Dalampembahasan determinan matriks kali ini, kita akan membahas. Contoh soal invers matriks ordo 3x3 beserta jawabannya. Untuk tingkat sma umumnya yang dipelajari adalah determinan matriks untuk ordo 2x2 dan 3x3. Cara menghitung determinan matriks 3x3 dengan ekspansi kofaktor. Misalnya matriks ordo 2 x 3 dapat dikalikan dengan matriks ordo 3 x 3. Determinansuatu matriks dapat ditentukan dengan menggunakan ekspansi kofaktor sepanjang baris atau sepanjang kolom. Selain itu determinan juga dapat ditentukan dengan metode sarrus.. Pada video kali ini dibahas mengenai cara menentukan determinan matriks ordo 3x3 menggunakan ekspansi kofaktor, Dengan cara ini maka harus dipahami terlebih dahulu mengenai minor dan kofaktor. Metodekofaktor ini bisa digunakan untuk menentukan determinan semua ukuran matriks persegi. Contoh : Tentukan nilai determinan dari matriks-matriks berikut : A=(2415) dan B=⎛⎝⎜⎜2−1213−3304⎞⎠⎟⎟ Penyelesaian : *). determinan matriks A , |A|=2.5−1.4=10−4=6 *). determinan matriks B , Determinan matriks menggunakan Metode Persamaan(1) disebut ekspansi kofaktor sepanjang baris i, dan persamaan (2) disebut ekspansi kofaktor sepanjang kolom j. Kedua jenis persamaan tersebut memberikan hasil yang sama. Contoh: Tentukanlah determinan dari matriks » » » ¼ º « « « ¬ ª 2 6 1 3 6 9 0 1 5 A dengan metode ekspansi kofaktor. Jawab: Misalkan dilakukan ekspansi Perkalianmatriks adalah salah satu pembelajaran dalam ilmu matematika. Cara menentukan determinan matriks ordo 2 x 2 misalkan matriks maka determinan a det a a. The lesson of today will be focused on the process to compute the determinant of a 3×3 matrix. Cara menghitung determinan matriks 3×3 dengan ekspansi kofaktor. Metodeekspansi kofaktor adalah suatu metode untuk menghitung determinan dengan menggunakan kofaktor yang mengutamakan kemampuan berhitung secara manual dan secara teoritis. Definisi Kofaktor : Jika An × n = [aij] maka kofaktor dari aij dapat lambangkan Cij dan Cij = (−1) i + jMij, dengan Mij menyatakan minor dari aij dan Mij adalah determinan dari submatriks A yang diperoleh dengan Menghitungdeterminan dengan ekspansi kofaktor •Misalkan A adalah matriks berukuran n x n •Didefinisikan: M ij = minor entri a ij = determinan upa-matriks (submatrix) yang elemen-elemennya tidak berada pada baris idan kolom j C Minor entri dan kofaktor dari matriks A adalah sebagai berikut: perhitungandeterminan yang lebih cepat yang akan dibahas dibagian selanjutnya. III.2 Metode perhitungan determinan a. Ekspansi kofaktor Pada metode ini dikenal beberapa istilah , antara lain : Minor elemen aij ( Mij ) yaitu determinan yang didapatkan dengan menghilangkan baris i dan kolom j matriks awalnya. Kofaktor elemen aij ( Cij ) = (−1 MenentukanKofaktor dan Adjoin suatu matriks - Ilmu Hitung. Determinan Matriks 4×4 Metode Sarrus - Penma 2B. Handy Wijaya Irawan's Blog: LANGKAH MENYELESAIKAN INVERS MATRIKS ORDO 3X3. Contoh