      =

    [

    16 17 7

    21 19 9

    11 11 5

    ]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    40/56

    4%

    Jadi, terbukti   ( A × B)t =Bt × A t ≠ A t × Bt 

    [10 16 20

    10 16 17

    9 14 14]=[

    10 16 20

    10 16 17

    9 14 14]≠[

    16 17 7

    21 19 9

    11 11 5]

    12. Jika A = [1 2 4

    2 5 1

    3 2 2]  , B = [

    4 3 2

    5 2 4

    6 1 1]

    itanya :   ( A x B)t   = B t  × A t   A t  @   B t 

    Pen$elesaian #

     At   = [

    1 2 3

    2 5 2

    4 1 2]Bt   = [

    4 5 6

    3 2 1

    2 4 1]

    A @ B = [1 2 4

    2 5 1

    3 2 2]  @ [

    4 3 2

    5 2 4

    6 1 1]

      =

    [1.4 +2.5+ 4.6 1.3+2.2+ 4.1 1.2+2.4+ 4.12.4

    +5.5

    +1.6 2.3

    +5.2

    +1.1 2.2

    +5.4

    +1.1

    3.4+2.5+2.6 3.3+ 2.2+ 2.1 3.2+2.4 +2.1]  = [

      4+10+24 3+4+4 2+8+48+25+6 6+10+1 4+20+1

    12+10+12 9+4+2 6+8+2 ]  = [

    38 11 14

    39 17 25

    34 15 16]

    ( A × B)t   =

    [

    38 39 34

    11 17 15

    14 25 16

    ]B

    t × A

    t  = [4 5 6

    3 2 1

    2 4 1]×[

    1 2 3

    2 5 2

    4 1 2]

      = [4.1+5.2+6.4 4.2+5.5+6.1 4.3+5.2+6.23.1+2.2+1.4 3.2+2.5+1.1 3.3+2.2+1.22.1+4.2+1.4 2.2+4.5+1.1 2.3+4.2+1.2]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    41/56

    41

      =

    [4+10+24 8+25+26 12+10+12

    3+4+4 6+10+1 9+4+22+8+4 4+20+1 6+8+2

     ]B

    t × A

    t  = [38 39 34

    11 17 15

    14 25 16]

     At  @   B

    t   = [1 2 3

    2 5 2

    4 1 2]   @ [

    4 5 6

    3 2 1

    2 4 1]

      =

    [1.4+2.3+3.2 1.5+2.2+3.4 1.6+2.1+3.1

    2.4+5.3+2.2 2.5+5.2+2.4 2.6+5.1+2.14.4+1.3+2.2 4.5+1.2+2.4 4.6+1.1+2.1]

      = [  4+6 +6 5+ 4+12 6 +2+38+15+4 10+10+ 8 12+5+ 216 +3+4 20+ 2+ 8 24 +1+2]

      = [16 21 11

    27 28 19

    23 30 27]

    Jadi, terbukti   ( A+B)t   = B t  × At   A t  @   B t 

    [38 39 34

    11 17 15

    14 25 16]=[

    38 39 34

    11 17 15

    14 25 16]≠ [

    16 21 11

    27 28 19

    23 30 27]

    11.- Matrik Simetris

    13. Jika A = [1 1 4

    4 5 1

    3 6 2]

    itanya : &atrik simetris A

    Pen$elesaian #

    &atrik 9imetris =   A  !  At 

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    42/56

    42

    A=

    [1 1 4

    4 5 1

    3 6 2

    ]At = [1 4 3

    1 5 6

    4 1 2]

    A !  At  = [

    1 1 4

    4 5 1

    3 6 2]+[

    1 4 3

    1 5 6

    4 1 2]

      =

    [1+1 1+4 4+3

    4+1 5+5 1+63+4 6+1 2+2 ]

      = [2 5 7

    5 10 7

    7 7 4]  &atrik 9imetris

    14. Jika A = [1 1 4

    4 5 1

    3 6 2]

    itanya : &atrik 9imetris A

    Pen$elesaian #

    &atrik 9imetris =   A  !  At 

    A= [1 1 2

    4 5 2

    3 2 1]

    At= [1 4 3

    1 5 2

    2 2 1]

    A ! At = [1 1 2

    4 5 2

    3 2 1] ! [1 4 3

    1 5 2

    2 2 1]= [

    1+1 1+4 2+34+1 5+5 2+23+2 2+2 1+1]

