Selamat Datang kembali di blog freemathlearn. Blog yang membahas seputar matematika dan ilmu sains lainnya. Baiklah untuk kali ini akan kita bahas mengenai
Sifat Sifat Determinan dan Invers Matriks. Silakan disimak ya guys!
>
Nah itulah tadi telah diuraikan mengenai Sifat Sifat Determinan dan Invers Matriks. Bagaimana, silakan berkomentar atau kritik, saran ataupun tambahan dari kamu. Kita tahu kita bukan yang sempurna, siapa tahu kamu lebih dan bisa berbagi. Ditunggu komentarnya guys.
>
Loading...
Sifat- sifat Determinan dan Invers Matriks akan membantu kita dalam menyelesaikan soal-soal yang ada kaitannya dengan determinan dan invers matriks dengan lebih mudah. Untuk materi dasar tentang determinan dan invers, sobat bisa langsung baca artikel "Determinan dan Invers Matriks" .
Bahkan dengan Sifat-sifat determinan dan invers matriks akan mampu membantu kita mempercepat dalam menyelesaikan suatu soal-soal yang berkaitan dengan determinan dan invers. Untuk soal-soal seleksi masuk perguruan tinggi, banyak sekali soal-soal matriks harus kita selesaikan dengan sifat-sifatnya. Jadi, penting bagi teman-teman untuk menguasai sifat-sifat determinan dan invers matriks.
Contoh :
1). Diketahui matriks $ A = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \, $ dan $ B = \left( \begin{matrix} -2 & -1 \\ -3 & 1 \end{matrix} \right) $
Tentukan nilai dari
a). $ |A| \, $ dan $ |B| $
b). $ |A^t| $
c). $ |A.B| $
d). $ |A^5| $
e). $ |A^{-1}| $
f). $ |3A| $
Penyelesaian : Kita akan menggunakan sifat-sifat determinan
a). $ |A| = 4.3 - 2.5 = 12 - 10 = 2 \, $ dan $ |B| = (-2).1 - (-1).(-3) = -2 - 3 = -5 $
b). untuk menentukan nilai $ |A^t| \, $ kita menggunakan sifat nomor 1, artinya determinan transpsosenya sama dengan determinan matriks awalnya.
sehingga $ |A^t| = |A| = 2 $
c). Sifat determinan nomor 2, artinya kita tidak perlu mencari hasil perkalian $ AB \, $ lalu mencari determinannya.
sehingga $ |A.B| = |A|.|B| = 2 . (-5) = -10 $
d). Kita tidak perlu mencari nilai $ A^5 \, $ , langsung menggunakan sifat nomor 3.
sehingga $ |A^5| = |A|^5 = 2^5 = 32 $
e). sifat nomor 4, kita tidak perlu mencari nilai $ A^{-1} \, $ (inversnya).
sehingga $ |A^{-1}| = \frac{1}{|A|} = \frac{1}{2} $
f). Sifat nomor 5 , kita tidak mengalikan 3 dengan matriks A.
sehingga $ |3A_{2 \times 2}| = 3^2 . |A| = 9 . 2 = 18 $
2). Suatu matriks A berordo $ 3 \times 3 \, $ memiliki nilai determinan 5, tentukan nilai determinan 2A ?
Penyelesaian :
Berdasarkan sifat nomor 5,
$ |2A| = |2A_{3 \times 3} | = 2^3 . |A| = 8 . 5 = 40 $
Jadi, determinan matriks 2A adalah 40.
3). Dari persamaan matriks berikut
$ \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right) A \left( \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right) = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right)\left( \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) $
tentukan nilai determinan matriks A ?
Penyelesaian :
Untuk menyelesaikan soal ini, kita tidak perlu mencari matriks A terlebih dahulu karena akan sulit dan butuh waktu yang lama. Kita langsung menggunakan sifat determinan nomor 2 dengan cara ruas kiri dan ruas kanan kita kasih determinan.
