MATRIKS ELEMENTER
INVER MATRIKS N X N
A. Pengetian Matriks Elementer
Suatu matriks berukuran n x n dikatakan matriks elementer jika matriks tersebut dapat
diperoleh dari matriks identitas In dengan melakukan operasi baris elementer tunggal (hanya
malakukan operasi baris elementer sebanyak 1 kali).
Syarat operasi bilangan elementer yaitu :
 Mengalikan suatu baris dengan bilangan tak nol
 Menjumlahkan suatu baris dengan hasil kali suatu baris lain dengan bilangan real
kecuali nol.
 Menukarkan sebarang dua buah baris
Contoh :
I = B2 ditukan B3 E =
I = 2xB3+B1 E =
I = -3xB2 E =
Jika E suatu matriks elementer berordo n x n, dan A suatu matris berordo m x n maka
EA hasilnya akan sama dengan matriks yang piroleh dari A dengan melakukan
operasi baris elementer yang sesuai.
Contoh :
Misalkan matriks A =
dan matriks elementer sebagai berikut : E =
maka penyelesiannya yaitu :
EA= =
1 0 0
0 1 0
0 0 1
1 0 0
0 0 1
0 1 0
1 0 0
0 1 0
0 0 1
1 0
0 1
1 0 2
0 1 0
0 0 1
1 0
0 1
3 -2
0 4
1 7
1 0 0
0 0 1
0 1 0
1 0 0
0 0 1
0 1 0
3 -2
0 4
1 7
3 -2
1 7
0 4
Jika operasi baris elementer dilakukan terhadap matriks identitas I untuk
menghasilkan matriks elementer E, maka terhadap operasi baris kedua dimana jika
dilakukan terhadap E, akan menghasilkan I kembali.
B. Adjoint Matriks
Adjoint merupakan tranfos dari kofaktor matriks A, secara sistematis di rumuskan
sebagai berikut :
Adj = KA
T
Adjoint suatu matriks bujur sangkar (2x2) adalah :
Jika matriks A= , maka Adj A=
Contoh :
1. A = , maka Ajd A =
2. B= , maka Adj B= =
Adjoint suatu matriks bujur sangkar (nxn) adalah :
Jika matriks A = , maka Adj A adalah transpos hasil kifaktor matriks A.
Adj A = transpos , dengan k adalah kofaktor matriks A
C. Dua Matriks Saling Invers
Diketahui A dan B dua buah matriks persegi yang berordo sama sehingga AB=BA=I,
maka B adalah A-1
invers dari A ditulis B= A-1
dan A adalah invers dari B ditulis A=B-1
,
maka AA-1
=A-1
A=I
1 0
0 1
1 0
0 7
1 0
0 1
Kalikan baris
Kedua dengan 7
Kalikanbaris
Kedua dengan
1
7
A b
C d
d -b
-c a
A b
C d
10 3
-2 1
A b
C d
1 -3
-(-2) 10
1 -3
2 10
a b c
d e f
g h i
K11 k12 k13
K21 k22 k23
K31 k32 k33
Contoh :
A = dan B =
Penyelesaian :
Hasi kali matriks AB adalah :
AB =
=
=
Hasil kali matrik BA adalah :
BA =
=
= = I
Berdasarkan hasil diatas , disimpulkan bahwa AB=BA=I
D. Matriks Singularitas
Matriks singularitas adalah matriks yang Determinannya Nol.
Contoh :
Diketahui matriks dibwah ini,
A=
Buktikan bahwa A adalah matriks singular.
