7. Siswa mampumemahami konsep yang • Matriks
berkaitan dengan aturan matriks dan • Vektor
vektor serta mengguna-kannya dalam
-1– then must yath now’09
pemecahan masalah.
2.
Matriks
DEFINISI
Matriks adalah susunanbilangan-bilangan yang diatur berdasarkan baris dan kolom.
a b
A=
c d
Bilangan-bilangan a,b,c,d,e,f disebut elemen-elemen matriks A
ORDO
ORDO suatu matriks ditentukan oleh banyaknya baris, diikuti oleh banyaknya kolom.
a b
A= ⇒ ordo matriks A2x3
c d
KESAMAAN MATRIKS
Dua matriks A dan B dikatakan sama (ditulis A = B), jika
a. Ordonya sama
b. Elemen-elemen yang seletak sama
Contoh :
4 2 4 2
Diketahuia dua matriks A = dan B = 7 q + 3 . Jika matriks A sama dengan
5 p + q 5
matriks B, hitunglah nilai p dan q !
4 2 4 2
A = BB
A=
⇒ 5 p + q 5
7 q + 3
=
5p + q = 7 ⇒ p = 1
q + 3 = 5 ⇒ q =2
Rasa takut hanya akan
menghambat orang untuk maju
MATRIKS TRANSPOS
Transpos dari suatu matriks A (ditulis A atau A' atau At) adalah matriks yang elemen
barisnya adalah elemen kolom A, dan elemen kolomnya adalah elemen baris A.
-2– then must yath now’09
3.
d
a
a b c ⇒b e
Α= At =
d e f 2 x3 f x 2
c 3
PENJUMLAHAN MATRIKS
Jumlali dua matriks A dan B (ditulis A + B) adalah matriks yang didapat dengan
menjumlahkan setiap elemen A dengan elemen B yang bersesuaian (A dan B harus
berordo sama).
A B A+B
a b + p q = a + p b + q
c d r s c + r d + s
PENGURANGAN MATRIKS
Pengurangan matriks A dan B, dilakukan dengan menjumlahkan matriks A dengan matriks
negatip B.
A - B = A + (-B)
A + B = A+B
a b p q a + p b + q
c d + r s =
c + r d + s
PERKALIAN MATRIKS DENGAN SKALAR
Jika k suatu skalar dan A suatu matriks, maka kA adalah matriks yang diperoleh dengan
mengalikan setiap elemen A dengan k.
a b k .a k .b
A= ⇒ =
k.A
c d k .c k .d
Dua matriks A dan B terdefinisi untuk dikalikan, jika banyaknya kolom A = banyaknya baris
B, dengan hasil suatu matriks C yang berukuran baris A x kolom B
Amxn xBnxo = Cmxo
Aturan perkalian : Yaitu dengan mengendalikan baris-baris A dengan kolom-kolom B,
kemudian menjumlahkan hasil perkalian itu.
Contoh :
a b x
1. A = dan B = y
c d
-3– then must yath now’09
4.
a b x ax + by
AxB = x =
c d y cx + dy
2x2 2x1 = 1x1
2.
x
[ abc] y = [ ax + by + cz ]
z
1x3 3x1 1x1
Ket :
Perkalian matriks bersifat tidak komutatif (AB ≠ BA) tetapi bersifat asosiatif (AB)C = A(BC).
Determinan Matriks ordo 2 x 2
a b
Jika A = , maka determinan matriks A didefinisikan sebagai |A| = ad – bc
c d
Determinan Matriks ordo 3 x 3
a b c a b c ab
f maka determinan matriks A didefinisikan sebagai : A = d
Jika A = d e e f de
g h
i |A| = aei + bfg + cdh - gec - hfa - idb g h i gh
Keterangan:
Untuk menghitung determinan A3x3 dibantu dengan menulis ulang dua kolom pertama
matriks tersebut atau cara ekspansi baris pertama.
MATRIKS INVERS
Jika A dan B adalah matriks bujur sangkar dengan ordo yang sama dan AB = BA = 1,
maka B dikatakan invers dari A (ditulis A-1) dan A dikatakan invers dari B (ditulis B-1).
a b 1 d − b
Jika A = , maka A-1 = ad − bc − c a
c d
Bilangan (ad-bc) disebut determinan dari matriks A
Matriks A mempunyai invers jika Determinan A ¹ 0 dan disebut matriks non singular.
