Dasar-dasar Matriks
A. Jenis matriks
(1) Matriks Baris
Matriks yang terdiri dari 1 baris saja. Contohnya:
\(\begin{pmatrix} 3 & 4 \end{pmatrix}\)
\(\begin{pmatrix} 5 & -2 & 8 \end{pmatrix}\)
(2) Matriks Kolom
Matriks yang terdiri dari 1 kolom saja. Contohnya:
\(\begin{pmatrix} 5 \\ 7 \end{pmatrix}\)
\(\begin{pmatrix} 3 \\ -2 \\ 9 \end{pmatrix}\)
(3) Matriks Persegi
Matriks yang memiliki jumlah baris dan jumlah kolom yang sama. Contohnya:
\(\begin{pmatrix} 1 & 5 \\ 2 & 6 \end{pmatrix}\)
\(\begin{pmatrix} 4 & 6 & 3 \\ 2 & 5 & 7 \\ 3 & 7 & 9 \end{pmatrix}\)
(4) Matriks Simetris
Matriks yang bila ditranspos menghasilkan matriks yang sama (\(A = A^T\)). Contohnya:
\(\begin{pmatrix} 6 & {\color {blue}8} \\ {\color {blue}8} & 3 \end{pmatrix}\)
\(\begin{pmatrix} 5 & {\color {blue}9} & {\color {red} 1} \\ {\color {blue}9} & 3 & {\color {brown} 4} \\ {\color {red} 1} & {\color {brown} 4} & 6 \end{pmatrix}\)
(5) Matriks Diagonal
Matriks yang semua elemennya 0 kecuali diagonalnya. Contohnya:
\(\begin{pmatrix} 7 & 0 \\ 0 & 5 \end{pmatrix}\)
\(\begin{pmatrix} 5 & 0 & 0 \\ 0 & 3 & 0 \\ 0 & 0 & 6 \end{pmatrix}\)
(6) Matriks Identitas
Matriks yang diagonalnya 1 dan semua elemen lainnya 0. Contohnya:
\(\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}\)
\(\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}\)
(7) Matriks Nol
Matriks yang semua elemennya 0. Contohnya:
\(\begin{pmatrix} 0 & 0 \end{pmatrix}\)
\(\begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix}\)
B. Ordo Matriks
Ordo matriks menyatakan banyaknya baris dan kolom dari matriks. Ordo matriks dinyatakan dalam bentuk:
Matriks di bawah ini memiliki 2 baris dan 3 kolom, sehingga ordo matriks adalah 2 × 3
\(\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3\\ 4 & 5 & 6 \end{pmatrix} _{{\color {red} 2 \text{ x } 3}}\)
Matriks di bawah ini memiliki 3 baris dan 2 kolom, sehingga ordo matriks adalah 3 × 2
\(\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \\ 5 & 6 \end{pmatrix} _{{\color {red} 3 \text{ x } 2}}\)
Matriks di bawah ini memiliki 1 baris dan 3 kolom, sehingga ordo matriks adalah 1 × 3
\(\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \end{pmatrix} _{{\color {red} 1 \text{ x } 3}}\)
Matriks di bawah ini memiliki 3 baris dan 1 kolom, sehingga ordo matriks adalah 3 × 1
\(\begin{pmatrix} 1 \\ 2 \\ 3 \end{pmatrix} _{{\color {red} 3 \text{ x } 1}}\)
C. Transpose Matriks
Transpose matriks adalah sebuah operasi matriks dengan mengubah komponen baris dalam suatu matriks menjadi komponen kolom, atau sebaliknya komponen kolom menjadi baris. Transpose matriks dari A disimbolkan dengan AT
\( A = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 3\\ 4 & 5 & 6 \end{pmatrix} \rightarrow A^T = \begin{pmatrix} 1 & 4 \\ 2 & 5 \\ 3 & 6 \end{pmatrix} \)
D. Kesamaan Dua Matriks
Dua buah matriks dinyatakan sama apabila:
-
- Ordo kedua matriks sama
- Komponen dalam matriks yang bersesuaian sama
\begin{equation*} \begin{split} \begin{pmatrix} {\color {blue} x} & 2 \\ 5 & {\color {red} 7} \end{pmatrix} & = \begin{pmatrix} {\color {blue} 6} & 2 \\ 5 & {\color {red} y} \end{pmatrix} \\\\ x & = 6 \\ y & = 7 \end{split} \end{equation*}
E. Penjumlahan matriks
Matriks dapat dijumlahkan atau dikurangkan bila memiliki ordo yang sama.