1 -3
1 -2
-2 3
1 1
1 -3
1 -2
-2 3
1 1
-2+3 3-3
-2+2 3-1
1 0
0 1
-2 3
1 1
1 -3
1 -2
-2+3 6-6
-1+1 3-1
1 0
0 1
2 6
1
2
3
2
Penyelesaian :
Determinan amtriks A adalah
Det (A)=
= ( 2x
3
2
)- ( 6x
1
2
) = 3-3 = 0
E. Invers Matriks nxn
1. Invers matriks ordo 2x2
Misalkan A adalah matriks persegi sedemikian det A‡0, jikaterdapatmatrikssedemikian
sehinggaterdapatmatriksBsedemikiansehingga:
AB= BA=I
DimanaA,B,dan I berordosama,maka B disebutsebagai inversdari A dandi tulis
sebagai B=A-1
.SehinggaA.A-1
=I
Berikutini penurunanrumusuntukmencari A-1
A.Adj A=Adj A.A= detA.Iatau A. = .A = 1 ( bagian
dengandetA,diasumsi det A‡0).
Jadi,A-1
=
Contoh:
Carilahinversdari matrikmatriksberikut:
a. A=
Penyelesaian :
Det (A) = = ad-bc
Adj A=
Jadi, A-1
= 1
det𝐴
Adj A atau A -1 =
1
𝑎𝑑−𝑏𝑐
1
det𝐴
Adj A
2 6
1
2
3
2
1
det𝐴
Adj A
a b
c d
1
det𝐴
Adj A
a b
c d
d -b
-c a
d -b
-c a
Pembuktian :
A.A-1= .
1
𝑎𝑑−𝑏𝑐
. =
1
𝑎𝑑−𝑏𝑐
.
=
1
𝑎𝑑−𝑏𝑐
. = = 1
b. A =
penyelesaian :
A=
Det (A)= = 8-(-3)= 1
Adj =
Jadi, A-1
=
1
det 𝐴
.Adj A =
1
11
.
Pembuktian :
A.A-1
=
1
11
=
1
11
= = = 1
a b
C d
d -b
-c a
d -b
-c a
a b
C d
Ad-bc -ab+ab
Cd-cd -bd+ad
1 0
0 1
2 -3
1 4
2 -3
1 4
2 -3
1 4
4 3
-1 2
4 3
-1 2
2 -3
1 4
4 3
-1 2
2 -3
1 4
4 3
-1 2
11 0
0 11
1 0
0 1
c. Carilah matriks A,jika A-1
=
1
11
Penyelesaian :
A-1
=
1
5
=
Det A -1
= T
= =
1
5
Jadi, A = ( A-1
) -1
= 1
det𝐴
-1
=
1
1
5
.
1
5
=
2. Inver matriks berordo 2x2
 Dengan adjoint
M =
 Determinan dari matrik M
1 2
Det M = 0 1
5 6
Det M = (0+40+0 – 15+2+0) = 40 – 39 = 1
 Transpose matriks
M =
M T
=
 Menentukan deterninan dari setiap matriks minor 2x2
M11 = = - 24 M12 = = -18 M13 = = 5
3 -1
-1 2
3 -1
-1 2
3
5
−
1
5
−
1
5
2
5
2
5
−(−
1
5
)
-(−
1
5
)
2
5
2
5
1
5
1
5
3
5
2 1
1 3
2 1
1 3
2 1
1 3
1 2 3
0 1 4
5 6 0
1 2 3
0 1 4
5 6 0
1 2 3
0 1 4
5 6 0
1 0 5
2 1 6
3 4 0
1 6
4 0
2 6
3 0
2 1
3 4
M21 = = - 20 M22 = = -15 M23 = = 4
M31 = = - 5 M32 = = -4 M33 = = 1
 Melambangkan determinan sebagaimatriks kofaktor seperti yang ditunjukan
dan kalikan setiap sukunya dengan tanda yang diberikan.