Soal Matriks Adjoin. Menentukan Minor, Kofaktor, Matriks Kofaktor dan Adjoin Matriks. Cara Mencari Determinan dan Invers Matriks | Matematika Kelas 11 Tag #contoh soal matriks ordo 4×4. Menentukan Determinan Dengan Metode Ekspansi Kofaktor Hai sahabat bertemu lagi dengan determinan kali ini kita akan membahas mengenai cara menentukan [] Pos-pos Terbaru. Soal dan Pembahasan Konversi Bentuk Pecahan Ke Bentuk Persen; urQEtA. Definisi Jika A adalah matriks kuadrat, maka minor entri $a_{ij}$ dinyatakan oleh $M_{ij}$ dan didefinisikan menjadi determinan submatriks yang tetap setelah baris ke i dan kolom j dicoret dari A. Bilangan $-1^{i+j}M_{ij}$ dinyatakan oleh $C_{ij}$ dan dinamakan kofaktor entri $a_{ij}$ Minor Minor dari suatu unsur adalah suatu determinan yang dihasilkan setelah terjadi penghapusan baris dan kolom di mana unsur itu terletak. Contoh $M_{12}=\begin{vmatrix}a_{21} & a_{23}\\ a_{31} & a_{33}\end{vmatrix}=a_{21}a_{33}-a_{23}a_{31}$ Kofaktor Kofaktor dari suatu unsur adalah minor unsur itu berikut tanda. Kofaktor dari suatu unsur yang terletak pada garis ke-i dan ke-j dirumuskan sebagai berikut $-1^{i+j}M_{ij}$ dengan i = 1,2,3,.... j = 1,2,3,.... Contoh $\begin{bmatrix}3 & 1 & -4\\ 2 & 5 & 6\\ 1 & 4 & 8\end{bmatrix}$ Minor entri $a_{ij}$ adalah $M_{11}=\begin{bmatrix}3 & 1 & -4\\ 2 & 5 & 6\\ 1 & 4 & 8\end{bmatrix}=\begin{vmatrix}5 & 6\\ 4 & 8\end{vmatrix}=16$ Kofaktor $a_{ij}$ adalah $C_{11}=-1^{1+1}M_{11}=M_{11}=16$ Cara cepat menentukan apakah + atau - yaitu $\begin{bmatrix}+ & - & + & - & + & \cdots \\ - & + & - & + & - & \cdots\\ + & - & + & - & + & \cdots\\ - & + & - & + & - & \cdots\\ \vdots & \vdots & \vdots & \vdots & \vdots & \end{bmatrix}$ Contoh soal 1. Diketahui matriks $A=\begin{bmatrix}3 & 5 & 7\\ -2 & 4 & 3\\ 4 & -1 & 2\end{bmatrix}$. Tentukan determinan matriks A dengan cara ekspansi kofaktor menurut baris kedua Jawab $\begin{vmatrix}3 & 5 & 7\\ {\color{Red}-2} &{\color{Red}4} &{\color{Red}3}\\ 4 & -1 &2\end{vmatrix}$ $=-2\begin{vmatrix}5 & 7\\ -1 &2 \end{vmatrix}+4\begin{vmatrix}3 & 7\\ 4 &2 \end{vmatrix}-3\begin{vmatrix}3 & 5\\ 4 &-1 \end{vmatrix}$ = 210+7 + 46-28 - 3-3-20 = 217 + 4-22 -3-23 = 15 Jadi det A = 15, untuk membuktikannya coba menggunakan cara sarrus atau kofaktor menurut baris lainnya! Daftar Isi Apa itu Ekspansi Kofaktor?Contoh 1 Menghitung Determinan dengan Metode Ekspansi KofaktorContoh 2 Kelebihan Metode Ekspansi Kofaktor1. Dapat diterapkan pada matriks persegi 2×2 atau Efektif untuk yang suka perhitungan manual dan secara Konsep kofaktor berguna untuk mencari invers Metode Ekspansi KofaktorContoh 3 Apa itu Ekspansi Kofaktor?Metode ekspansi kofaktor adalah suatu metode untuk menghitung determinan dengan menggunakan kofaktor yang mengutamakan kemampuan berhitung secara manual dan secara apa itu kofaktor?Metode SarrusMetode Kupu-KupuSebelum mengenal apa itu kofaktor, mari kita ingat kembali pada saat