Dua buah matriks dapat dijumlahkan dan dikurangkan dengan cara menjumlahkan atau mengurangkan komponen-komponen yang bersesuaian.
Contoh:
\begin{equation*} A = \begin{pmatrix} 4 & 2 \\ 1 & 8 \end{pmatrix} \quad B = \begin{pmatrix} 3 & 6 \\ 5 & -3 \end{pmatrix} \quad C = \begin{pmatrix} 9 & -4 \\ 2 & 1 \end{pmatrix} \end{equation*}
\begin{equation*} \begin{split} A + B & = \begin{pmatrix} 4 & 2 \\ 1 & 8 \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} 3 & 6 \\ 5 & -3 \end{pmatrix} \\\\ A + B & = \begin{pmatrix} 4 + 3 & 2 + 6 \\ 1 + 5 & 8 - 3 \end{pmatrix} \\\\ A + B & = \begin{pmatrix} 7 & 8 \\ 6 & 2 \end{pmatrix} \end{split} \end{equation*}
\begin{equation*} \begin{split} B - C & = \begin{pmatrix} 3 & 6 \\ 5 & -3 \end{pmatrix} - \begin{pmatrix} 9 & -4 \\ 2 & 1 \end{pmatrix} \\\\ B - C & = \begin{pmatrix} 3 - 9 & 6 - (-4) \\ 5 - 2 & -3 - 1 \end{pmatrix} \\\\ B - C & = \begin{pmatrix} - 6 & 10 \\ 3 & -4 \end{pmatrix} \end{split} \end{equation*}
F. Perkalian Skalar dan Matriks
Skalar dikalikan suatu matriks dilakukan dengan cara mengalikan skalar tersebut dengan komponen-komponen dalam matriks.
Contoh:
\begin{equation*} \begin{split} A & = \begin{pmatrix} 6 & -2 \\ 3 & 5 \end{pmatrix} \\ \\ 2A & = 2 \begin{pmatrix} 6 & -2 \\ 3 & 5 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \times 6 & 2 \times -2 \\ 2 \times 3 & 2 \times 5 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 12 & -4 \\ 6 & 10 \end{pmatrix} \end{split} \end{equation*}
G. Perkalian Matriks dan Matriks
Dua buah matriks \(A\) dan \(B\) dapat dikalikan menjadi \(A \times B = C\) dengan syarat:
-
- Jumlah kolom pada matriks \(A\) = jumlah baris pada matriks \(B\)
- Hasil perkalian matriks \(A \times B\) adalah matriks \(C\) dengan ordo jumlah baris matriks \(A\) × jumlah kolom matriks \(B\)
\(A_{{\color {blue} m} \text{ x } n} \times B_{n \text{ x } {\color {red} p}} = C_{{\color {blue} m} \text{ x } {\color {red} p}}\)
Contoh 1
\begin{equation*} \begin{split} A = \begin{pmatrix} 1 & 5 \\ 3 & 2 \end{pmatrix} _{{\color {red}2} \times 2} \quad B = \begin{pmatrix} 4 \\ 6 \\ \end{pmatrix} _{2 \times {\color {red}1}} \\ \end{split} \end{equation*}
Hasil perkalian matriks A × B adalah matriks dengan ordo 2 × 1
\begin{equation*} \begin{split} A \times B & = \begin{pmatrix} {\color{blue} 1} & {\color{blue} 5} \\ {\color{brown} 3} & {\color{brown} 2} \end{pmatrix} \begin{pmatrix} {\color{red} 4}\\ {\color{red} 6} \\ \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} ({\color{blue} 1} \times {\color{red} 4}) + ({\color{blue} 5} \times {\color{red} 6}) \\ ({\color{brown} 3} \times {\color{red} 4}) + ({\color{brown} 2} \times {\color{red} 6}) \\ \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} {\color{blue} 34} \\ {\color{brown} 24} \end{pmatrix} \end{split} \end{equation*}
