MATRIKS
20 Desember 2013

1
Setelah menyaksikan
tayangan ini anda dapat
menentukan penyelesaian
persoalan matriks
dengan menggunakan
operasi perkalian matriks
dan invers matriks
beserta sifat-sifatnya.
20 Desember 2013

2
Perkalian matriks
dengan matriks
Perhatikan ilustrasi berikut:
Randy dan Lya ingin membeli
buku dan pensil. Randy membeli
3 buku dan 1 pensil. Lya membeli 4 buku dan 2 pensil.
20 Desember 2013

3
Jika harga sebuah buku
Rp500,00 dan
sebuah pensil Rp150,00;
Berapa masing-masing mereka
harus membayar?

20 Desember 2013

4
Randy
Lya

Jawab:
= 3 x 500 + 1 x 150
= Rp1.650,00
= 4 x 500 + 2 x 150
= Rp2.300,00

Penyelesaian di atas dapat
diselesaikan dengan perkalian
matriks sebagai berikut:
20 Desember 2013

5
3



4


1   
500

  
2   
150
  
(2 x 2)

(2 x 1)

kolom = baris

+ 1 x 150
3 x 500
=  2 x 150

4 x 500 +

 
1650
=
 
2300 (2 x
 1)
20 Desember 2013

6





Syarat Perkalian Matriks
Matriks A dapat dikalikan
dengan matriks B
jika
banyak kolom matriks A =
banyak baris matriks B

20 Desember 2013

7
Jika matriks A berordo m x n
dan matriks B berordo n x p
maka A x B = C
dengan C berordo m x p
Am

20 Desember 2013

xn

x Bn x p = C m x p

8
Cara Mengalikan Matriks
misal A x B = C
maka
elemen matriks C
adalah penjumlahan dari hasil kali
elemen baris matriks A
dengan elemen kolom matriks B
yang bersesuaian

20 Desember 2013

9
Am x n x B n x p = C m x p

Baris 1  x 
Baris 2  
…
 ……  

=


K
ol
o
m
1

K
ol
o
m
2

…
…
…
…
…









Baris 1 x kolom 1

Baris 1 x kolom 2

Baris 1 x…….

Baris 2 x kolom 1

Baris 2 x kolom 2

…………..

……….x kolom1

20 Desember 2013

……………..

10
Contoh 1:
1
3


2
4


5
x

6


1x5 + 2x6

= 
3x5 + 4x6


20 Desember 2013

7
8







3x7 + 4x8

1x7 + 2x8

11
=
=

1x5 + 2x6
1 x 7 + 2 x 8 


3x5 + 4x6
3 x 7 + 4 x 8 
17


39


20 Desember 2013

23


53

12
Contoh 2:
5
6


=
=
20 Desember 2013

1
 
x
 3
8
 
7

2
4





5x1 + 7x3
5
x2 + 7x4 
x2 + 8x4 
6x1 + 8x3
6




26

30


38 
44 

13
Contoh 3:
 − 2 5
 3 − 1
 dan B = 
A=
 1 8

2 4 





Hitunglah: A x B dan B x A

20 Desember 2013

14
3 -1 -2 5
AxB= 
2 4  1 8





3 x (-2) + (-1) x 1 3 x 5 + (-1) x 8 

=


2 x (-2) + 4 x 1
2x5+4x8 
 7
-7
= 

 42
0


20 Desember 2013

15
-2 5  3 -1

 

B x A =
1 8  2 4

 

(-2)
 x 3 + 5 x 2 (-2) x (-1) + 5 x 4

= 


1
 x 3 + 8 x 2 1 x (-1) + 8 x 4 

4 22 
=



 31 
19
20 Desember 2013

16
kesimpulan
AxB≠ BxA
artinya
perkalian matriks
tidak bersifat komutatif

20 Desember 2013

17
Contoh 4:
Nilai a dari persamaan matriks:
 − 1 d   4 − 5   2 − 1  2c 1 

 =
− b 3+
 
  − 4 3   c a + 1



 − 3 b  



adalah….

