220 likes | 504 Views
Determinan. Pertemuan 2. Fungsi Determinan. Det(A) = 3(-2) – 1.4 = -10. Det(B) = (45+84+96) – (105+(-48)+(-72)) = 240. Landasan Teori Determinan. Permutasi. Perhatikan himpunan integer { 1, 2, 3, …, n }.
E N D
Determinan Pertemuan 2
Fungsi Determinan Det(A) = 3(-2)– 1.4 = -10 Det(B) = (45+84+96)– (105+(-48)+(-72)) = 240
Permutasi Perhatikan himpunan integer { 1, 2, 3, …, n }. Susunan ke-n integer ini dengan urutan tertentu (tidak ada integer yang dihapus dan tidak ada integer yang diulang) disebut permutasi. Contoh: himpunan S = { 1, 2, 3, 4}; ada 24 permutasi dari S (1, 2, 3, 4) (2, 1, 3, 4) (3, 1, 2, 4) (4, 1, 2, 3) (1, 2, 4, 3) (2, 1, 4, 3) (3, 1, 4, 2) (4, 1, 3, 2) (1, 3, 2, 4) (2, 3, 1, 4) (3, 2, 1, 4) (4, 2, 1, 3) (1, 3, 4, 2) (2, 3, 4, 1) (3, 2, 4, 1) (4, 2, 3, 1) (1, 4, 2, 3) (2, 4, 1, 3) (3, 4, 1, 2) (4, 3, 1, 2) (1, 4, 2, 3) (2, 4, 3, 1) (3, 4, 2, 1) (4, 3, 2, 1)
Pohon Permutasi contoh pohon dengan “akar” integer 1 1 3 4 2 3 4 2 4 2 3 4 3 4 2 3 2
Permutasi himpunan integer {1, 2, 3, …, n}: Susunan elemen-elemen integer ini dengan urutan tertentu; tidak ada integer yang dihapus dan tidak ada integer yang diulang (j1, j2, j3, …, jn) Inversi dalam permutasi (j1, j2, j3, …, jn) terjadi jika integer yang lebih besar mendahului integer yang lebih kecil. Contoh: dalam urutan (4, 2, 1, 3) terdapat 4 inversi: 4 > 2, 4 > 1, 4 > 3, 2 > 1 Suatu inversi disebutgenapjika banyaknya inversidalam urutan genap, dan disebutgasaljika banyaknya inversi dalam urutan adalah gasal. Dalam contoh di atas inversinya adalah genap.
Hasil kali elementer (elementary product): Dalam sebuah matriks A (n x n) yang disebut perkalian elementer a1a2a3 ……………an j1 j2 j3 jn Catatan:indeks baris : selalu urut 1, 2, 3, …, n indeks kolom: urutan permutasi j1, j2, j3, …, jn • Hasil kali elementer bertanda (signed elementary product): • Jika (j1, j2, j3, …, jn) merupakan inversi • genap, maka perkalian elementer adalah positif • gasal, maka perkalian elementer adalah negatif
Definisi (formal) DETERMINAN: Determinan dari matriks bujursangkar A berorde n adalah jumlah dari semua permutasi n (n!) hasil kali bertanda dari elemen-elemen matriks tersebut. Matriks A (n x n). Fungsi determinan, dinotasikan det(A), adalah jumlahsemua hasil kali elementer bertanda. Contoh: A (3 x 3); jumlah semua hasil kali elementer bertanda adalah jumlah dari semua elemen berikut ini: + a11a22a33 – a11a23a32 + a12a23a31 – a12a21a33 + a13a21a32 – a13a22a31
Bandingkan dengan cara perhitungan “non-formal”nya: a11a12a13 a11a12a13 A = a21a22a23 a21a22a23 a31a32a33 a31a32a33 + a11a22a33 (inversi =0)– a11a23a32 (inversi =1) + a12a23a31 (inversi =2)– a12a21a33 (inversi =1) + a13a21a32 (inversi =2)– a13a22a31 (inversi =3)
review: • Menghitung det(A) di mana A matriks (2x2) atau (3x3) cukup mudah. • Menghitung det(A) di mana A matriks (nxn) untuk semua n 2 secara umum dilakukan dengan menjumlahkan semua hasil kali elementer bertanda dari matriks A. • Cara lain untuk menghitung det(A) di mana A(nxn) adalah dengan Reduksi Baris ( Operasi Baris Elementer ). • Matriks A diubah menjadi matriks segi-3 atas (segi-3 bawah), matriks segi-3 ini disebut A’. • Det(A) = det(A’) = hasil kali semua entri diagonal utama matriks A’.