$ \begin{align} \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right) A \left( \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right) & = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right)\left( \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \\ \left| \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right) A \left( \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right) \right| & = \left| \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right)\left( \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \right| \\ \left| \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right| . \left| \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right| . \left|A \right| .\left| \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right| & = \left| \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right|.\left| \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right| \\ (4.3-2.5).(1.3-2.2).|A|.(2.6-2.1) & = (4.10-0.2).(0.3-3.1) \\ (12-10).(3-4).|A|.(12-2) & = (40 - 0).(0 - 3) \\ 2.(-1).|A|.(10) & = (40).(- 3) \\ (-20).|A| & = -120 \\ |A| & = \frac{-120}{-20} = 6 \end{align} $
Jadi, nilai determinan matriks A adalah 6.
Contoh :
1). Dari persamaan matriks $ \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) X = \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \, $ tentukan matriks X yang berordo $ 2 \times 2 \, $ ?
Penyelesaian :
Untuk menyelesaikan soal ini kita menggunakan sifat nomor 5 pada sifat-sifat invers yaitu $ AB = C \rightarrow B = A^{-1}. C $
langsung kita gunakan sifat nomor 5.
$ \begin{align} \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) X & = \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \\ X & = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right)^{-1} . \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \, \, \, \, \text{ (menentukan invers)} \\ X & = \frac{1}{4.3 - 2.5} . \left( \begin{matrix} 3 & -2 \\ -5 & 4 \end{matrix} \right) . \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \\ X & = \frac{1}{2} . \left( \begin{matrix} 3 & -2 \\ -5 & 4 \end{matrix} \right) . \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \, \, \, \, \text{ (menentukan perkalian)} \\ X & = \frac{1}{2} . \left( \begin{matrix} 1 & 0 \\ -1 & 2 \end{matrix} \right) \\ X & = \left( \begin{matrix} \frac{1}{2} & 0 \\ \frac{-1}{2} & 1 \end{matrix} \right) \end{align} $
Jadi, diperoleh mariks $ X = \left( \begin{matrix} \frac{1}{2} & 0 \\ \frac{-1}{2} & 1 \end{matrix} \right) $
2). Diketahui matriks $ A = \left( \begin{matrix} 3 & 0 \\ 2 & 1 \end{matrix} \right) \, $ dan $ B^{-1} = \left( \begin{matrix} 4 & 1 \\ 5 & 6 \end{matrix} \right) \, , $ tentukan nilai $ (A^{-1}. B)^{-1} $
Penyelesaian :
Kita menggunakan sifat nomor 1 dan nomor 4 pada sifat-sifat invers
$ \begin{align} (A^{-1}. B)^{-1} & = (B)^{-1} . (A^{-1})^{-1} \, \, \, \, \text{(sifat nomor 4)} \\ & = (B)^{-1} . A \, \, \, \, \text{(sifat nomor 1)} \\ & = \left( \begin{matrix} 4 & 1 \\ 5 & 6 \end{matrix} \right) . \left( \begin{matrix} 3 & 0 \\ 2 & 1 \end{matrix} \right) \\ & = \left( \begin{matrix} 14 & 1 \\ 27 & 6 \end{matrix} \right) \end{align} $
Jadi, diperoleh hasil $ (A^{-1}. B)^{-1} = \left( \begin{matrix} 14 & 1 \\ 27 & 6 \end{matrix} \right) $
Dari contoh soal-soal dan pembahasan di atas, tentu kita berpikir bahwa dengan menggunakan sifat-sifat determinan dan invers matriks akan sangat memudahkan kita dalam menyelesaikan soal-soalnya. Untuk pendalaman penggunaan sifat-sifatnya, silahkan teman-teman baca dan latihan pada kumpulan soal-soal matriks seleksi masuk perguruan tinggi. .
Sifat-sifat determinan matriks
Misalkan ada matriks A, B, dan C yang memiliki nilai determinan. Berikut beberapa sifat-sifat determinan :
1). $ |A^t| = |A| $
2). $ |A.B| = |A| . |B| $
3). $ |A^n| = |A|^n $
4). $ |A^{-1}| = \frac{1}{|A|} $
5). $ |k \times A_{m\times m}| = k^m \times |A| $
Untuk sifat nomor 2, bisa juga diperumum untuk perkalian lebih dari dua matriks, misalkan $ |A.B.C| = |A|.|B|.|C| $ dan seterusnya.