Jika determinan A = 0 maka A disebut matriks singular.
Sifat A . A-1 = A-1 . A = I
Sifat-Sifat
1. (At)t = A
2. (A + B)t = At + Bt
3. (A . B)t = Bt . At
4. (A-t)-t = A
-4– then must yath now’09
5.
5. (A .B)-1 = B-1 . A-1
6. A . B = C → |A| . |B| = |C|
ax + by = p ditulis
cx + dy = q
a b x p
c d + y = q
Untuk menentukan himpunan penyelesaian, selain dengan metode eliminasi dan
substitusi dapat juga diselesaikan dengan menggunakan aturan matriks, yaitu :
1. Matriks AX = B , maka X = A-1 . B
x 1 d − b p
y = ad − bc − c a q
2. Cara Determinan
pb ap
Dx qd Dy cq
x= ————— = —————— ; y = ———— = ——————
D ab D ab
cd c d
Contoh :
2 x + 3y = 9
Diketahui sistem persamaan . Tentukan himpunan penyelesaiannya dengan
3x + 5y = 14
cara determinan !
A. {1 , -7} D. {4 , 2}
B. {-7 , 1} E. {-5 , 3}
C. {2 , 4}
Jawab :
9 3 2 9
Dx 14 5 Dy 3 14 45 − 42 28 − 27
x= = y= = ⇒=
x =3 y = =1
D 2 3 D 2 3 10 − 9 10 − 9
3 5 3 5 HP = {3, 1}
-5– then must yath now’09
Contoh :
1. TitikA(3 , 0 , 6) dan B(0 , 3 , -3), titik P membagi AB dengan perbandingan 1 : 2 maka
koordinat titik P adalah ....
A. (3 , 1 , 5) D. (1 , 2 , 3)
B. (1 , 3 , 4) E. (3 , 2 , 1)
C. (2 , 1 , 3)
Jawaban C
n. A + mB 2.( 3,0,6 ) + 1( 0,3,−3) ( 6,0,12) + ( 0,3,−3) ( 6 + 0 ) , ( 0 + 3) , (12 − 3)
p= = = = = ( 2,1,3)
m+n 1+ 2 3 3
SOAL LATIHAN
MATRIKS
a 4
1. Diketahui matriks A =
2b 3c
dan B =
2c − 3b 2a + 1
. Nilai c yang memenuhi A = 2B adalah
a b + 7
a. -2 b. 3 c. 5 d. 8 e. 10
− 6 9 − 15
2. Diketahui matriks A = 3 − 6 12 dan B =
2 −3 5
− 1 2 − 4 . Nilai k yang memenuhi A = kB adalah
.....
1 1
a. 3 b. -3 c. -1 d. e. -
3 3
− 4 2
3. Diketahui matriks A = 1
− 2 . Hasil dari matriks
2
A2 adalah ......
16 4 17 − 12 17 12
a. 1
c. d.
4
4 − 3 5 3 5
− 16 4 15 − 4
b. 1 e.
− 4
4 − 1 − 3
-8– then must yath now’09
9.
1 2
1 2 3
4. Hasil kali dari
4 5 6 3
4 =......
5
6
22 28 64 28 2 8 18
a.
49 64
c.
49 22
d.
4 15 30
22 49 1 4 6
b.
28 64
e. 4 15 30
x+ y x
1 −
1
x
5. Diketahui matriks A = dan B = 2 .
y x − y
− 2y 3
Jika AT menyatakan matriks traspos dari A, maka
persamaan AT = B dipenuhi untuk x = ........
a. 2 b. 1 c. 0 d. -1 e. -2
1 x 2
6. Diketahui matriks A = 1 0 − 1 . Jika matriks
2 4 1
merupakan matriks singular, maka nilai x adalah .....
a. -6 b. -4 c. 0 d. 4 e. 6
2 x 1 − 2
7. Diketahui matriks A = y 0 , B = 3 4 dan C
− 1 − 8
= 1 − 2 . Nilai x + y yang memenuhi AB = C
adalah .....
a. -2 b.-1 c. 0 d. 1 e. 2
2 0 5 6
8. Diketahui A =
0 2 dan B =
7 8 dan
pernyataan berikut :
1. A2 = 2A
2. AB = BA
3. AB = 2B
4. BAB = 2B2
Dari pernyataan tersebut yang benar ......
a. 1 dan 2 c. 1,2, dan 3 d. 1,2,3, dan 4
b. 1 dan 3 e. 2,3, dan 4
− 4 2 − 12 10
9. Diketahui matriks A = 1 .
− 2 dan B = 5
1
2
Hasil dari A2 + B = .....