20 Desember 2013

18
Bahasan

-1 d   4 -5
=

+


 
-b
-3 b
 3 
 d-5
3


-b - 3
 3+b

2 -1 
2c



c
-4 3 



1 

a +1


4c
 + (-c) 2 + (-1)(a + 1)


=  + 1) 



-8c
-4+ 3(a
 + 3c



d − 5   3c
2 - a -1 
 3

 − b − 3 3 + b  =  − 5c − 4 + 3a + 3 
 


 

20 Desember 2013

19
3 = 3c → c = 1
-b – 3 = -5c
-b – 3 = -5
-b = -2 → b = 2
3 + b = -1 + 3a
3 + 2 = -1 + 3a
5 = -1 + 3a
6 = 3a
Jadi nilai a = 2
20 Desember 2013

20
Invers Matriks

Pengertian:
Jika hasil kali dua buah matriks
adalah matriks identitas,
(A x B = B x A = I)
maka
matriks A adalah invers matriks B
atau sebaliknya
matriks B invers matriks A
20 Desember 2013

21
Contoh 1

 − 5 − 3
3
 1
 dan B = 
A= 
 2 1

 − 2 − 5




3   − 5 − 3
 1
AxB=
 − 2 − 5  2 1 
 


 


-5+6
-3+3

=

10-10
6-5 


 1 0
= 
 0 1 = I



20 Desember 2013

22
Contoh 2

 − 5 − 3
3
 1
 dan B = 
A= 
 2 1

 − 2 − 5




3
 − 5 − 3  1
BxA= 
 2 1   − 2 − 5





 -15+15
-5+6

=

2-2
6-5 


 1 0
= 
 0 1 = I



20 Desember 2013

23
karena A x B = B x A = I
berarti
B = invers A, atau A = invers B.
Jika B = invers A dan di tulis A-1
maka
A. A-1 = A-1. A = I

20 Desember 2013

24
Invers Matriks (2 x 2)
a
Jika A = 
c


b

d


maka invers matriks A

 -b 
1
d




ad - bc 
-c a 

adalah A-1 =
ad – bc = determinan matriks A
20 Desember 2013

25
Jika
ad – bc = 0
berarti

matriks tsb tidak mempunyai invers.

Sebuah matriks yang tidak
mempunyai invers disebut
matriks singular
20 Desember 2013

26
Contoh
 2 1
Jika A = 
 5 3




maka invers matriks A
adalah….

20 Desember 2013

27
Bahasan

1  d − b

A =
− c a 

ad - bc 

−1

2
A =
5


1
 -1
1
3
−1
→ A =





3
2.3 - 1.5 
-5 2
1  3 − 1

=
− 5 2 

6-5

 3 − 1
=
− 5 2 




20 Desember 2013

28
Sifat-sifat Invers Matriks:

1.

A.A-1 = A-1.A = I

2.

(A. B)-1 = B-1. A-1

3.

(A-1 )-1 = A

20 Desember 2013

29
Contoh 1
1 2


Diketahui A =  3 4 


− 2 0 
dan B =  3 − 1





maka (AB)-1 adalah….

20 Desember 2013

30
Bahasan
1 2  − 2 0 
AB = 
 3 4   3 − 1
 


 

6
-2 +

=
12
-6 +

 4 − 2
=
 6 − 4



20 Desember 2013

0 - 2


0-4


31
 4 − 2

AB = 
 6 − 4


-4 2
1
−1

(AB) =
-6 4

− 16 − (−12) 

1 − 4 2

=
 − 6 4

−4


1
-1
Jadi (AB) =  1
1
 2
20 Desember 2013

− 1
2

−1

32
Contoh 2
3 1
Jika invers matriks A = 
4 2




maka matriks A adalah….

20 Desember 2013

33
Bahasan
A = (A-1 )-1
3 1
A =
4 2



2 -1
1
−1 −1


(A ) =

-4 3
3.2 −1.4 

1  2 −1
= 
− 4 3 

2

−1

20 Desember 2013

34
1  2 − 1
(A ) = A = 
− 4 3 

2

−1 −1

 1 − 1
2

Jadi matriks A = 
− 2 3 
2 


20 Desember 2013

35
Penyelesian
Persamaan Matriks
Jika A, B dan M adalah
matriks ordo (2x2)
dan A bukan matriks singular
maka
penyelesaian persamaan matriks
☻AM = B adalah M = A-1.B
☺MA = B adalah M = B.A-1
20 Desember 2013