duduk di bangku SMA kita sudah mengenal dan memahami aturan sarrus untuk matriks 3×3 dan metode kupu-kupu untuk matriks 2×2.Perhatikan contoh berikut Didefinisikan matriks \A\ dan \B\ sebagai berikut $$A=\left[{\begin{array}{cc}a_{11}&a_{12}\\a_{21}&a_{22}\end{array}}\right],~B=\left[{\begin{array}{ccc}b_{11}&b_{12}&b_{13}\\b_{21}&b_{22}&b_{23}\\b_{31}&b_{32}&b_{33}\end{array}}\right]$$Kita akan menentukan determinan matriks \A\ dan \B\. Berdasarkan metode kupu-kupu pada matriks \A\ kita peroleh $$\begin{aligned}\text{det}A&=a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}\\&=a_{11}-1^{1+1}a_{22}+a_{12}-1^{1+2}a_{21}\\&=a_{11}-1^{1+1}\left{a_{22}}\right+a_{12}-1^{1+2}\left{a_{21}}\right\end{aligned}$$dan pada matriks \B\ dengan berdasarkan aturan sarrus dan kupu-kupu kita peroleh $$\begin{aligned}\text{det}B&=b_{11}b_{22}b_{33}+b_{12}b_{23}b_{31}+b_{13}b_{21}b_{32}-b_{13}b_{22}b_{31}-b_{11}b_{23}b_{32}-b_{12}b_{21}b_{33}\\&=b_{11}-1^{1+1}\left{b_{22}b_{33}-b_{23}b_{32}}\right+b_{12}-1^{1+2}\left{b_{21}b_{33}-b_{23}b_{31}}\right+b_{13}-1^{1+3}\left{b_{21}b_{32}-b_{22}b_{31}}\right\\&=b_{11}-1^{1+1}\left{\begin{array}{cc}b_{22}&b_{23}\\b_{32}&b_{33}\end{array}}\right+b_{12}-1^{1+2}\left{\begin{array}{cc}b_{21}&b_{23}\\b_{31}&b_{33}\end{array}}\right+b_{13}-1^{1+3}\left{\begin{array}{cc}b_{21}&b_{22}\\b_{31}&b_{32}\end{array}}\right\end{aligned}$$Dari pernyataan di atas bahwa determinan matriks \B\ dapat dicari dengan menggunakan determinan matriks yang lebih kecil, begitu pula pada matriks \A\.Kemudian pada contoh di atas tanpa kita sadari, juga telah menerapkan konsep kofaktor, untuk lebih jelasnya, berikut definisi kofaktor Definisi Kofaktor Jika \A_{n\times n}=\left[{a_{ij}}\right]\ maka kofaktor dari \a_{ij}\ dapat lambangkan \C_{ij}\ dan \C_{ij}=-1^{i+j}M_{ij}\, dengan \M_{ij}\ menyatakan minor dari \a_{ij}\ dan \M_{ij}\ adalah determinan dari submatriks \A\ yang diperoleh dengan mencoret semua entri pada baris ke-\i\ dan semua entri pada kolom ke-\j\.Baca juga Definisi Fungsi Determinan dengan Perkalian ElementerContoh 1 Tentukan minor dan kofaktor dari entri \a_{12}, a_{31}\ dan \a_{23}\ pada matriks \A\ berikut $$A=\left[{\begin{array}{ccc}2&-1&1\\1&0&-1\\2&-2&0\end{array}}\right]$$Penyelesaian Minor \a_{12}\ diperoleh dengan cara mencoret semua entri pada baris ke-\1\ dan semua entri pada kolom ke-\2\, kemudian dihitung determinannya $$M_{12}=\left{\begin{array}{cc}1&-1\\2&0\end{array}}\right=10-12=2$$dan kofaktor dari \a_{12}\ adalah $$C_{12}=-1^{1+2}M_{12}=-1\times 2=-2$$Dengan cara yang sama kita cari minor dan kofaktor dari \a_{31}\ dan \a_{23}\.