4 14 5 − 2 5 22
a. 5 1 5
c.
2 6 d.
4 8 6
− 28 14 3 6
b. 5 1 e.
− 3 4 − 2
4
-9– then must yath now’09
10.
4 3 x 12
10. Diketahui matriks
= .
y 7
3 2
Nilai x + y = .......
a. -11 b. 10 c. -5 d. 5 e. 11
1 0
11. Diketahui f(x) = x2 – 2x dan A =
.
3 2
Nilai f(A) adalah .......
−1 0 −1 0 2 4
a.
3 c. d.
0
0 3
1 5
1 0 3 0
b.
− 3 e.
−1 2
0
2 3 5
12. Bila matriks A = 4 6 x adalah matriks
1 − 2 0
singular, maka nilai x = ......
a. -10 b. 10 c. 5 d. 15 e. -5
x log a log(2a − 6)
13. Jika x memenuhi : =
log(b − 2) 1
log b 1
log a 1 , maka nilai x = ..........
a. 1 b. 2 c. 4 d. 6 e. 8
3x + 2 y = 5
14. Nilai x dari sistem persamaan
2 x − 3 y = 10
dinyatakan dalam matriks adalah .......
3 5 −3 −2 5 3
2 10 −2 3 10 2
a. x = 3 2 c. x = 3 2 d. x = 3 2
2 −3 2 −3 2 −3
5 2 2 5
10 − 3 − 3 10
b. x = 3 2 e. x = 3 2
2 −3 2 −3
x− y=5
15. Sistem persamaan diselesaikan dengan
3x + y = 3
p
menggunakan matriks untuk y = 1 −1 Nilai p =
3 1
a. -12 b. -2 c. 4 d. 8 e. 18
- 10 – then must yath now’09
11.
TUGAS INDIVIDU
5 2 6
1. Jika A= 8 3 9 , maka determinan A = ......
4 1 7
a. -4 b. -3 c. 3 d. 4 e. 5
1 2 0
2. Matriks A=
3 − 1 4 . Matriks A’.A = ......
10 − 1 12 − 8 16 2
a. − 1 5 − 4 d. − 3 9 23
12 − 4 16 12 8 − 4
5 1 0 48 − 23 − 12
b. − 1 26 7 e. 8 3 −8
− 9 3 11 − 2 1 9
2 −3 9
c. − 15 1 0
7 8 − 4
3x − 1 3
3. Hasil kali akar - akar persamaan = 0
x+1 x+ 2
adalah .....
2 4 5 2 4
a. − b. − c. − d. e.
3 3 3 3 3
1 2
4. Diketahui A =
4 − 3 . Hasil dari 2a – 4A + 5I
2
adalah ......
9 − 4 − 14 60
a.
d.
− 8 17
120 − 134
− 7 30 − 13 52
b.
60 e. 104 − 117
− 67
8 4
c.
23
12
1 3
5. Diketahui A=
4 − 3 dan matriks tak nol X
sedemikian sehingga AX = 3X. Matriks X = .....
− 1 3 − 2 1
a.
3 b.
2 c. d. e.
5 2
4
- 11 – then must yath now’09
12.
− 5
− 1
1 2
6. Diketahui A=
. Maka An = .....
0 1
2n 1 1 2n 2n − 3n
a. c.
0 1 d.
0
1
0
1
3n 1 1 3n
b.
e.
0 1 0 − 1
t − 4 0 0
7. Diketahui P = 0 t 2 . Jika P matriks
0 3 t − 1
singular, maka nilai t yang memenuhi =....
a. -4 b. -3 c. -2 d. -1 e. 0
a b c
8. Jika diketahui d e f = -6, adalah .....
g h i
a. -18 b. -6 c. 6 d. 18 e. 72
x2 x 2
9. Jika matriks 2 1 1 singular, maka nilai x yang
0 0 − 5
memenuhi adalah ....
a. -1 dan 3 c. -2 dan 1 e. 0 dan -1
b. 0 dan 2 d. 1 dan 3
−1 d 4 − 5 2 − 1 2c 1
10.