36
Contoh 1
 5 3
 − 2 1
Jika A = 
 2 1  dan B =  5 0 








Tentukan matriks M berordo (2x2)
yang memenuhi: a. AM = B
b. MA = B
20 Desember 2013

37
Bahasan
 5 3
A=
 2 1




1  1 − 3

A =
− 2 5 

5.1 - 3.2 

−1

1  1 − 3  − 1 3 
=

= 
-1  − 2 5   2 − 5 

 

20 Desember 2013

38
a.Jika AM = B
maka M = A-1.B
 − 1 3   − 2 1
=
 2 − 5  x 5 0 
 


 


 (−1)x(−2) + 3x5 (−1)x1 + 3x0 
=
 2x(−2) + (−5)x5 2x1 + (−5)x0 



−1
 17

Jadi M = 
 − 29 2 


20 Desember 2013

39
b. Jika MA = B
maka M = B.A-1
 − 2 1   -1 3
=
 5 0  x 2 5 
 


 

 2 + 2 (− 6) + (− 5) 

=
 (− 5) + 0
15 + 0 



 4 − 11
Jadi M = 
 − 5 15 



20 Desember 2013

40
Contoh 2
Diketahui hasil kali matriks
 4 3  a

 1 2 x c
 

 

b  16 3 
=
  9 7

d 


Nilai a + b + c + d sama
dengan….

20 Desember 2013

41
Bahasan
 4 3   a b  16 3 

 1 2 x c d  =  9 7 
 
 


 
 

