download

Matakuliah
Tahun
: K0034 - Aljabar Linear Terapan
: 2007
Jenis dan Operasi Matriks
Pertemuan 01
1
Jenis dan Operasi Matriks
Pengertian
Matriks merupakan
Suatu alat atau sarana yang sangat ampuh untuk
menyelesaikan model-model linier.
Definisi Matriks adalah
Susunan empat persegi panjang atau bujur
sangkar dari bilangan-bilangan yang diatur dalam
baris dan kolom ditulis diantara dua tanda kurung,
yaitu ( ) atau [ ]
2
Bentuk Umum:
a11
a
 21
 ..

a m1
a12 a13 .. a1n 

a22 a23 .. a2n 
.. .. .. .. 

am 2 am 3 .. amn 
Elemen matriks : aij
Susunan bilangan atau nilai aij {bilangan real atau kompleks}
Ukuran matriks :
• Jumlah baris : m
• Jumlah kolom : n
• Ordo atau ukuran matriks : m x n
• Elemen-elemen diagonal : a11, a22,….,ann
3
Contoh:
Matriks A3 x 4
 2 3 5  6
 0  1 4 7 
3 1 2 6 
Notasi matriks, menggunakan huruf besar (kapital)
Kesamaan matriks
Matriks A = (aij)
B = (bij)
A = B jika aij = bij untuk semua
i = 1, 2 .. m dan j = 1, 2,...n
4
Contoh:
1 2
1 2
1 2 0 
A
B
C



3
4
3
4
3
4

1






A=B
A  C (ukurannya tidak sama)
Matriks A dan Matriks B disebut sama, bila
• Ordo-ordonya sama
• Elemen-elemen yang seletak sama
5
Bentuk Matriks Khusus
1. Matriks bujur sangkar
Suatu matriks dimana jumlah baris = jumlah kolom
a11
a
21

A
 ..

an1
a12 .. a1n 

a22 .. a2n 
.. .. .. 

an 2 .. ann 
A : matriks bujur sangkar berukuran n x n
Diagonal utama A : a11, a22, ….., ann
5 3 2
4 3
1 4 6 
A2 x 2  
A

3x3



2 1
7 2 5
Contoh :
6
2. Matriks Diagonal :
Matriks bujur sangkar dimana elemen-elemen
pada
diagonal
utamanya
tidak
semua
elemennya nol, sedangkan unsur-unsur yang
lain adalah nol
Contoh :
5 0 0 2 0 0
0 2 0, 0 0 0

 

0 0 3 0 0 0
7
3.Matriks Satuan (Matriks Identitas) :
Matriks bujur sangkar di mana elemenelemen pada diagonal utamanya masingmasing adalah satu, sedangkan elemenelemen yang lain adalah nol.
Contoh:
1 0 0
1 0
0 1 0 
I2  
,
I

3



0 1
0 0 1
8
4. Matriks Singular
Matriks bujur sangkar yang tidak mempunyai
invers (berarti : nilai determinannya = 0)
5. Matriks Non Singular
Matriks bujur sangkar yang mempunyai invers
(berarti: nilai determinannya  0)
6. Matriks Transpose
Bila matriks A berordo mxn, maka At
(Transpose Derit) berordo nxm dengan
elemen baris ke I dan kolom ke j dari A1 adalah
elemen baris ke j dan kolom ke I dari A
9
7. Matriks Simetris
Matriks bujur sangkar dimana diagonal utamanya
berfungsi sebagai cermin atau refleksi (At = A).
Contoh :
2
A
4
3
8
5 1

A3 x 3 : 1 7
6 4
2
5
3
1
,
maka
A


7 
5
6

4
3
4
8 
7 
10
8.Matriks Idempotent
Matriks bujur sangkar dimana berlaku A2 = A
atau An = A untuk suatu n, bila n = 2, 3, 4,….
Contoh:
 2 2
A   1 3
 1  2
 4
4 
 3
 2 2
A2  A. A   1 3
 1  2
 4  2  2
4   1 3
 3  1  2
 4  2  2
4    1 3
 3  1  2
 4
4   A
 3
11
Program MAPLEnya:
# A = Matriks Idempotent, sehingga A2 = A
> Restart:
> A:=matriks([[2,-2,-4], [-1,3,4], [1,-2,-3]])
2  2  4


