My memories Blogs: perhitungan matriks 3*3 pada matematika

Matriks adalah sekumpulan bilangan yang disusun secara baris dan kolom dan ditempatkan pada kurung biasa atau kurung siku.

Penulisan matriks:
$\begin{pmatrix} 2 & 3 \\ 1 & 4 \end{pmatrix}$
atau
$\begin{bmatrix} 2 & 3 \\ 1 & 4 \end{bmatrix}$
Ordo suatu matriks adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya baris (m) dan banyaknya kolom (n).
$\begin{pmatrix} 2 & 3 & 5 \\ 1 & 4 & -7 \end{pmatrix}$ Matriks di atas berordo 3x2.

Daftar isi

Matriks Identitas (I)

Matriks identitas (I)adalah matriks yang nilai-nilai elemen pada diagonal utama selalu 1.
$I= \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}$

Matriks Transpose (A^t)

Matriks transpose adalah matriks yang mengalami pertukaran elemen dari baris menjadi kolom dan sebaliknya. Contoh:
$A= \begin{pmatrix} 2 & 3 & 5 \\ 1 & 4 & -7 \end{pmatrix}$
maka matriks transposenya (A^t) adalah $A^t= \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 4 \\ 5 & -7 \end{pmatrix}$

Operasi perhitungan pada matriks

Kesamaan 2 matriks

2 matriks dikatakan sama jika ordonya sama dan elemen yang seletak sama.
Contoh: $\begin{pmatrix} 2 & 3 & 5 \\ 1 & 4 & -7 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 & 6x & z-y \\ 2y+2 & 4 & -7 \end{pmatrix}$
Tentukan nilai 2x-y+5z!
Jawab:

$6x=3$ maka $x= \frac {1}{2}$

$2y+2=1$ maka $y= -\frac {1}{2}$

$z-y=5$ maka $z= \frac {9}{2}$

$2x-y+5z$

$= 2\left ( \frac{1}{2} \right ) - \frac {1}{2}+ 5 \left ( \frac{9}{2} \right )$

$= 23$

Penjumlahan matriks

2 matriks bisa dijumlahkan jika ordonya sama dan penjumlahan dilakukan dengan cara menjumlahkan elemen yang seletak.
Contoh: $\begin{pmatrix} 2 & 3 & 5 \\ 1 & 4 & -7 \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} 2 & 6x & z-y \\ 2y+2 & 4 & -7 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 4 & 3+6x & 5+z-y \\ 2y+3 & 8 & -14 \end{pmatrix}$

Pengurangan matriks

2 matriks bisa dikurangkan jika ordonya sama dan pengurangan dilakukan dengan cara mengurangkan dari elemen yang seletak.
Contoh: $\begin{pmatrix} 2 & 3 & 5 \\ 1 & 4 & -7 \end{pmatrix} - \begin{pmatrix} 2 & 6x & z-y \\ 2y+2 & 4 & -7 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 & 3-6x & 5-z-y \\ -2y-1 & 0 & 0 \end{pmatrix}$

Perkalian bilangan dengan matriks

Contoh:
$3 \begin{pmatrix} 2 & 6x & z-y \\ 2y+2 & 4 & -7 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 6 & 18x & 3z-3y \\ 6y+6 & 12 & -21 \end{pmatrix}$

Perkalian matriks

2 Matriks dapat dikalikan jika jumlah baris matriks A = jumlah kolom matriks B.
Penghitungan perkalian matriks:
Misalkan:
$A= \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$ dan $B= \begin{pmatrix} p & q \\ r & s \end{pmatrix}$
maka $A \times B= \begin{pmatrix} ap+br & aq+bs \\ cp+dr & cq+ds \end{pmatrix}$
Contoh:
$\begin{pmatrix} 2 & 6 \\ 3 & 4 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 9 & 8 \\ 2 & 10 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 30 & 76 \\ 35 & 64 \end{pmatrix}$

Determinan suatu matriks

Matriks ordo 2x2

Misalkan:
$A= \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$
maka Determinan A (ditulis $\left\vert A \right\vert$ ) adalah:
$\left\vert A \right\vert= a \times d - b \times c$

Matriks ordo 3x3

Cara Sarrus

Misalkan:
Jika $A= \begin{pmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{pmatrix}$ maka tentukan $\left\vert A \right\vert$ !
$\left\vert A \right\vert = \left\vert \begin{matrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{matrix} \right\vert \begin{matrix} a & b \\ d & e \\ g & h \end{matrix}$
Penghitungan matriks dilakukan dengan cara menambahkan elemen dari kiri atas ke kanan bawah (mulai dari a → e → i, b → f → g, dan c → d → h) lalu dikurangi dengan elemen dari kanan atas ke kiri bawah (mulai dari c → e → g, a → f → h, dan b → d → i) sehingga menjadi:

$\left\vert A \right\vert = a.e.i + b.f.g + c.d.h - g.e.c - h.f.a - i.d.b$

Contoh:
$A= \begin{pmatrix} -2 & 0 & 1 \\ 3 & 2 & -1 \\ 1 & -3 & 5 \end{pmatrix}$ maka tentukan $\left\vert A \right\vert$ !
$\left\vert A \right\vert = \left\vert \begin{matrix} -2 & 0 & 1 \\ 3 & 2 & -1 \\ 1 & -3 & 5 \end{matrix} \right\vert \begin{matrix} -2 & 0 \\ 3 & 2 \\ 1 & -3 \end{matrix}$

$\left\vert A \right\vert = (-2.2.5) + (0.-1.-1) + (1.3.-3) - (1.2.1) - (-2.-1.-3) - (0.3.5) = -20+0-9-2+6-0 = -25$

Cara ekspansi baris-kolom

Misalkan:
Jika $P= \begin{pmatrix} -2 & 0 & 1 \\ 3 & 2 & -1 \\ 1 & -3 & 5 \end{pmatrix}$ maka tentukan $\left\vert P \right\vert$ dengan ekspansi baris pertama!
$\left\vert P \right\vert= -2 \left\vert \begin{matrix} 2 & -1 \\ -3 & 5 \end{matrix} \right\vert -0 \left\vert \begin{matrix} 3 & -1 \\ 1 & 5 \end{matrix} \right\vert +1 \left\vert \begin{matrix} 3 & 2 \\ 1 & -3 \end{matrix} \right\vert$
$\left\vert P \right\vert= -2 (10-3) -0 + 1(-9-2) = -25$

Matriks Singular

Matriks singular adalah matriks yang nilai determinannya 0.
Contoh:
$P= \begin{pmatrix} -4 & 5x\\ -x & 20 \end{pmatrix}$
Jika A matriks singular, tentukan nilai x!
Jawab:

$-80+5x^2 = 0$

$5 (x^2-16)=0$

$x = -4$ vs $x=4$

Invers matriks

Invers matriks 2x2

Misalkan:
$A= \begin{pmatrix} a & b\\ c & d \end{pmatrix}$
maka inversnya adalah:
$A^{-1}= \frac {1}{\left\vert A \right\vert} \begin{pmatrix} d & -b\\ -c & a \end{pmatrix} = \frac {1}{a.d-b.c} \begin{pmatrix} d & -b\\ -c & a \end{pmatrix}$