Selasa, 16 Oktober 2018

PERKALIAN OBE

Aljabar Linear Teknik Informatika

OPERASI PERKALIAN BARIS ELEMENTER

Perkalian OBE Operasi Baris Elementer (OBE) merupakan suatu operasi yang diterapkan pada baris suatu matriks. OBE bisa digunakan untuk menentukan invers suatu matriks dan menyelesaikan suatu sistem persamaan linear (SPL). 
Operasi Baris Elementer (OBE) adalah salah satu alternatif dalam menyelesaikan suatu bentuk matriks seperti menentukan invers matriks dan penerapan matriks pada sistem persamaan linear menggunakan dua cara yaitu "Eliminasi Gauss" dan "Eliminasi Gauss-Jordan".

Contoh Soal :









Selasa, 09 Oktober 2018

INVERS MATRIKS

 INVERS METODE OBE

Untuk menentukan solusi dari SPL dilakukan dengan cara membentuk matrik yang diperluas/diperbesar dari SPL dan melakukan Operasi Baris Elementer (OBE) pada matriks yang diperbesar tersebut. OBE ini didapatkan dalam suatu tahapan dengan menerapkan ketiga tipe operasi berikut untuk menghilangkan bilangan-bilangan tak diketahui secara sistematik.
  1. Kalikan persamaan dengan konstanta yang tak sama dengan nol.
  2. Pertukarkan dua persamaan tersebut.
  3. Tambahkan kelipatan dari satu persamaan bagi yang lainnya.
Karena baris (garis horisontal) dalam matriks yang diperbesar beresuaian dengan persamaan dalam sistem yang diasosiasikan dengan baris tersebut, maka ketiga operasi ini bersesuaian dengan operasi berikut pada baris matriks yang diperbesar.
  1. Kalikanlah sebuah baris dengan sebuah konstanta yang taksama dengan nol.
  2. Pertukarkanlah dua baris tersebut.
  3. Tambahkanlah perkalian dari satu baris pada baris yang lainnya.
Operasi-operasi ini dinamakan Operasi Baris Elementer (OBE).

Sifat-sifat matriks yang berbentuk eselon baris (row-echelon form) dan eselon baris tereduksi (reduced row-echelon form) :
  1. Jika baris tidak terdiri seluruhnya dari nol, maka bilangan taknol pertama dalam baris tersebut adalah 1. (kita namakan ini 1 utama).
  2. Jika terdapat baris yang seluruhnya terdiri dari nol, maka semua baris seperti itu dikelompokkan berama-sama dibawah matriks.
  3. Dalam sebarang dua baris yang berurutan yang seluruhnya tidak terdiri dari nol, maka 1 utama dalam baris yang lebih rendah terdapat lebih jauh kekanan dari 1 utama dalam baris yang lebih tinggi.
  4. Masing-masing kolom yang mengandung 1 utama mempunyai nol di tempat lain.
Dikatakan matriks berada dalam bentuk eselon baris jika memiliki sifat 1, 2, dan 3. Prosedur untuk mereduksi menjadi eselon baris tereduksi disebut Eliminasi Gauss-Jordan. Jika memiliki keempat sifat tersebut, maka matriks tersebut berada dalam bentuk eselon baris tereduksi dan prosedurnya disebut Eliminasi Gauss.

Contoh 1 :
Carilah solusi dari persamaan dibawah ini dengan menggunakan OBE.
x + y + 2z = 9
2x + 4y – 3z = 1
3x + 6y – 5z = 0
Penyelesaian :
Ubah persamaan tersebut kedalam bentuk matriks yang diperbesar
\left[ \left.\begin{matrix}  1& 1& 2\\ 2& 4& -3\\ 3& 6& -5 \end{matrix}\right| \begin {array}{r} 9\\ 1\\ 0\end {array}\right]
kemudian gunakan OBE :
  1. baris kedua : B+ (-2)B1,
baris ketiga : B+ (-3)B1,

  1. baris kedua : Bx (1/2),

  1. baris ketiga : B+ (-3)B2,

  1. baris ketiga : Bx 2,

pada matriks terakhir ini dinamakan matriks berada dalam bentuk eselon baris. Dari matriks eselon baris ini dapat ditulis kedalam bentuk persamaan yang bersesuaian dengan matriks tersebut.
x + y + 2z = 9
y – 7/2 z = -17/2
z = 3
sehingga dengan mensubstitusikan z = 3 kedalam persamaan kedua, diperoleh y – 7/2(3) = -17/2 \Rightarrow y = 2. Setelah itu substisikan z dan y kepersamaan pertama, diperoleh x + 2 + 2(3) = 9 \Rightarrow x = 1.
Jadi, solusi dari persamaan diatas adalah x = 1, y = 2 dan z = 3.
Kita juga bisa mencari solusi persamaan tersebut dengan cara mengubah matriks tersebut sampai dalam bentuk matriks eselon baris tereduksi, hasil akhirnya akan sama. Misal matriks eselon baris tersebut kita ubah kedalam eselon baris tereduksi.
  1. baris kedua : B2 + (-7/2)B3,
baris pertama : B1 + (-2B3),
\left[ \left.\begin{matrix} 1& 1& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1 \end{matrix}\right| \begin {array}{r} 3\\ 2\\ 3\end {array}\right]
  1. baris pertama : B1 – B2,
\left[ \left.\begin{matrix} 1& 0& 0\\ 0& 1& 0\\ 0& 0& 1 \end{matrix}\right| \begin {array}{r} 1\\ 2\\ 3\end {array}\right]
Dari matriks eselon baris tereduksi diatas diperoleh x = 1, y = 2 dan z = 3.