    = [1 5 5

    5 10 4

    5 4 1]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    43/56

    43

    11.5. eterminan

    15. Jika A = [4 2 5

    2 2 2

    4 1 3]itanya : a. &enggunakan ara ko6aktor 

      b. &enggunakan ara sarrus

    Pen$elesaian #

    a. ara (o6aktor 

    det A = | A|  = a11 k 11+a12 k 12 +a13 k 13

    A = [4 2 52 2 2

    4 1 3]K"l"m 1 8 &inor dari baris 1 kolom 1

     K 11 = $1 ¿

    1+1|2 21 3|= 1 2.3 " 2.1

    = " 2

    = 4

    K"l"m %8 &inor dari baris 1 kolom 2

     K 12  = $1 ¿

    1+2|2 21 3|= $1 2.3 " 1.2

    = $1 " 2

    = $1 4

    = $ 4

    K"l"m &8 &inor dari baris 1 kolom 3

     K 13  = $1 ¿1+3

    |2 2

    1 1|= 1 2.1 " 1.2 = 1 %

    = %

    Jadi ,   | A|  = 4 4 ! 2 $4 ! 5 %  = 1 $#

     = #

     b. ara 9arrus

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    44/56

    44

    | A|   =

    ||4 2 5

    2 2 2

    1 1 3

    |4 2

    2 2

    1 1

    |= 4.2.3 ! 2.2.1 ! 5.2.1 " 2.2.3 ! 4.2.1 ! 5.2.1 = 24 ! 4 !1% " 12 !# ! 1% = 3# " 3%

    = #

     

    1. Jika A = [4 2 1

    2 2 1

    2 3 2]

    itanya : a. &enggunakan ara (o6aktor 

      b. &enggunakan ara 9arrus

    Pen$elesaian #

    a. ara (o6aktor 

    det A = | A|  = a11 k 11+a12 k 12+a13 k 13

    A =

    [

    4 2 1

    2 2 1

    2 3 2

    ]et A = | A|   = |4 2 12 2 12 3 2

    |= 4 |2 13 2|   " 2 |2 12 2|   ! 1 |2 22 3|= 42.2 " 3.1 " 22.2 " 2.1 ! 12.3 " 2.2

    = 44 " 3 " 24 " 2 ! 1 " 4

    = 41 " 22 ! 12

    = 4 " 4 ! 2

    = 2

     b. ara 9arrus

    et A = | A|  = |4 2 1

    2 2 1

    2 3 2||

    4 2

    2 2

    2 3|

      = 4.2.2 ! 2.1.2 ! 1.2.3 " 1.2.2 ! 4.1.3 ! 2.2.2

      = 1 ! 4 ! ! 4 ! 12 ! 2

      = 2 " 24

      = 2

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    45/56

    45

    11.2. In3ers Matrik 

    1-. Jika A = [2 2 4

    1 2 1

    4 2 4]