Contoh 2
\begin{equation*} \begin{split} A = \begin{pmatrix} 4 & 2 \\ \end{pmatrix} _{{\color {red}1} \times 2} \quad B = \begin{pmatrix} 3 & 6 \\ 8 & 5 \\ \end{pmatrix} _{2 \times {\color {red}2}} \\ \end{split} \end{equation*}
Hasil perkalian matriks A × B adalah matriks dengan ordo 1 × 2
\begin{equation*} \begin{split} A \times B & = \begin{pmatrix} {\color{red} 4} & {\color{red} 2} \\ \end{pmatrix} \begin{pmatrix} {\color{blue} 3} & {\color{brown} 6} \\ {\color{blue} 8} & {\color{brown} 5} \\ \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} ({\color{red} 4} \times {\color{blue}3}) + ({\color{red} 2} \times {\color{blue} 8}) & ({\color{red} 4} \times {\color{brown}6}) + ({\color{red} 2} \times {\color{brown} 5}) \\ \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} {\color{blue}28} & {\color{brown} 34} \\ \end{pmatrix} \end{split} \end{equation*}
Contoh 3
\begin{equation*} \begin{split} A = \begin{pmatrix} 2 & 7 \\ 1 & 9 \end{pmatrix} _{{\color {red}2} \times 2} \quad B = \begin{pmatrix} 4 & 2 \\ 3 & 5 \end{pmatrix} _{2 \times {\color {red}2}} \\ \end{split} \end{equation*}
Hasil perkalian matriks A × B adalah matriks dengan ordo 2 × 2
\begin{equation*} \begin{split} A \times B & = \begin{pmatrix} 2 & 7 \\ 1 & 9 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 4 & 2 \\ 3 & 5 \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} (2 \times 4) + (7 \times 3) & (2 \times 2) + (7 \times 5) \\ (1 \times 4) + (9 \times 3) & (1 \times 4) + (9 \times 5) \\ \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} 29 & 39 \\ 31 & 49 \end{pmatrix} \end{split} \end{equation*}
Contoh 4
\begin{equation*} \begin{split} A = \begin{pmatrix} 4 & 2 & 1 & 5 \\ 3 & 8 & 2 & 1 \end{pmatrix} _{{\color {red}2} \times 4} \quad B = \begin{pmatrix} 3 & 6 & 1\\ 5 & 9 & 4 \\ 2 & 7 & 2 \\ 1 & 4 & 6 \end{pmatrix} _{4 \times {\color {red}3}} \\ \end{split} \end{equation*}
Hasil perkalian matriks A × B adalah matriks dengan ordo 2 × 3
\begin{equation*} \begin{split} A \times B & = \begin{pmatrix} 4 & 2 & 1 & 5 \\ 3 & 8 & 2 & 1 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 3 & 6 & 1\\ 5 & 9 & 4 \\ 2 & 7 & 2 \\ 1 & 4 & 6 \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} (4 \times 3) + (2 \times 5) + (1 \times 2) + (5\times 1) & (4 \times 6) + (2 \times 9) + (1 \times 7) + (5 \times 4) & (4 \times 1) + (2 \times 4) + (1 \times 2) + (5 \times 6) \\ (3 \times 3) + (8 \times 5) + (2 \times 2) + (1\times 1) & (3 \times 6) + (8 \times 9) + (2 \times 7) + (1 \times 4) & (3 \times 1) + (8 \times 4) + (2 \times 2) + (1 \times 6) \\ \end{pmatrix} \\\\ A \times B & = \begin{pmatrix} 29 & 69 & 44 \\ 54 & 108 & 45 \\ \end{pmatrix} \end{split} \end{equation*}
SOAL LATIHAN