a b 
1  2 − 3 16 3 

 c d  = 8 − 3  − 1 4  9 7 









a

c


20 Desember 2013

b  1  32 − 27
6 − 21 
= 
 5  − 16 + 36 − 3 + 28 

d


1  5 − 15 
= 
 20 25 

5

42
a

c


b  1  5 − 15 
= 
 5  20 25 

d



a

c


b   1 − 3
=
 4 5 

d 


diperoleh

a = 1, b = -3, c = 4 dan d = 5
berarti
a+b+c+d=1–3+4+5=7
20 Desember 2013

43

Perkalian matriks

  • 1.
  • 2.
    Setelah menyaksikan tayangan inianda dapat menentukan penyelesaian persoalan matriks dengan menggunakan operasi perkalian matriks dan invers matriks beserta sifat-sifatnya. 20 Desember 2013 2
  • 3.
    Perkalian matriks dengan matriks Perhatikanilustrasi berikut: Randy dan Lya ingin membeli buku dan pensil. Randy membeli 3 buku dan 1 pensil. Lya membeli 4 buku dan 2 pensil. 20 Desember 2013 3
  • 4.
    Jika harga sebuahbuku Rp500,00 dan sebuah pensil Rp150,00; Berapa masing-masing mereka harus membayar? 20 Desember 2013 4
  • 5.
    Randy Lya Jawab: = 3 x500 + 1 x 150 = Rp1.650,00 = 4 x 500 + 2 x 150 = Rp2.300,00 Penyelesaian di atas dapat diselesaikan dengan perkalian matriks sebagai berikut: 20 Desember 2013 5
  • 6.
    3    4  1   500    2    150    (2 x 2) (2 x 1) kolom = baris + 1 x 150 3 x 500 =  2 x 150  4 x 500 +    1650 =   2300 (2 x  1) 20 Desember 2013 6    
  • 7.
    Syarat Perkalian Matriks MatriksA dapat dikalikan dengan matriks B jika banyak kolom matriks A = banyak baris matriks B 20 Desember 2013 7
  • 8.
    Jika matriks Aberordo m x n dan matriks B berordo n x p maka A x B = C dengan C berordo m x p Am 20 Desember 2013 xn x Bn x p = C m x p 8
  • 9.
    Cara Mengalikan Matriks misalA x B = C maka elemen matriks C adalah penjumlahan dari hasil kali elemen baris matriks A dengan elemen kolom matriks B yang bersesuaian 20 Desember 2013 9
  • 10.
    Am x nx B n x p = C m x p Baris 1  x  Baris 2   …  ……    =   K ol o m 1 K ol o m 2 … … … … …       Baris 1 x kolom 1 Baris 1 x kolom 2 Baris 1 x……. Baris 2 x kolom 1 Baris 2 x kolom 2 ………….. ……….x kolom1 20 Desember 2013 …………….. 10
  • 11.
    Contoh 1: 1 3  2 4  5 x  6  1x5 +2x6  =  3x5 + 4x6  20 Desember 2013 7 8      3x7 + 4x8  1x7 + 2x8 11
  • 12.
    = = 1x5 + 2x6 1x 7 + 2 x 8    3x5 + 4x6 3 x 7 + 4 x 8  17   39  20 Desember 2013 23  53 12
  • 13.
    Contoh 2: 5 6  = = 20 Desember2013 1   x  3 8   7 2 4    5x1 + 7x3 5 x2 + 7x4  x2 + 8x4  6x1 + 8x3 6    26  30  38  44   13
  • 14.
    Contoh 3:  −2 5  3 − 1  dan B =  A=  1 8  2 4      Hitunglah: A x B dan B x A 20 Desember 2013 14
  • 15.
    3 -1 -25 AxB=  2 4  1 8      3 x (-2) + (-1) x 1 3 x 5 + (-1) x 8   =   2 x (-2) + 4 x 1 2x5+4x8   7 -7 =    42 0   20 Desember 2013 15
  • 16.
    -2 5 3 -1     B x A = 1 8  2 4     (-2)  x 3 + 5 x 2 (-2) x (-1) + 5 x 4  =    1  x 3 + 8 x 2 1 x (-1) + 8 x 4  4 22  =     31  19 20 Desember 2013 16
  • 17.
    kesimpulan AxB≠ BxA artinya perkalian matriks tidakbersifat komutatif 20 Desember 2013 17
  • 18.
    Contoh 4: Nilai adari persamaan matriks:  − 1 d   4 − 5   2 − 1  2c 1    = − b 3+     − 4 3   c a + 1     − 3 b     adalah…. 20 Desember 2013 18
  • 19.
    Bahasan -1 d  4 -5 =  +     -b -3 b  3   d-5 3   -b - 3  3+b 2 -1  2c    c -4 3    1   a +1  4c  + (-c) 2 + (-1)(a + 1)   =  + 1)     -8c -4+ 3(a  + 3c   d − 5   3c 2 - a -1   3   − b − 3 3 + b  =  − 5c − 4 + 3a + 3         20 Desember 2013 19
  • 20.
    3 = 3c→ c = 1 -b – 3 = -5c -b – 3 = -5 -b = -2 → b = 2 3 + b = -1 + 3a 3 + 2 = -1 + 3a 5 = -1 + 3a 6 = 3a Jadi nilai a = 2 20 Desember 2013 20
  • 21.