    itanya :  A−1

    Pen$elesaian #

     A−1  

     At kofaktor

    | A|

    A = [2 2 4

    1 2 1

    4 2 4](olom 1 8 &inor dari baris 1 kolom 1 → a11=2

     K 11  = $1 ¿

    1+1|2 12 4|= 1 2.4 " 2.1

    = # " 2

    =

    8 &inor dari baris 2 kolom 1 → a21=1

     K 21  = $1 ¿

    2+1|2 42 4|= $1 2.4 " 2.4

    = $1 %

    = %

    8 &inor dari baris 3 kolom 1 → a31=4

     K 31  = $1 ¿

    3+ 1|2 42 1|= 1 2.1 " 2.4

    = 2 " #

    = $

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    46/56

    4

    K"l"m %8 &inor dari baris 1 kolom 2 1 → a12=2

     K 12  = $1 ¿

    1+2

    |1 1

    4 4

    |= $1 1.4 " 4.1

    = $1 %

    = %

    8 &inor dari baris 2 kolom 2 → a22=2

     K 22  = $1 ¿

    2+2|2 44 4|= 1 2.4 " 4.4

    = # $1

    = $#

    8 &inor dari baris 3 kolom 2 →a32=2

     K 32  = $1 ¿

    3+ 2|2 41 1|= $1 2.1 " 1.4

    = $1 2 " 4

    = $1 $2

    = 2

    K"l"m & 8 &inor dari baris 1 kolom 3 → a13=4

     K 13  = $1   ¿

    1+3|1 24 2|= 1 1.2 " 4.2

    = 2 " #

    = $

    8 &inor dari baris 2 kolom 3 → a23=1

     K 23  = $1   ¿

    2+3|2 24 2|= $1 2.2 " 2.4

    = $1 4 " #

     K 23  = $1 $ 4

    = 4

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    47/56

    4-

    8 &inor dari baris 3 kolom 3 → a33=4

     K 33  = $1   ¿

    3+ 3

    |2 2

    1 2

    |= 1 2.2 " 2.1

    = 4 " 2

    = 2

    A ko6aktor = [ K 

    11  K 

    12  K 

    13

     K 21

      K 22

      K 23

     K 31

      K 32

      K 33

    ], A t  ko6aktor = [ K 

    11  K 

    21  K 

    31

     K 12

      K 22

      K 32

     K 13

      K 23

      K 31

    ]A ko6aktor = [

      6 0   −60   −8 4−6 2 2 ] ,  A t  ko6aktor = [

      6 0   −60   −8 2−6 4 2 ]

    | A| = a11 k 11+a12 k 12+a 13 k 13

    = 2. !2.% !4. $

    = 12 $24

    = $ 12

     A−1=

     A t 

    | A|

     A−1=

    −112 |

      6 0   −60   −8 2

    −6 4 2 |= |

    −6/12 0 6/120 8/12   −2/12

    6/12   −4 /12   −2/12| A

    −1 = |−1/2 0 1/2

    0 2/3   −1/61/2   −1/3   −1/6|

    1#. A = [2 2 3

    1 2 3

    4 1 1]

    itanya :   A−1

    Pen$elesaian #

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    48/56

    4#

    A =

    [2 2 3

    1 3 1

    3 1 4

    ]K"l"m 1   ¿¿  &inor dari baris 1 kolom 1 a11 = 2

    ( 11 = $11!1 |2 31 1|

    = 1 2.1 " 3.1

    = 1 2 $3

    = $1

    ¿¿  &inor dari baris 2 kolom 1 a21 = 1

    ( 21 = $12!1 |2 31 1|

    = 1 2.1 " 3.1

    = 1 2 $3

    = $1

    ¿¿  &inor dari baris 3 kolom 1 a31 = 4

    ( 31 = $13!1 |2 32 3|

    = 1 2.3 " 2.3

    = 1 $ = %

    K"l"m %   ¿¿  &inor dari baris 1 kolom 2 a12 = 2

    ( 12 = $11!2 |1 34 1|

    = $1 1.1 " 4.3

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    49/56

    4+

    = $1 1 $12

    = 11

    ¿¿  &inor dari baris 2 kolom 2 a22 = 2

    ( 22 = $12!2 |2 34 1|

    = 1 2.1 " 4.3

    = 1 2 $12

    = $1%

    ¿¿  &inor dari baris 3 kolom 2 a32 = 1

    ( 32 = $13!2 |2 31 3|

    = $1 2.3 " 3.1

    = $1 $3

    = $3

    K"l"m &   ¿¿  &inor dari baris 1 kolom 3 a13 = 3

    ( 13 = $11!3 |1 24 1|

    = 1 1.1 " 4.2

    = 1 1 $#

    = $-

    ¿¿  &inor dari baris 2 kolom 3 a23 = 3

    ( 23 = $12!3 |2 24 1|

    = $1 2.1 " 4.2

    = 1 2 $ #

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    50/56

    5%

    =

    ¿¿  &inor dari baris 3 kolom 3 a33 = 1

    ( 33 = $13!3 |2 21 2|

    = 1 2.2 " 2.1

    = 1 4 $2

    = 2

    A (o6aktor : [−1 11   −7

    1   −10 60   −3 2 ]

    At (o6aktor : [−1 1 011   −10   −3−7 6 2 ]

    | A| = a11 k 11 ! a12 k 12 ! a13 k 13

    = 2.$1 ! 2$11 ! 3$-

    = $2 ! 22 ! $21 = $1

     A−1=

     At 

    | A|

    A$1 =1

    −1 [−1 1 011 10   −3−7 6 2 ]

    A$1 = [−1 /−1 1 /−1 0 /−111/−1 10 /−1   −3/−1−7 /−1 6 /−1 2 /−1 ]

    A$1 = [−1 1 011 10   −3−7 6 2 ]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    51/56