$$M_{31}=\left{\begin{array}{cc}-1&1\\0&-1\end{array}}\right=1~\text{sehingga}~C_{31}=-1^{3+1}M_{31}=1$$dan$$M_{23}=\left{\begin{array}{cc}2&-1\\2&-2\end{array}}\right=-2~\text{sehingga}~C_{23}=-1^{2+3}M_{23}=2$$Selanjutnya kita akan menghitung determinan suatu matriks persegi dengan menerapkan konsep ekspansi Determinan dengan Metode Ekspansi KofaktorDeterminan dari matriks \A_{n\times n}=\left[{a_{ij}}\right]~\forall~i,j =\{1,2,3,\dots,n\}\ dapat dihitung dengan mengalikan entri-entri dalam suatu baris atau dalam suatu kolom dengan kofaktor-kofaktornya. Kemudian menjumlahkan semua hasil-hasil kali yang dihasilkan, atau dapat ditulis $$\text{det}A=a_{i1}C_{i1}+a_{i2}C_{i2}+\dots+a_{in}C_{in}$$Karena baris ke-\i\ menjadi acuan, maka disebut juga ekspansi kofaktor sepanjang baris ke-\i\$$\text{det}A=a_{1j}C_{1j}+a_{2j}C_{2j}+\dots+a_{nj}C_{in}$$Karena kolom ke-\j\ menjadi acuan, maka disebut juga ekspansi kofaktor sepanjang kolom ke-\j\Contoh 2 Didefinisikan matriks \A\ sebagai berikut $$A=\left[{\begin{array}{ccc}3&0&-2\\2&5&1\\-1&3&1\end{array}}\right]$$Dengan metode ekspansi kofaktor tentukan determinan matriks \A\.Penyelesaian Tips pilih baris atau kolom yang mengandung banyak unsur/entri nol agar perhitungan menjadi lebih pilih baris pertama \a_{12}=0\ sehingga kita dapat tuliskan $$\begin{aligned}\text{det}A&=a_{11}C_{11}+a_{12}C_{12}+a_{13}C_{13}\\&=a_{11}C_{11}+a_{13}C_{13}\dots*\end{aligned}$$Kemudian kita cari nilai dari masing-masing kofaktor $$M_{11}=\left{\begin{array}{cc}5&1\\3&1\end{array}}\right=2~\Rightarrow~C_{11}=-1^{1+1}2=2$$$$M_{13}=\left{\begin{array}{cc}2&5\\-1&3\end{array}}\right=11~\Rightarrow~C_{13}=-1^{1+3}11=11$$Sehingga jika kita subtitusikan ke persamaan \*\ akan diperoleh $$\begin{aligned}\text{det}A&=a_{11}C_{11}+a_{13}C_{13}\\&=32+-211\\&=-16\end{aligned}$$Baca juga Alasan Metode Sarrus Hanya Berlaku pada Matriks 3×31. Dapat diterapkan pada matriks persegi 2×2 atau metode sarrus terbatas pada ordo \3 \times 3\ maka untuk menghitung determinan dengan ordo yang lebih tinggi \4\times 4, 5\times5,\dots,n\times n\ dapat menggunakan metode ekspansi dimulai dari matriks 2×2 ?Hal ini karena pada matriks 1×1 dalam mencari determinannya cukup menggunakan definisi saja, dimana jika terdapat matriks \A_{1\times1}=\left[a_{11}\right]\ maka determinannya adalah \\text{det}A=a_{11}\.2. Efektif untuk yang suka perhitungan manual dan secara ini didapat dari perbandingan dengan metode lainnya seperti aturan sarrus dan reduksi baris, dimana masing-masing mempunyai kelebihan tersendiri. Ekspansi kofaktor juga sekaligus dapat melatih ketahanan dalam berhitung, kita ambil contoh pada saat mencari determinan \A_{5\times 5}\ maka kita akan menemukan determinan dari submatriks dari \A\ yang berukuran \4 \times 4\, dimana determinan dari submatriks tersebut kita hitung juga dengan ekspansi kofaktor sehingga akan ditemukan determinan submatriks dari submatriks \A\ yang berukuran \3 \times 3\ dan paham konsep dari ekspansi kofaktor dan mempunyai hitungan yang tepat maka metode ekspansi kofaktor akan efektif Konsep kofaktor berguna untuk mencari invers saat duduk dibangku SMA pasti sudah mengenal rumus mencari invers berikut $$A_{n\times