− b 3 + − 3 b = − 4 3 c a + 1 ,
maka nilai a = ....
2
A. –2 C. D. 2
3
4 2
B. − E. −
3 3
2 -1 x+y 2
11. Diketahui matriks A =
, B = , dan
1 4 3 y
7 2
C = . Apabila B – A = Ct, dan Ct = transpose
3 1
matriks C, maka nilai x.y = ….
A. 10
B. 15
C. 20
D. 25
E. 30
- 12 – then must yath now’09
13.
Soal Ujian Nasionaltahun 2007
3 0 x -1
12. Diketahui matriks A= , B=
y 1 ,
dan
2 5
0 -1
C = , At adalah transpose dari A. Jika At . B =
- 15 5
C maka nilai 2x + y = ….
A. – 4
B. – 1
C. 1
D. 5
E. 7
Soal Ujian Nasional tahun 2006
13. Matriks X berordo ( 2 x 2 ) yang memenuhi
1 2 4 3
X= adalah ….
3 4 2 1
-6 -5
A.
5 4
5 -6
B.
4 5
-6 -5
C.
4 5
4 -2
D.
-3 1
12 - 10
E.
- 10 - 8
Soal Ujian Nasional tahun 2005 kurikulum 2004
1 2 3 -2
14. Diketahui matriks A = , B = , dan P(2x2).
3 5 1 4
Jika matriiks A x P = B, maka matriks P adalah ….
13 - 18
A.
- 8 10
21 - 8
B.
-7 2
- 13 18
C.
8 - 10
- 21 8
D.
7 -2
5 6
E.
14 12
Soal Ujian Nasional tahun 2005
4 3 a b 16 3
15. Diketahui hasil kali matriks = .
1 2 c d 9 7
Nilai a + b + c + d = ….
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
E. 10
- 13 – then must yath now’09
14.
Soal Ujian Nasionaltahun 2003
4 -9 5p - 5
16. Diketahui matriks A=
3 - 4p ,
B= , dan
1 3
- 10 8
C =
- 4 6p , Jika matriks A – B = C , nilai 2p = ….
–1
A. – 1
B. –½
C. ½
D. 1
E. 2
Soal Ujian Nasional tahun 2001
2 3 6 12
17. Diketahui matriks A = , B = dan A2 =
-1 - 2 - 4 - 10
xA + yB. Nilai xy = ….
A. – 4
B. – 1
C. – ½
D. 1½
E. 2
Soal Ujian Nasional tahun 2000
VECTOR
1. Diketahui titik A(7 , 4 , -1), B(2 , 4 , 9) dan C(1 ,
3 , 2). Jika P terletak pada AB dengan AP : PB =
2 : 3, maka vektor 2 P C + AB = ....
− 4 − 13 − 5
A. − 1 C. − 2 D. 0
−1 8 10
− 9 5
B. − 1 E. 0
9 −10
2. Jika titik A(2 , 8 , 1), B(3 , 9 , 1) dan C(2 , 9 , 1).
Nilai tangen sudut yang dibentuk oleh vektor AB
dan AC sama dengan ....
1 1
A. 1 C. D. - 2
2 2
1
B. 2 E. -1
2
1
C.
2
- 14 – then must yath now’09
15.
0 2
3. Sudut antara a = x dan b = 1 adalah 450.
−1 − 2
Maka nilai x sama dengan ...
1
A. 2 C. − D. -1
7
B. 1 E. -2
1
4. Jika panjang proyeksi vektor a = 3 pada
2
p
11
vektor b = 0 sama dengan maka nilai p
4 5
adalah ....
7
A. - 14 C. − D. 3
3
B. -3 E. 14
5. Diketahui a = 6 i - 2 j - 4 k dan b = 2 i + j - 2
k . Proyeksi orthogonal a pada b adalah ....
2 1 2
A. i + j - k D. 4 i + 2 j - 4 k
3 3 3
1
B. i + j - k E. 6 i + 3 j - 6 k
2
C. 2 i + j -2 k
6. Jika A(2 , -1 , 4), B(3 , 0 , 4) dan C(2 , 0 , 5). Jika
AB = p dan AC = q maka besar sudut antara
vektor p dan q adalah ....