DETERMINAN CHIO DAN CROUT

DETERMINAN CHIO DAN DETERMINAN CROUT

Determinan merupakan suatu fungsi dari himpunan semua matriks persegi ke himpunan semua bilangan real.

Determinan matriks A biasanya dinyatakan  oleh |A|  atau  det(A)

Terdapat beberapa metode yang digunakan untuk menentukan determinan matriks yaitu:
 Sarrus
 Ekspansi Kofaktor 
Kondensasi (Penyusutan) CHIO

Kondensasi CHIO merupakan salah satu metode yang dapat digunakan dalam menentukan determinan matriks yang memiliki ordo n x n  dengan n ≥ 3 .

Kondensasi CHIO menyusutkan determinan matriks ordo n x n menjadi ordo ( n-1) x (n-1) dan dikalikan dengan elemen a*11

Proses kondensasi ini berakhir pada determinan matriks ordo 2 x 2. Tanpa mengurangi perumuman, dalam tulisan ini menggunakan matriks persegi dengan syarat elemen a*11 ≠ 0.

Apabila nilai elemen a*11 = 0 maka dilakukan proses operasi baris/kolom yaitu menukarkan baris/kolom pada determinan matriks untuk memperoleh a*11≠ 0 .

Perhatikan untuk matrik dengan ordo 3 x 3

Persamaan yang digunakan untuk metode CHIO ini sebagai berikut.

Selanjutnya untuk matrik dengan ordo 4 x 4. Persamaan yang digunakan untuk metode CHIO ini sebagai berikut.

Apabila ukuran matriksnya diperluas atau diperumum menjadi n x n , maka diperoleh persamaan untuk metode CHIO adalah sebagai berikut.

Contoh 1.

Hitung determinan matriks .
Dengan menggunakan metode CHIO, maka didapat



Hitung determinan matriks 


Dengan menggunakan metode CHIO, maka didapat


Misal 

diperoleh :


    = (20. 50 - 22 . 42)
    = 1000-924.
Jadi,



METODE CROUT 

Menentukan determinan suatu matriks dengan cara matriks tersbeut telebih dahulu di dekomposisikan metode Crout ( Elemen yang diagonal matriks L adalah 1 )

Contoh : 











DETERMINAN DOOLITTLE

Determinan Doolittle

Rumus Umum : 

Suatu persamaan linear dapat diselesaikan secara langsung. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan dekomposisi LU.

Untuk Kasus n=3

Untuk Kasus n=4


Contoh Soal :










Senin, 24 September 2018

MATRIKS

Matriks
1. Pengertian Matriks 
  • Matriks adalah susunan bilangan real berbentuk persegi panjang yang dibatasi oleh tanda kurung.
2. Jenis Jenis Matriks
Matriks terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu matriks persegi, matriks kolom, matriks baris, matriks transpose, matriks diagonal, matriks segitiga atas dan bawah, matriks nol, matriks simetri, dan matriks identitas. 
Berikut ini penjelasan lengkap tentang jenis-jenis matriks tersebut:
  • Matriks Persegi
Matriks persegi adalah matriks yang mempunyai banyak baris dan banyak kolom yang sama. Secara umum, matriks persegi berordo n x n. Contoh matriks persegi:
Contoh Matriks Persegi
  • Matriks Kolom
Matriks kolom adalah matriks yang hanya mempunyai satu kolom. Secara umum, matriks kolom berordo m x 1. Contoh matriks kolom:
Contoh Matriks Kolom
  • Matriks Baris
Matriks baris adalah matriks yang hanya mempunyai satu baris. Secara umum, matriks baris berordo 1 x n. Contoh matriks baris:
Contoh Matriks Baris
  • Matriks Transpose
Matriks transpose Am x n yang selanjutnya dinotasikan dengan A’ adalah matriks berordo n x m dengan baris-barisnya adalah kolom-kolom matriks Am x n. Contoh matriks transpose, misalkan terdapat matriks A:
Matriks Transpose maka, transpose matriks A adalah:
Matriks Transpose 2
  • Matriks Diagonal
Matriks diagonal berasal dari matriks persegi. Matriks persegi dikatakan sebagai matriks diagonal jika elemen-elemen selain elemen diagonal utamanya adalah nol. Contoh matriks diagonal:
Contoh Matriks Diagonal
Contoh Matriks Diagonal
  • Matriks Segitiga Atas dan Matriks Segitiga Bawah
Matriks segitiga atas dan matriks segitiga bawah dapat berasal dari matriks persegi. Suatu matriks persegi disebut matriks segitiga atas jika semua elemen di bawah diagonal utamanya bernilai nol. Sebaliknya, jika semua elemen di atas diagonal utamanya bernilai nol, maka matriks persegi itu disebut matriks segitiga bawah.