n}^{-1}=\frac{\text{Adjoin}A}{\text{det}A}$$Pada persamaan tersebut terdapat Adjoin\A\ yang didefinisikan sebagai transpose matriks kofaktor dari \A\ dapat kita tuliskan $$\text{Matriks kofaktor A}=\left[{\begin{array}{cccc}C_{11}&C_{12}&\dots&C_{1n}\\C_{21}&C_{22}&\dots&C_{2n}\\\vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\C_{n1}&C_{n2}&\dots&C_{nn}\end{array}}\right]$$Maka $$\text{Adjoin}A=\left[{\begin{array}{cccc}C_{11}&C_{21}&\dots&C_{n1}\\C_{12}&C_{22}&\dots&C_{n2}\\\vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\C_{1n}&C_{2n}&\dots&C_{nn}\end{array}}\right]$$Dari kenyataan tersebut, jelas bahwa konsep kofaktor dapat dimanfaatkan untuk mencari invers matriks. Sehingga tidak ada salahnya mempelajari ekspansi kofaktor, namun disamping itu metode ekspansi kofaktor menurut penulis masih terdapat Metode Ekspansi KofaktorMenurut penulis metode ekspansi kofaktor dalam segi kecepatan masih kurang jika dibandingkan dengan metode campuran yaitu gabungan dari macam-macam metodesarrus, kupu-kupu, ekspansi kofaktor, reduksi baris dan lainnya yang dipadukan dengan sifat-sifat postingan ini kita tidak akan membahas mengenai metode reduksi baris. Sehingga sekarang untuk membuktikan argumen tersebut, saya asumsikan kita sudah memahami metode reduksi 3 Misalkan kita akan menghitung determinan matriks \A\ sebagai berikut $$\text{det}A=\left{\begin{array}{cccc}1&4&5&-2\\2&7&2&1\\1&6&4&-1\\-3&3&1&2\end{array}}\right$$Kita akan mereduksi matriks tersebut dengan mengenakan operasi baris elementer \-2R_{1}+R_{2}\rightarrow R_{2}\\-R_{1}+R_{3}\rightarrow R_{3}\\3R_{1}+R_{4}\rightarrow R_{4}\secara berturut-turut sehingga kita peroleh $$\text{det}A=\left{\begin{array}{cccc}1&4&5&-2\\0&-1&-8&5\\0&2&-1&1\\0&15&16&-4\end{array}}\right$$Nah, selanjutnya kita kenakan metode ekspansi kofaktor, kita pilih entri-entri pada kolom pertama dimana \a_{11}=1\ dan \a_{21}=a_{31}=a_{41}=0\.$$\begin{aligned}\text{det}A&=a_{11}C_{11}+a_{21}C_{21}+a_{31}C_{31}+a_{41}C_{41}\\&=C_{11}\end{aligned}$$Dengan aturan sarrus kita peroleh $$\begin{aligned}M_{11}&=\left{\begin{array}{cccc}-1&-8&5\\2&-1&1\\15&16&-4\end{array}}\right\\&=-1-1-4+-8115+5216-5-115-1116-82-4\\&=63\end{aligned}$$Sehingga kita peroleh $$\text{det}A=C_{11}=-1^{1+1}M_{11}=163=63$$Jadi dengan menggunakan metode campuran akan lebih efektif, namun kita dituntut untuk sekreatif mungkin untuk menyusun alur perhitungan yang termudah. Dalam menentukkan determinan suatu matriks persegi kita dapat menggunakkan metode Sarrus Baca Menentukan Determinan Matriks Berordo 2x2 dan 3x3. Selain itu, kita juga dapat menggunakan metode Ekspansi Kofaktor. Dengan metode ini, kita dapat menentukan tidak hanya determinan matriks ordo 2×2 atau 3×3 tapi digunakan untuk matriks yang berordo lebih besar lagi seperti, 4×4, 5×5 dan seterusnya. Namun, apa sebenarnya kofaktor tersebut? Jika kita berbicara kofaktor tentu tidak terlepas