MT
=
M = x
M =
 Matriks adjoint
Adj M =
 Invers matriks
M-1
=
1
det (𝑀)
{ adj(M)}
M-1
=
1
1
M-1
=
M-1
=
0 5
4 0
1 5
3 0
1 0
3 4
0 5
1 6
1 5
2 6
1 0
2 1
1 0 5
2 1 6
3 4 0
-24 -18 5
-20 -15 4
-5 -4 1
+ - +
- + -
+ - +
-24 18 5
20 -15 -4
-5 -4 1
-24 18 5
20 -15 -4
-5 -4 1
-24 18 5
20 -15 -4
-5 -4 1
-24 18 5
20 -15 -4
-5 -4 1
-24 20 -5
18 -15 4
5 -4 1
 Dengan transformasi elementer
Untuk menemukan invers matriks An dengan cara tranformasibaris elementer
baris elementer, dapat dilakukan dengan langkah langkah berikut ini.
Bentuklah matriks (An|In),dengan In adalah matrik identitas ordo n.
Transformasi matriks (An|In) ke bentuk (In|Bn), dengan tranformasi elemen
baris.
Hasil dari langkah 2, diperoleh invers matriks An adalah Bn.
Notasi yang sering digunakan dalam transformasi baris elementer adalah :
Bi Bj : menukar elemen-elemen bari ke-I dengan elemen-elemen
baris ke-j.
k.Bi : mengalikan elemen-elemen baris ke-I dengan scalar k.
Bi+Bj : jumlahkan elemen-elemen baris ke-i dengan k kali elemen-
elemen baris ke-j.
Contoh :
Tentukan invers matriks A=
dengan tranformasi baris elementer.
B2-2 B1
(A3|I3) = B3-B1
1
5
B3
B3+ B2
B2-2B3
B1-B2
Jadi, doperoleh A -1
=
1 1 0
2 3 2
2 1 3
1 1 0 1 0 0
2 3 2 0 1 0
2 1 3 0 0 1
1 1 0 1 0 0
0 1 2 -2 1 0
0 -1 3 -2 0 1
1 1 0 1 0 0
0 1 2 -2 1 0
0 0 5 -4 1 1
1 1 0 1 0 0
0 0 2 -2 1 0
0 0 1
−4
5
1
5
1
5
1 1 0 1 0 0
0 0 2
−2
5
3
5
−2
5
0 0 1
−4
5
1
5
1
5
1 1 0
7
5
−3
5
7
5
0 2
−2
5
3
5
−2
5
0 0 1
−4
5
1
5
1
5
1 1 0
7
5
−3
5
7
5
0 2
−2
5
3
5
−2
5
0 0 1
−4
5
1
5
1
5

Matriks elementer

  • 1.
    MATRIKS ELEMENTER INVER MATRIKSN X N A. Pengetian Matriks Elementer Suatu matriks berukuran n x n dikatakan matriks elementer jika matriks tersebut dapat diperoleh dari matriks identitas In dengan melakukan operasi baris elementer tunggal (hanya malakukan operasi baris elementer sebanyak 1 kali). Syarat operasi bilangan elementer yaitu :  Mengalikan suatu baris dengan bilangan tak nol  Menjumlahkan suatu baris dengan hasil kali suatu baris lain dengan bilangan real kecuali nol.  Menukarkan sebarang dua buah baris Contoh : I = B2 ditukan B3 E = I = 2xB3+B1 E = I = -3xB2 E = Jika E suatu matriks elementer berordo n x n, dan A suatu matris berordo m x n maka EA hasilnya akan sama dengan matriks yang piroleh dari A dengan melakukan operasi baris elementer yang sesuai. Contoh : Misalkan matriks A = dan matriks elementer sebagai berikut : E = maka penyelesiannya yaitu : EA= = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 2 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 3 -2 0 4 1 7 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 3 -2 0 4 1 7 3 -2 1 7 0 4
  • 2.