    51

    11.-. Adjoint &atrik

    1+. Jika A = [1 2 1

    2 4 1

    1 1 1]

    itanya : Adj A

    Pen$elesaian #

    K"l"m 18 &inor dari baris 1 kolom 1 → a11=1

     K 11  = $1   ¿

    1+1|4 11 1|= 1 4.1 " 1.1

    = 4 " 1

    = 3

    8 &inor dari baris 2 kolom 1 → a21=2

     K 21  = $1   ¿

    2+1|2 11 1|= $1 2.1 " 1.1

    = $1 " 1= $1

    8 &inor dari baris 3 kolom 1 → a31=1

     K 31  = $1   ¿

    3+1|2 14 1|= 1 2.1 " 4.1

    = 2 " 4

    = $ 2

    K"l"m %8 &inor dari baris 1 kolom 2 → a12=2

     K 12  = $1   ¿

    1+2|2 11 1|= $1 2.1 " 1.1

    = $1 2 " 1

    = $1 " 1

    = $1

    8 &inor dari baris 2 kolom 2 → a22=4

     K 22  = $1   ¿

    2+2|1 11 1|= 1 1.1 " 1.1

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    52/56

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    53/56

    53

    Pen$elesain #

    >igen ?alue

    | λ I − A|=|[ λ   0

    0   λ ]−[1 2

    4 3]|  = |[ λ−1   −2−4   λ−3]|

    | λ I − A|=[ ( λ−1 ) ( λ−3 )−(−4 ) (−2 ) ]

    =  λ2−4 λ+ 3 ¿−8

    =  λ2

    −4 λ  " 5

    =   λ−5 ¿ ( λ+1 )→ λ=5 dan λ=−1

    >igen alue adala akar " akar dari  λ maka eigen aleunya adala  λ=5 dan

     λ=−1

    7ien 8ekt"r

    Untuk   λ=5

    | λ I − A|=[ λ−1   −2−4   λ−3]

    = [5−1   −2−4 5−3]   ¿[   4   −2−4 2 ]  [   4   −2−4 2 ][ x y ]=[00 ]  

    4' $ 2y = % ' = %.5

    $ 4' ! 2y = % y = 2

    Jadi >igen ?ektornya 0adaλ   = 5 adala %.5,2

    Untuk   λ=−1

    | λ I − A|=[ λ−1   −2−4   λ−3]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    54/56

    54

    = [−1−1   −2−4   −1−3]  = [−2   −2−4   −4]

    [−2   −2−4   −4] [ x y ]=[00 ]$2' $ 2y = % ' = $1

    $ 4' $ 4y = % y = 1

    Jadi >igen ?ektornya 0adaλ   = $1 adala $1,1

    21. Jika diketaui A = [1   −21 4 ]  dan < = [1 00 1 ]itanya : /entukan >igen?alue dan >igen?ektor 

    Pen$elesain #

    7ien 8alue

    | λI − A|=|[ λ   0

    0   λ

    ]−[1   −21 4

     ]| = |[ λ−1 2−1   λ−4]|¿ [ ( λ−1 ) ( λ−4 )−(−1 ) (2 ) ]

    =  λ2−5 λ +4 ¿+2

    =  λ2−5 λ !

    =   λ−3 ¿ ( λ−2 ) → λ=3 dan λ=2

    >igen ?alue adala akar " akar dari  λ maka , >igen ?aluenya adala

     λ=3 dan  λ=2

    7ien 8ekt"r

    Untuk   λ=3

      | λI − A|=[ λ−1 2−1   λ−4]

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    55/56

    55

      = [3−1 2−1 3−4 ]| λI − A|=[   4   −2−4   −2]

    [   2 2−1   −1][ x y ]=[00] 2' ! 2y = % ' = 1

     $ ' " y = % y = $1

    Jadi >igen ?ektornya 0adaλ   = 3 adala 1,$1

    Untuk   λ=2

    | λI − A|=[ λ−1 2−1   λ−4]  = [2−1 2−1 2−4 ]| λI − A|=

    [

      1 2

    −1   −2][   1 2−1   −2] [ x y ]=[00 ]' ! 2y= % ' = 1

    $ ' $2y= % y = $%.5

    Jadi >igen ?ektornya 0adaλ   = 3 adala 1,%.5

    SUM7R PUSTAKA

    Ayres, rank, Jr. 1+#5. Matriks, >rlangga. Jakarta

  • 8/18/2019 Gabungan Bab II Matrik

    56/56

    5

    &arga,&.d

    3.>rlangga. Jakarta.