dari yang namanya minor. Selain dalam penentuan determinan, kofaktor juga diperlukan dalam menentukkan invers suatu matriks. Untuk lebih jelasnya mengenai Minor dan Kofaktor perhatikan definisi berikut. Definisi Jika A adalah matriks kuadrat, maka minor entri aij dinyatakan oleh Mij dan didefinisikan menjadi determinan submatriks yang tetap setelah baris ke-i dan kolom ke-j dicoret dari A. Bilangan -1i+jMij dinyatakan oleh Cij dan dinamakan kofaktor entri aij. Untuk lebih memahaminnya perhatikan contoh berikut Tentukkan minor dan kofaktor dari matriks Penyelesaian Untuk menentukkan minor M11 berarti kita harus menghapus/coret elemen baris pertama dan kolom pertama dan tentukan determinan submatriks hasil penghapusan/coret tadi. Untuk M12, kita hapus elemen baris pertama dan kolom kedua dan mencari determinan submatriks tersebut dan demikian seterusnya Sedangkan, kofaktor kita tentukan dengan rumus Cij = -1i+jMij C11 = -11+1-9 = -9 C12 = -11+2-7 = 7 C13 = -11+3-8 = -8 C21 = -12+1-26 = 26 C22 = -12+2-16 = -16 C23 = -12+3-2 = 2 C31 = -13+12 = 2 C32 = -13+210 = -10 C33 = -13+36 = 6 Minor dan kofaktor sebenarnya hanya dibedakan oleh nilai positif dan negatif saja atau Mij = ±Cij. Untuk menentukan kapan nilainya positif dan negatif bisa dilihat dari hasil penjumlahan bari dan kolom pada pangkat -1 kofaktor apakah bernilai genap atau ganjil. Jika bernilai genap maka akan berilai positif sedangkan jika ganjil maka bernilai negatif. Sehingga, kita dapat menentukan kofaktor dengan lebih cepat tentunya. Kembali pada bahasan pokok yaitu menghitung determinan menggunakan metode Ekspansi Kofaktor. Sebelumnya pahami terlebih dahulu Teorema berikut. Teorema Determinan matriks A yang berukuran n x n dapat dihitung dengan mengalikan entri-entri dalam suatu baris atau kolom dengan kofaktor-kofaktornya dan menambahkan hasil-hasil kali yang dihasilkan yakni untuk setiap 1 ≤ i ≤ n dan 1 ≤ j ≤ n, maka detA = a1jC1j + a2jC2j + … + anjCnj ekspansi kofaktor sepanjang kolom ke-j atau detA = ai1Ci1 + ai2Ci2 + … + ainCin ekspansi kofaktor sepanjang baris ke-i Sebagai contoh kita gunakan matriks sebagai matriks A yang akan kita cari determinannya. Dalam hal ini, kita akan menggunakan ekspansi kofaktor baris pertama dan ekspansi kofaktor kolom kedua. Penyelesaian Untuk menentukan determinan matriks A menggunakan ekspansi kofaktor baris pertama berarti rumusnya menjadi detA = a11C11 + a12C12 + a13C13 Sehingga yang kita tentukan terlebih dahulu kofaktor C11,C12, dan karena kita telah menemukannya tadi jadi kita dapat menggunakannya langsung detA = a11C11 + a12C12 + a13C13 = 2-9 + 47 + 6-8 = -18 + 28 -48 = -38 Dengan menggunakan kspansi kofaktor kolom kedua detA = a12C12 + a22C22 + a32C32 = 47 + 1-16 + 5-10 = 28 -16 - 50 = -38 Untuk menentukan determinan 3x3, 4x4, 5x5 dan seterusnya kita dapat menggunakan metode ini. Namun, mungkin pengerjaannya mungkin akan menjadi lebih panjang.