1). $ |A^t| = |A| $
2). $ |A.B| = |A| . |B| $
3). $ |A^n| = |A|^n $
4). $ |A^{-1}| = \frac{1}{|A|} $
5). $ |k \times A_{m\times m}| = k^m \times |A| $
Untuk sifat nomor 2, bisa juga diperumum untuk perkalian lebih dari dua matriks, misalkan $ |A.B.C| = |A|.|B|.|C| $ dan seterusnya.
Contoh :
1). Diketahui matriks $ A = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \, $ dan $ B = \left( \begin{matrix} -2 & -1 \\ -3 & 1 \end{matrix} \right) $
Tentukan nilai dari
a). $ |A| \, $ dan $ |B| $
b). $ |A^t| $
c). $ |A.B| $
d). $ |A^5| $
e). $ |A^{-1}| $
f). $ |3A| $
Penyelesaian : Kita akan menggunakan sifat-sifat determinan
a). $ |A| = 4.3 - 2.5 = 12 - 10 = 2 \, $ dan $ |B| = (-2).1 - (-1).(-3) = -2 - 3 = -5 $
b). untuk menentukan nilai $ |A^t| \, $ kita menggunakan sifat nomor 1, artinya determinan transpsosenya sama dengan determinan matriks awalnya.
sehingga $ |A^t| = |A| = 2 $
c). Sifat determinan nomor 2, artinya kita tidak perlu mencari hasil perkalian $ AB \, $ lalu mencari determinannya.
sehingga $ |A.B| = |A|.|B| = 2 . (-5) = -10 $
d). Kita tidak perlu mencari nilai $ A^5 \, $ , langsung menggunakan sifat nomor 3.
sehingga $ |A^5| = |A|^5 = 2^5 = 32 $
e). sifat nomor 4, kita tidak perlu mencari nilai $ A^{-1} \, $ (inversnya).
sehingga $ |A^{-1}| = \frac{1}{|A|} = \frac{1}{2} $
f). Sifat nomor 5 , kita tidak mengalikan 3 dengan matriks A.
sehingga $ |3A_{2 \times 2}| = 3^2 . |A| = 9 . 2 = 18 $
2). Suatu matriks A berordo $ 3 \times 3 \, $ memiliki nilai determinan 5, tentukan nilai determinan 2A ?
Penyelesaian :
Berdasarkan sifat nomor 5,
$ |2A| = |2A_{3 \times 3} | = 2^3 . |A| = 8 . 5 = 40 $
Jadi, determinan matriks 2A adalah 40.
3). Dari persamaan matriks berikut
$ \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right) A \left( \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right) = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right)\left( \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) $
tentukan nilai determinan matriks A ?
Penyelesaian :
Untuk menyelesaikan soal ini, kita tidak perlu mencari matriks A terlebih dahulu karena akan sulit dan butuh waktu yang lama. Kita langsung menggunakan sifat determinan nomor 2 dengan cara ruas kiri dan ruas kanan kita kasih determinan.
$ \begin{align} \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right) A \left( \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right) & = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right)\left( \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \\ \left| \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right) A \left( \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right) \right| & = \left| \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right)\left( \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \right| \\ \left| \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right| . \left| \begin{matrix} 1 & 2 \\ 2 & 3 \end{matrix} \right| . \left|A \right| .\left| \begin{matrix} 2 & 2 \\ 1 & 6 \end{matrix} \right| & = \left| \begin{matrix} 4 & 2 \\ 0 & 10 \end{matrix} \right|.\left| \begin{matrix} 0 & 3 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right| \\ (4.3-2.5).(1.3-2.2).|A|.(2.6-2.1) & = (4.10-0.2).(0.3-3.1) \\ (12-10).(3-4).|A|.(12-2) & = (40 - 0).(0 - 3) \\ 2.(-1).|A|.(10) & = (40).(- 3) \\ (-20).|A| & = -120 \\ |A| & = \frac{-120}{-20} = 6 \end{align} $
Jadi, nilai determinan matriks A adalah 6.