    Jika operasi bariselementer dilakukan terhadap matriks identitas I untuk menghasilkan matriks elementer E, maka terhadap operasi baris kedua dimana jika dilakukan terhadap E, akan menghasilkan I kembali. B. Adjoint Matriks Adjoint merupakan tranfos dari kofaktor matriks A, secara sistematis di rumuskan sebagai berikut : Adj = KA T Adjoint suatu matriks bujur sangkar (2x2) adalah : Jika matriks A= , maka Adj A= Contoh : 1. A = , maka Ajd A = 2. B= , maka Adj B= = Adjoint suatu matriks bujur sangkar (nxn) adalah : Jika matriks A = , maka Adj A adalah transpos hasil kifaktor matriks A. Adj A = transpos , dengan k adalah kofaktor matriks A C. Dua Matriks Saling Invers Diketahui A dan B dua buah matriks persegi yang berordo sama sehingga AB=BA=I, maka B adalah A-1 invers dari A ditulis B= A-1 dan A adalah invers dari B ditulis A=B-1 , maka AA-1 =A-1 A=I 1 0 0 1 1 0 0 7 1 0 0 1 Kalikan baris Kedua dengan 7 Kalikanbaris Kedua dengan 1 7 A b C d d -b -c a A b C d 10 3 -2 1 A b C d 1 -3 -(-2) 10 1 -3 2 10 a b c d e f g h i K11 k12 k13 K21 k22 k23 K31 k32 k33
  • 3.
    Contoh : A =dan B = Penyelesaian : Hasi kali matriks AB adalah : AB = = = Hasil kali matrik BA adalah : BA = = = = I Berdasarkan hasil diatas , disimpulkan bahwa AB=BA=I D. Matriks Singularitas Matriks singularitas adalah matriks yang Determinannya Nol. Contoh : Diketahui matriks dibwah ini, A= Buktikan bahwa A adalah matriks singular. 1 -3 1 -2 -2 3 1 1 1 -3 1 -2 -2 3 1 1 -2+3 3-3 -2+2 3-1 1 0 0 1 -2 3 1 1 1 -3 1 -2 -2+3 6-6 -1+1 3-1 1 0 0 1 2 6 1 2 3 2
  • 4.
    Penyelesaian : Determinan amtriksA adalah Det (A)= = ( 2x 3 2 )- ( 6x 1 2 ) = 3-3 = 0 E. Invers Matriks nxn 1. Invers matriks ordo 2x2 Misalkan A adalah matriks persegi sedemikian det A‡0, jikaterdapatmatrikssedemikian sehinggaterdapatmatriksBsedemikiansehingga: AB= BA=I DimanaA,B,dan I berordosama,maka B disebutsebagai inversdari A dandi tulis sebagai B=A-1 .SehinggaA.A-1 =I Berikutini penurunanrumusuntukmencari A-1 A.Adj A=Adj A.A= detA.Iatau A. = .A = 1 ( bagian dengandetA,diasumsi det A‡0). Jadi,A-1 = Contoh: Carilahinversdari matrikmatriksberikut: a. A= Penyelesaian : Det (A) = = ad-bc Adj A= Jadi, A-1 = 1 det𝐴 Adj A atau A -1 = 1 𝑎𝑑−𝑏𝑐 1 det𝐴 Adj A 2 6 1 2 3 2 1 det𝐴 Adj A a b c d 1 det𝐴 Adj A a b c d d -b -c a d -b -c a
  • 5.
    Pembuktian : A.A-1= . 1 𝑎𝑑−𝑏𝑐 .= 1 𝑎𝑑−𝑏𝑐 . = 1 𝑎𝑑−𝑏𝑐 . = = 1 b. A = penyelesaian : A= Det (A)= = 8-(-3)= 1 Adj = Jadi, A-1 = 1 det 𝐴 .Adj A = 1 11 . Pembuktian : A.A-1 = 1 11 = 1 11 = = = 1 a b C d d -b -c a d -b -c a a b C d Ad-bc -ab+ab Cd-cd -bd+ad 1 0 0 1 2 -3 1 4 2 -3 1 4 2 -3 1 4 4 3 -1 2 4 3 -1 2 2 -3 1 4 4 3 -1 2 2 -3 1 4 4 3 -1 2 11 0 0 11 1 0 0 1
  • 6.