A :   1 3 4


1  2  3
> C: = evalm (A&*A);
2  2  4


C :   1 3 4


1  2  3
12
9. Matriks Nilpotent
Matriks bujur sangkar dimana berlaku A3 = 0 atau
An = 0 untuk suatu n, bila n = 2, 3, 4,…..
Contoh:
Matriks nilpotent dari ordo 3 x 3
1 1 3
A   5 2 6 
 2  1  3
 1 1 3   1 1 3   1 1 3  0 0 0 
A3  A  A  A   5 2 6   5 2 6   5 2 6   0 0 0  0
 2  1  3  2  1  3  2  1  3 0 0 0
13
Program MAPLEnya:
# Matriks Nilpotent, sehingga
> Restart
> A:=matriks([[1,1,3],[5,2,6],[-2,-1,-3]]);
1

A :  5

 2
1
2
1
3

6

 3
> evalm(A&*A*A);
0
0
0


A :  0
0
0


0
0
0
14
10. Matriks Nol: adalah matriks di mana semua
unsur nilainya nol
11. Matriks Identitas:
1
I2x2  
0
1

I 3 x 3  0
0
0

1
0 0

1 0
0 1
15
Sifat Matriks Identitas dan Matriks Nol
Jika A = matriks berukuran n x n
I.A=A.I=A
A+0=0+A=A
A.0=0.A=0
12. Matriks Segitiga (Triangular Matrix)
Matriks segitiga atas:
Matriks bujur sangkar, apabila setiap unsur yang terletak di
bawah diagonal utamanya sama dengan nol
Contoh:
A3 x 3
a11 a12 a13 
 0 a 22 a 23 
0
0 a 33 
16
Matriks Segitiga Bawah
Matriks bujur sangkar dimana setiap unsurnya yang
terletak diatas diagonal utamanya sama dengan nol
Contoh:
B3 x 3
 b11 0 0 
=  b 21 b 22 0 
 b 31 b 32 b 33 
17
Operasi Aljabar Matriks
Penjumlahan dua matriks
A + B = (aij + bij)
A – B = (aij – bij)
Syarat penjumlahan dua matriks atau pengurangan dua
matriks adalah mempunyai ordo yang sama
Contoh:
5 6 7 
6 7 4 
Diketahui A 2x3  
dan B 2x3  


8
3
4
1
9
2




Maka C2x3  A 2x3  B 2x3
C2x3
5 6 7  6 7 4 11 13 11






8
3
4
1
9
2
9
12
6

 
 

18
Program MAPLEnya:
# Penjumlahan Dua Matriks
> restart;
> A:=matrix([[5,6,7],[8,3,4]]);
5
A : 
8
6 7
3

4
> A:= matrikx(2,3,[5,6,7,8,3,4]);
5

8
6 7
3

4
19
> B:=matrix(2,3,[6,7,4,1,9,2]);
6
B : 
1
7 4
9

2
> C:=evalm(A+B);
11
C : 
9
13 11
12

6
20
Soal Latihan
Tentukan penjumlahan Dua Matriks dibawah ini!
21
22
23
24
Syarat:
Setiap baris pada matriks harus dikalikan pada setiap kolom pada
matriks kedua. Banyaknya kolom pada matriks pertama harus sama
dengan banyaknya baris pada matriks kedua
25
C2x 2
22 20


58
23


Program MAPLEnya:
# Perkalian Dua Matriks
> restart;
> A:=matrix(2,3,[1,3,2,4,0,5]);
1 3 2
A : 
4

5
0
> B:=matrix(3,2,[7,2,1,4,6,3]);
7

B : 1

6
2

4

3
26
27
28
29
30