Sifat-sifat invers matriks
Misalkan ada matriks A, B, dan C yang memiliki invers serta I adalah matriks identitas. Berikut beberapa sifat-sifat invers :
1). $ (A^{-1})^{-1} = A $
2). $ A^{-1} . A = A.A^{-1} = I $
3). $ AB = I \, $ artinya A dan B saling invers yaitu $ A^{-1} = B \, $ dan $ B^{-1} = A $
4). $ (AB)^{-1} = B^{-1} . A^{-1} $
5). $ AB = C \, \text{ maka } \, \left\{ \begin{array}{c} A = C.B^{-1} \\ B = A^{-1} . C \end{array} \right. $
1). $ (A^{-1})^{-1} = A $
2). $ A^{-1} . A = A.A^{-1} = I $
3). $ AB = I \, $ artinya A dan B saling invers yaitu $ A^{-1} = B \, $ dan $ B^{-1} = A $
4). $ (AB)^{-1} = B^{-1} . A^{-1} $
5). $ AB = C \, \text{ maka } \, \left\{ \begin{array}{c} A = C.B^{-1} \\ B = A^{-1} . C \end{array} \right. $
Contoh :
1). Dari persamaan matriks $ \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) X = \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \, $ tentukan matriks X yang berordo $ 2 \times 2 \, $ ?
Penyelesaian :
Untuk menyelesaikan soal ini kita menggunakan sifat nomor 5 pada sifat-sifat invers yaitu $ AB = C \rightarrow B = A^{-1}. C $
langsung kita gunakan sifat nomor 5.
$ \begin{align} \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right) X & = \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \\ X & = \left( \begin{matrix} 4 & 2 \\ 5 & 3 \end{matrix} \right)^{-1} . \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \, \, \, \, \text{ (menentukan invers)} \\ X & = \frac{1}{4.3 - 2.5} . \left( \begin{matrix} 3 & -2 \\ -5 & 4 \end{matrix} \right) . \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \\ X & = \frac{1}{2} . \left( \begin{matrix} 3 & -2 \\ -5 & 4 \end{matrix} \right) . \left( \begin{matrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \end{matrix} \right) \, \, \, \, \text{ (menentukan perkalian)} \\ X & = \frac{1}{2} . \left( \begin{matrix} 1 & 0 \\ -1 & 2 \end{matrix} \right) \\ X & = \left( \begin{matrix} \frac{1}{2} & 0 \\ \frac{-1}{2} & 1 \end{matrix} \right) \end{align} $
Jadi, diperoleh mariks $ X = \left( \begin{matrix} \frac{1}{2} & 0 \\ \frac{-1}{2} & 1 \end{matrix} \right) $
2). Diketahui matriks $ A = \left( \begin{matrix} 3 & 0 \\ 2 & 1 \end{matrix} \right) \, $ dan $ B^{-1} = \left( \begin{matrix} 4 & 1 \\ 5 & 6 \end{matrix} \right) \, , $ tentukan nilai $ (A^{-1}. B)^{-1} $
Penyelesaian :
Kita menggunakan sifat nomor 1 dan nomor 4 pada sifat-sifat invers
$ \begin{align} (A^{-1}. B)^{-1} & = (B)^{-1} . (A^{-1})^{-1} \, \, \, \, \text{(sifat nomor 4)} \\ & = (B)^{-1} . A \, \, \, \, \text{(sifat nomor 1)} \\ & = \left( \begin{matrix} 4 & 1 \\ 5 & 6 \end{matrix} \right) . \left( \begin{matrix} 3 & 0 \\ 2 & 1 \end{matrix} \right) \\ & = \left( \begin{matrix} 14 & 1 \\ 27 & 6 \end{matrix} \right) \end{align} $
Jadi, diperoleh hasil $ (A^{-1}. B)^{-1} = \left( \begin{matrix} 14 & 1 \\ 27 & 6 \end{matrix} \right) $
Dari contoh soal-soal dan pembahasan di atas, tentu kita berpikir bahwa dengan menggunakan sifat-sifat determinan dan invers matriks akan sangat memudahkan kita dalam menyelesaikan soal-soalnya. Untuk pendalaman penggunaan sifat-sifatnya, silahkan teman-teman baca dan latihan pada kumpulan soal-soal matriks seleksi masuk perguruan tinggi. .
Nah itulah tadi telah diuraikan mengenai Sifat Sifat Determinan dan Invers Matriks. Bagaimana, silakan berkomentar atau kritik, saran ataupun tambahan dari kamu. Kita tahu kita bukan yang sempurna, siapa tahu kamu lebih dan bisa berbagi. Ditunggu komentarnya guys.
Loading...