Tuesday, January 21, 2025

MATRIKS


 Berikut adalah materi tentang Matriks untuk kelas 12 SMA secara singkat:

1. Pengertian Matriks

  • Matriks adalah kumpulan bilangan yang disusun dalam baris dan kolom.
  • Notasi Matriks:
    Matriks AA dengan ukuran m×nm \times n ditulis sebagai: A=(a11a12a1na21a22a2nam1am2amn)A = \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & \dots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \dots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} & a_{m2} & \dots & a_{mn} \end{pmatrix}
    • Dimana mm adalah jumlah baris dan nn adalah jumlah kolom.

2. Jenis-Jenis Matriks

  • Matriks Persegi: Matriks yang memiliki jumlah baris sama dengan jumlah kolom (misalnya, 2×22 \times 2, 3×33 \times 3).
  • Matriks Baris: Matriks yang hanya memiliki satu baris. A=(a11a12a1n)A = \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & \dots & a_{1n} \end{pmatrix}
  • Matriks Kolom: Matriks yang hanya memiliki satu kolom. A=(a11a21am1)A = \begin{pmatrix} a_{11} \\ a_{21} \\ \vdots \\ a_{m1} \end{pmatrix}
  • Matriks Nol: Matriks yang semua elemennya adalah nol.
  • Matriks Identitas: Matriks persegi yang elemen diagonalnya adalah 1 dan selain itu adalah 0. Misalnya untuk matriks 2×22 \times 2: I2=(1001)I_2 = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}
  • Matriks Transpos: Matriks yang diperoleh dengan menukar posisi baris menjadi kolom dan kolom menjadi baris. Jika A=(aij)A = \begin{pmatrix} a_{ij} \end{pmatrix}, maka transpos dari AA, yaitu ATA^T, adalah: AT=(aji)A^T = \begin{pmatrix} a_{ji} \end{pmatrix}

3. Operasi pada Matriks

  • Penjumlahan Matriks: Dua matriks dapat dijumlahkan jika dan hanya jika mereka memiliki ukuran yang sama. Operasi penjumlahan dilakukan dengan menjumlahkan elemen yang bersesuaian. A=(a11a12a21a22),B=(b11b12b21b22)A = \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{pmatrix}, \quad B = \begin{pmatrix} b_{11} & b_{12} \\ b_{21} & b_{22} \end{pmatrix} Maka: A+B=(a11+b11a12+b12a21+b21a22+b22)A + B = \begin{pmatrix} a_{11} + b_{11} & a_{12} + b_{12} \\ a_{21} + b_{21} & a_{22} + b_{22} \end{pmatrix}
  • Pengurangan Matriks: Pengurangan dilakukan dengan cara yang sama seperti penjumlahan, yaitu mengurangkan elemen yang bersesuaian.
  • Perkalian Matriks dengan Skalar: Matriks dapat dikalikan dengan bilangan skalar dengan cara mengalikan setiap elemen matriks tersebut dengan skalar. k×A=k×(a11a12a21a22)=(ka11ka12ka21ka22)k \times A = k \times \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} k \cdot a_{11} & k \cdot a_{12} \\ k \cdot a_{21} & k \cdot a_{22} \end{pmatrix}
  • Perkalian Matriks: Matriks AA berukuran m×nm \times n dapat dikalikan dengan matriks BB berukuran n×pn \times p, dan hasilnya adalah matriks CC berukuran m×pm \times p. Operasi perkalian dilakukan dengan cara mengalikan elemen baris matriks pertama dengan elemen kolom matriks kedua dan menjumlahkan hasilnya. C=A×BC = A \times B Jika A=(aij)A = \begin{pmatrix} a_{ij} \end{pmatrix} dan B=(bij)B = \begin{pmatrix} b_{ij} \end{pmatrix}, maka elemen cijc_{ij} dari matriks hasil perkalian adalah: cij=ai1b1j+ai2b2j++ainbnjc_{ij} = a_{i1} \cdot b_{1j} + a_{i2} \cdot b_{2j} + \dots + a_{in} \cdot b_{nj}

4. Determinan Matriks

  • Determinan Matriks 2x2:
    Untuk matriks A=(abcd)A = \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}, determinannya adalah: det(A)=adbc\text{det}(A) = ad - bc
  • Determinan Matriks 3x3:
    Untuk matriks A=(abcdefghi)A = \begin{pmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{pmatrix}, determinannya dihitung dengan rumus: det(A)=a(eifh)b(difg)+c(dheg)\text{det}(A) = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg)
  • Sifat-sifat Determinan:
    • Determinan matriks identitas adalah 1.
    • Determinan dari perkalian matriks: det(A×B)=det(A)×det(B)\text{det}(A \times B) = \text{det}(A) \times \text{det}(B).

5. Matriks Balikan (Invers)

  • Matriks AA memiliki matriks balikan A1A^{-1} jika dan hanya jika determinan det(A)0\text{det}(A) \neq 0.
  • Untuk matriks 2×22 \times 2 A=(abcd)A = \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}, inversnya adalah: A1=1det(A)(dbca),jika det(A)0A^{-1} = \frac{1}{\text{det}(A)} \begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix}, \quad \text{jika } \text{det}(A) \neq 0
  • Jika AA dan BB adalah matriks persegi, maka (AB)1=B1A1(AB)^{-1} = B^{-1} A^{-1}.

6. Sistem Persamaan Linear dan Matriks

  • Sistem persamaan linear dapat diselesaikan menggunakan matriks, dengan bentuk umum: AX=BAX = B Dimana AA adalah matriks koefisien, XX adalah matriks variabel, dan BB adalah matriks hasil.
  • Penyelesaian sistem persamaan linear dapat ditemukan dengan cara: X=A1BX = A^{-1}B Asalkan AA memiliki invers.

Materi matriks ini merupakan ringkasan dari konsep-konsep dasar dalam aljabar matriks yang diajarkan di kelas 12 SMA. Jika ada bagian yang kurang jelas atau membutuhkan contoh soal, silakan ditanyakan!

No comments:

Post a Comment