    c. Carilah matriksA,jika A-1 = 1 11 Penyelesaian : A-1 = 1 5 = Det A -1 = T = = 1 5 Jadi, A = ( A-1 ) -1 = 1 det𝐴 -1 = 1 1 5 . 1 5 = 2. Inver matriks berordo 2x2  Dengan adjoint M =  Determinan dari matrik M 1 2 Det M = 0 1 5 6 Det M = (0+40+0 – 15+2+0) = 40 – 39 = 1  Transpose matriks M = M T =  Menentukan deterninan dari setiap matriks minor 2x2 M11 = = - 24 M12 = = -18 M13 = = 5 3 -1 -1 2 3 -1 -1 2 3 5 − 1 5 − 1 5 2 5 2 5 −(− 1 5 ) -(− 1 5 ) 2 5 2 5 1 5 1 5 3 5 2 1 1 3 2 1 1 3 2 1 1 3 1 2 3 0 1 4 5 6 0 1 2 3 0 1 4 5 6 0 1 2 3 0 1 4 5 6 0 1 0 5 2 1 6 3 4 0 1 6 4 0 2 6 3 0 2 1 3 4
  • 7.
    M21 = =- 20 M22 = = -15 M23 = = 4 M31 = = - 5 M32 = = -4 M33 = = 1  Melambangkan determinan sebagaimatriks kofaktor seperti yang ditunjukan dan kalikan setiap sukunya dengan tanda yang diberikan. MT = M = x M =  Matriks adjoint Adj M =  Invers matriks M-1 = 1 det (𝑀) { adj(M)} M-1 = 1 1 M-1 = M-1 = 0 5 4 0 1 5 3 0 1 0 3 4 0 5 1 6 1 5 2 6 1 0 2 1 1 0 5 2 1 6 3 4 0 -24 -18 5 -20 -15 4 -5 -4 1 + - + - + - + - + -24 18 5 20 -15 -4 -5 -4 1 -24 18 5 20 -15 -4 -5 -4 1 -24 18 5 20 -15 -4 -5 -4 1 -24 18 5 20 -15 -4 -5 -4 1 -24 20 -5 18 -15 4 5 -4 1
  • 8.
     Dengan transformasielementer Untuk menemukan invers matriks An dengan cara tranformasibaris elementer baris elementer, dapat dilakukan dengan langkah langkah berikut ini. Bentuklah matriks (An|In),dengan In adalah matrik identitas ordo n. Transformasi matriks (An|In) ke bentuk (In|Bn), dengan tranformasi elemen baris. Hasil dari langkah 2, diperoleh invers matriks An adalah Bn. Notasi yang sering digunakan dalam transformasi baris elementer adalah : Bi Bj : menukar elemen-elemen bari ke-I dengan elemen-elemen baris ke-j. k.Bi : mengalikan elemen-elemen baris ke-I dengan scalar k. Bi+Bj : jumlahkan elemen-elemen baris ke-i dengan k kali elemen- elemen baris ke-j. Contoh : Tentukan invers matriks A= dengan tranformasi baris elementer. B2-2 B1 (A3|I3) = B3-B1 1 5 B3 B3+ B2 B2-2B3 B1-B2 Jadi, doperoleh A -1 = 1 1 0 2 3 2 2 1 3 1 1 0 1 0 0 2 3 2 0 1 0 2 1 3 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 2 -2 1 0 0 -1 3 -2 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 2 -2 1 0 0 0 5 -4 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 2 -2 1 0 0 0 1 −4 5 1 5 1 5 1 1 0 1 0 0 0 0 2 −2 5 3 5 −2 5 0 0 1 −4 5 1 5 1 5 1 1 0 7 5 −3 5 7 5 0 2 −2 5 3 5 −2 5 0 0 1 −4 5 1 5 1 5 1 1 0 7 5 −3 5 7 5 0 2 −2 5 3 5 −2 5 0 0 1 −4 5 1 5 1 5