Contoh Matriks Segitiga atas dan Matriks Segitiga Bawah:

Matriks Segitiga Atas dan Matriks Segitiga Bawah

Matriks A adalah matriks segitiga atas, sedangkan matriks B adalah matriks segitiga bawah.
Matriks Simetri
Misalkan terdapat matriks A. Matriks A disebut matriks simetri jika A’ = A atau setiap elemen pada matriks A yang letaknya simetris terhadap diagonal utama bernilai sama, yaitu aij = aji dengan i tidak sama dengan j. Contoh matriks simetri, misalkan:
Contoh matriks simetri
Sehingga A adalah matriks simetri
  • Matriks Nol
Suatu matriks dikatakan matriks nol jika semua elemen dari matriks tersebut adalah nol. Contoh matriks nol:
Contoh matriks nol
Contoh matriks nol
  • Matriks Identitas
Matriks identitas adalah matriks diagonal yang semua elemen pada diagonal utamanya adalah 1.Matriks identitas biasanya dinotasikan dengan I. Contoh matriks indentitas:
Contoh matriks indentitas
Contoh matriks indentitas
3. Operasi Matriks 

1. Operasi Penjumlahan MatriksUntuk operasi penjumlahan matriks itu sangat mudah sekali. Dimana kita hanya tinggal menjumlahkan tiap-tiap elemen yang letaknya sama antara kedua matriks.Untuk lebih jelasnya perhatikan saja contoh berikut
Contoh :





2. Operasi Pengurangan MatriksUntuk operasi pengurangan matriks kita hanya tinggal mengurangkan tiap tiap elemen yang sama dari kedua matriks.Untuk lebih jelasnya perhatikan saja contoh berikut
Contoh :





3. Operasi Perkalian MatriksPerkalian dalam matriks ialah dimana kita mengalikan matrik A baris pertama dengan kolom pertama matriks B, kemudian baris kedua matrik A dengan matriks B kolom ke 2, begitupun seterusnya. kemudianUntuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut :





dari gambar di atas terlihat ada warna merah pada baris pertama dan kolom pertama.Warna merah tersebut artinya untuk menentukan elemen yang pertama atau elemen baris pertama kolom pertama hasil perrkalian matriks. dan begitu pun seterusnya untuk elemen berikutnya.Untuk lebih jelasnya perhatikan saja contoh berikutContoh :











A. Pengertian dan Definisi Determinan
Determinan adalah suatu bilangan real yang diperoleh dari suatu proses dengan aturan tertentu terhadap matriks bujur sangkar.
Determinan dinyatakan sebagai jumlah semua hasil kali dasar bertanda dari matriks bujur sangkar A. 
Determinan dari sebuah matriks bujur sangkar A, dinotasikan dengan det(A), atau |A|

B. Sifat-Sifat Determinan
1. Jika setiap elemen suatu baris atau kolom dari suatu matriks bujur sangkar A bernilai nol, maka           det (A) = 0.
Pengertian, dan Contoh Soal Determinan

2. Jika A adalah suatu matriks bujur sangkar, maka det (A) = det (AT).
Pengertian, dan Contoh Soal Determinan

3. Jika setiap elemen dari suatu baris atau kolom pada determinan dari matriks A dikalikan dengan suatu skalar k, maka k bisa dikeluarkan dari tanda determinan, atau : det(kA) = k.det(A).
Pengertian, dan Contoh Soal Determinan

4. Jika matriks B diperoleh dari matriks A dengan cara mempertukarkan dua baris atau dua kolom,         maka det(B) = - det(A).
Pengertian, dan Contoh Soal Determinan

5. Jika dua baris atau kolom matriks A identik, maka det(A) = 0 Dua matriks dikatakan identik , jika suatu baris merupakan hasil kali dengan skalar k (di mana k anggota bilangan real) dari baris yang lain, atau suatu kolom merupakan hasil kali dengan skalar k ( di mana k anggota bilangan real) dari kolom yang lain.
Pengertian, dan Contoh Soal Determinan

PERKALIAN OBE

Aljabar Linear Teknik Informatika OPERASI PERKALIAN BARIS ELEMENTER Perkalian OBE  Operasi Baris Elementer (OBE) merupakan suatu...