Teorema: • Bila A(n x n) matriks segitiga atas/bawah, maka Det(A) adalah hasil kali dari elemen-elemen diagonal utama. • Contoh: • Bukti: Det(A) = 2(-3) 6 = -36
Secara umum: untuk A(3 x 3) a11a12a13 a11a12a13 A = 0a22a23 0a22a23 0 0a33 00a33 diagonal utama + a11a22a33 0– a11a23a32 + a12a23a31 – a12a21a33 + a13a21a32 – a13a22a31
Teorema • Matriks A (n x n), terhadap A dilakukan OBE • Bila B berasaldarimatriks A yang salahsatubarisnyadikalikandenganskalar k, makadet(B) = k x det(A) • Bila B berasaldarimatriks A denganmenukarduabarisnya, makadet(B) = – det(A) • Bila B berasaldarimatriks A denganmenambahkankelipatansalahsatubaris A padabaris lain, makadet(B) = det(A)
Teorema • Det(A) = Det(AT) • Det(A) = 0 bila • Ada 2 baris / 2 kolom yang sebanding • Adasatubaris-nol / satukolom-nol • Jika A dan B matriksbujursangkarberukuransama, makadet(AB) = det(A) det(B) • Jika A, B, C matriksbujursangkarberukuransama, danbariske-rmatriks C didapatdaripenjumlahanbariske-rmatriks A danbariske-rmatriks B, makadet(C) = det(A) + det(B) • “idem” untukkolom
Terminologi: A matriks (3 x 3) a11a12a13 A = a21a22a23 a31a32a33 Minor (aij) disingkat Mij:determinandari sub-matriks yang tersisa jika baris-i dan kolom-j dihapus dari matriks A Cofactor (aij) disingkat Cij : ( –1 )i+j Mij
Cofactor (aij) disingkat Cij : ( –1 )i+j Mij Adjoint(A) disingkat adj(A): Matriks yang terbentuk dari cofactors A C11 C12 C13 C21 C22 C23 C31C32 C33
METODE EKSPANSI MINOR dan KOFAKTOR • Andaikan ada sebuah determinan dengan orde ke-n maka yang dimaksud dengan MINOR unsur aij adalah determinan yang berasal dari determinan orde ke-n tadi dikurangi dengan baris ke-I dan kolom ke-j. MakaMINORunsur a33 adalah minor baris ke-3 kolom ke-2 Sedangkan yang dimaksuddenganKOFAKTORsuatuunsurdeterminanaijadalah Maka KOFAKTOR unsur
Contoh : Minor Kofaktor
Teorema Laplace • A matriks (nxn). • Det(A)dapatdihitungdenganekspansicofactorsepanjangsalahsatubaris, atausepanjangsalahsatukolomdari A.(“Determinandarisuatumatrikssamadenganjumlahperkalianelemen-elemendarisembarangbarisataukolomdengankofaktor-kofaktornya”.) • Ekspansisepanjangbaris-i: • Det (A) = ai1Ci1 + ai2Ci2 + … + ainCin • Ekspansisepanjangkolom-j: • Det (A) = a1jC1j + a2jC2j + … + anjCnj