    Invers Matriks Pengertian: Jika hasilkali dua buah matriks adalah matriks identitas, (A x B = B x A = I) maka matriks A adalah invers matriks B atau sebaliknya matriks B invers matriks A 20 Desember 2013 21
  • 22.
    Contoh 1  −5 − 3 3  1  dan B =  A=   2 1   − 2 − 5     3   − 5 − 3  1 AxB=  − 2 − 5  2 1          -5+6 -3+3  =  10-10 6-5     1 0 =   0 1 = I    20 Desember 2013 22
  • 23.
    Contoh 2  −5 − 3 3  1  dan B =  A=   2 1   − 2 − 5     3  − 5 − 3  1 BxA=   2 1   − 2 − 5       -15+15 -5+6  =  2-2 6-5     1 0 =   0 1 = I    20 Desember 2013 23
  • 24.
    karena A xB = B x A = I berarti B = invers A, atau A = invers B. Jika B = invers A dan di tulis A-1 maka A. A-1 = A-1. A = I 20 Desember 2013 24
  • 25.
    Invers Matriks (2x 2) a Jika A =  c  b  d  maka invers matriks A  -b  1 d     ad - bc  -c a  adalah A-1 = ad – bc = determinan matriks A 20 Desember 2013 25
  • 26.
    Jika ad – bc= 0 berarti matriks tsb tidak mempunyai invers. Sebuah matriks yang tidak mempunyai invers disebut matriks singular 20 Desember 2013 26
  • 27.
    Contoh  2 1 JikaA =   5 3    maka invers matriks A adalah…. 20 Desember 2013 27
  • 28.
    Bahasan 1  d− b  A = − c a   ad - bc   −1 2 A = 5  1  -1 1 3 −1 → A =      3 2.3 - 1.5  -5 2 1  3 − 1  = − 5 2   6-5   3 − 1 = − 5 2     20 Desember 2013 28
  • 29.
    Sifat-sifat Invers Matriks: 1. A.A-1= A-1.A = I 2. (A. B)-1 = B-1. A-1 3. (A-1 )-1 = A 20 Desember 2013 29
  • 30.
    Contoh 1 1 2   DiketahuiA =  3 4    − 2 0  dan B =  3 − 1     maka (AB)-1 adalah…. 20 Desember 2013 30
  • 31.
    Bahasan 1 2 − 2 0  AB =   3 4   3 − 1        6 -2 +  = 12 -6 +   4 − 2 =  6 − 4    20 Desember 2013 0 - 2  0-4  31
  • 32.
     4 −2  AB =   6 − 4   -4 2 1 −1  (AB) = -6 4  − 16 − (−12)   1 − 4 2  =  − 6 4  −4  1 -1 Jadi (AB) =  1 1  2 20 Desember 2013 − 1 2  −1  32
  • 33.
    Contoh 2 3 1 Jikainvers matriks A =  4 2    maka matriks A adalah…. 20 Desember 2013 33
  • 34.
    Bahasan A = (A-1)-1 3 1 A = 4 2    2 -1 1 −1 −1   (A ) =  -4 3 3.2 −1.4   1  2 −1 =  − 4 3   2  −1 20 Desember 2013 34
  • 35.
    1  2− 1 (A ) = A =  − 4 3   2  −1 −1  1 − 1 2  Jadi matriks A =  − 2 3  2   20 Desember 2013 35
  • 36.
    Penyelesian Persamaan Matriks Jika A,B dan M adalah matriks ordo (2x2) dan A bukan matriks singular maka penyelesaian persamaan matriks ☻AM = B adalah M = A-1.B ☺MA = B adalah M = B.A-1 20 Desember 2013 36
  • 37.
    Contoh 1  53  − 2 1 Jika A =   2 1  dan B =  5 0         Tentukan matriks M berordo (2x2) yang memenuhi: a. AM = B b. MA = B 20 Desember 2013 37
  • 38.
    Bahasan  5 3 A= 2 1    1  1 − 3  A = − 2 5   5.1 - 3.2   −1 1  1 − 3  − 1 3  =  =  -1  − 2 5   2 − 5      20 Desember 2013 38
  • 39.
    a.Jika AM =B maka M = A-1.B  − 1 3   − 2 1 =  2 − 5  x 5 0          (−1)x(−2) + 3x5 (−1)x1 + 3x0  =  2x(−2) + (−5)x5 2x1 + (−5)x0     −1  17  Jadi M =   − 29 2    20 Desember 2013 39
  • 40.
    b. Jika MA= B maka M = B.A-1  − 2 1   -1 3 =  5 0  x 2 5          2 + 2 (− 6) + (− 5)   =  (− 5) + 0 15 + 0     4 − 11 Jadi M =   − 5 15     20 Desember 2013 40
  • 41.
    Contoh 2 Diketahui hasilkali matriks  4 3  a   1 2 x c      b  16 3  =   9 7  d   Nilai a + b + c + d sama dengan…. 20 Desember 2013 41
  • 42.
    Bahasan  4 3  a b  16 3    1 2 x c d  =  9 7             a b  1  2 − 3 16 3    c d  = 8 − 3  − 1 4  9 7           a  c  20 Desember 2013 b  1  32 − 27 6 − 21  =   5  − 16 + 36 − 3 + 28   d   1  5 − 15  =   20 25   5  42
  • 43.
    a  c  b  1 5 − 15  =   5  20 25   d   a  c  b   1 − 3 =  4 5   d   diperoleh a = 1, b = -3, c = 4 dan d = 5 berarti a+b+c+d=1–3+4+5=7 20 Desember 2013 43