A. 300 D. 1200
B. 600 E. 1800
C. 900
7. Titik A(-1 , 3 , 1), B(1 , 6 , 7), C(0 , 2 , 5) dan D(1 ,
x
4 , 10). Jika vektor y tegak lurus AB dan C D ,
1
maka nilai x dan y berturut-turut adalah ....
A. 3 dan 4 D. –4 dan 3
B. 3 dan -4 E. 4 dan -3
C. –3 dan -4
8. Titik A(3 , 0 , 6) dan B(0 , 3 , -3), titik P membagi AB
dengan perbandingan 1 : 2 maka koordinat titik P
- 15 – then must yath now’09
16.
adalah ....
A. (3 , 1 , 5) D. (1 , 2 , 3)
B. (1 , 3 , 4) E. (3 , 2 , 1)
C. (2 , 1 , 3)
9. Jika a = 2 i - 6 j - 3 k dan b = 4 i + 2 j - 4 k .
Maka panjang proyeksi a pada b adalah ....
3
A. - D. 1
4
4 4
B. - E.
3 3
3
C.
4
10. Diketahui segitiga ABC, A(1 , 2 , 3), B(2 , 3 , 1)dan
C(3 , 1 , 2). Z adalah titik berat segitiga ABC, maka
panjang AZ = ....
A. 2 D. 6
B. 3 E. 14
C. 5
TUGAS INDIVIDU
11. Diketahui P(1 , 7 , 0), Q(-2 , 4 , 3), S(2 , 8 , 5) dan R
membagi PQ di dalam dengan perbandingan 1 : 2,
maka sudut PRS adalah ....
A. 00 D. 600
0
B. 30 E. 900
0
C. 45
12. Vektor posisi titik A dan titik B adalah a dan b . Jika C
pada AB sehingga AB : AC = 3 : 1, maka vektor posisi
c adalah ....
1 1
A. (2 a - b ) D. (2 b + a )
3 3
1 1
B. (2 b - a ) E. (a - 3b )
3 3
1
C. (2 a + b )
3
13. Jika a = 4, b = 2 dan a + b = 2 7 , maka
a - b = ....
A. 2 D. 4
B. 3 E. 3 2
C. 2 3
14. Diketahui : a = -2 i + j - 3 k
b = -3 i - j + 2 k
c = -2 i - j + k
- 16 – then must yath now’09
17.
d = 3 i + j - 2k
Dari vektor-vektor di atas yang saling tegak lurus
adalah ....
A. c dan d D. a dan c
B. b dan d E. a dan b
C. a dan d
15. Sudut antara a = i - j + 2 k dan b = i + p j + k
adalah 300, maka nilai p adalah ....
A. 2 D. 0
B. 3 E. –1
C. 1
16. Proyeksi vektor a = i + 2 j - 3 k pada vektor b = 5
i - 4 j - 2 k adalah ....
5 − 5 4
1 1 1
A. − 4 C. 4 D. - − 2
2 5 2
2 − 2 3
2 − 4
1 1
B. 4 E. - 2
4 3
−1 − 3
17. Ditentukan a = n i + n j - k , b = - i + n j + 2k
dan sudut kedua vektor adalah 900 maka nilai n adalah
A. –2 atau -1 D. –1 atau 3
B. –2 atau 1 E. 1 atau 3
C. –1 atau 2
18. Jika titik A(1 , 1 , 2), B(2 , 2 , 5) dan C(4 , 4 , 11)
adalah kolinier, maka AB : BC adalah ....
A. 1 : 2 D. 3 : 1
B. 1 : 3 E. 3 : 2
C. 2 : 1
19. Segitiga ABC, titik A(2 , -1 , 1), B(3 , 0 , 0) dan C(0
, 3 , 3)adalah segitiga siku-siku di titik A, maka jarak
titik A ke garis BC adalah ....
4
A. 3 C. D. 2 3
3 6
2
B. E. 4 3
3 6
20. Diketahui P(6 , 7 , -6), Q(5 , 7 , -4) dan R(3 , 7 , -5)
merupakan suatu segitiga maka luasnya adalah ....
5
A. 5 satuan luas D. satuan luas
2 5
5 5
B. satuan luas E. satuan luas
2 2 10
C. 10 satuan luas
Orang yang bijak adalah mereka
yang tahu…
- 17 – then must yath now’09
Kapan saatnya berbuat dan kapan