330 likes | 758 Views
SISTEM PERSAMAAN LINEAR. Metode Gauss Metode Gauss-Jordan. Bentuk Metode Gauss.
E N D
SISTEM PERSAMAAN LINEAR Metode Gauss MetodeGauss-Jordan
Bentuk Metode Gauss • Padametodeini yang perludilakukanadalahmelakukanoperasipadakoefisien yang adadalampersamaan, danhasilakhirnyaadalahsistempersamaanekivalen yang selanjutnyadapatdenganmudahdiselesaikandenganmetodesubstitusi
Algoritmadasarmetode Gauss • Secaraumumsistempersamaan linear: 1. Ubahlahsistempersamaantersebutmenjadimatrik augment (berukuran n x (n+1) )
Algoritmadasarmetode Gauss 3. Lakukanprosestriangularisasi, sehinggamenjadibentuk:
Algoritmadasarmetode Gauss • Langkahterakhir: Lakukanprosessubstitusimunduruntukmemperolehnilai x1, x2, x3, ….. , xn
PenyelesaiandenganEliminasi Gauss • Selesaikanpersamaanberikut x + 2y + z = 3 (1) 3x - y – 3z = -1 (2) 2x + 3y + z = 4 (3)
PenyelesaiandenganEliminasi Gauss • Selesaikanpersamaanberikut x + 2y + z = 3 (1) 3x - y – 3z = -1 (2) 2x + 3y + z = 4 (3) • Penyelesaiandimulaidenganmenuliskanbentukaugmented matriknya
PenyelesaiandenganEliminasi Gauss • Kita sebutbarispertamasebagaibarisporos/pivot danentri 1 (ygdilingkari) sebagaiporos/pivot • Langkah 1. • barispertamadigunakanuntukmengeliminasielemendikolompertamadaribariskeduadanketiga • barispertamadikalikan 3 untukmengeliminasibariskedua • barispertamadikalikan 2 untukmengeliminasibariskedua
PenyelesaiandenganEliminasi Gauss • Langkah 2 • bariskeduadigunakanuntukmengeliminasielemendikolomkeduadaribarisketiga • bariskeduadikalikan 1/7 untukmengeliminasibaris
PenyelesaiandenganEliminasi Gauss • Langkah 3: Gunakansubstitusiuntukmendapatkanpenyelesaian • Barisketiga -1/7z = -4/7 z = 4 • Bariskedua -7y – 6z = -10 y = -2 • Barispertama x + 2y + z = 3 x = 3 • Diperoleh x=3; y=-2; z=4
Kasus1 • Selesaikanpersamaanberikut x + 2y + z = 2 (1) 3x + 6y = 9 (2) 2x + 8y + 4z = 6 (3)
Penyelesaian Kasus1 • baris2 – baris1*3 • baris3 – baris1*2 hasileliminasikolompertamabaris ke-2&3 dilanjutkandenganeliminasikolomkeduabaris ke-3 (tentukanporos/pivot) barisporos/pivot bariske-2 poros/pivot 0 berdasarkanalgoritma Gauss, poros/pivot nol(0), makalakukanpertukaranbarisdenganbarisbawahnya
Penyelesaian Kasus1 Lakukansubstitusi: -3z = 3 z = -1 4y + 2z = 2 4y+ 2(-1) = 2 y = 1 1x + 2y + z = 2 x + 2(1) + (-1) = 2 x = 1
Kasus2 • Masalah lain munculbilaelemenporos/pivot sangatkecilataumendekatinoldibandingkandenganelemenlainnya yang menyebabkan error pembulatanmuncul • Contoh: Selesaikansistempersamaanberikutdenganmetodeeliminasi Gauss 0,0003x + 1.566y = 1.569 0,3454x – 2,436y = 1,018 (dengan 4 AS, solusisejatinya x = 10,00 dan y = 1,00)
Penyelesaian Kasus2 baris2 – baris1*(0,3454/0,0003) subtitusi: -1804y = -1805 y = 1,001 (mendekatisolusisejati) 0,0003x + 1,566y = 1,569 0,0003x + 1,566(1,001) = 1,569 x = 3,333 (jauhdarisolusisejati)
Penyelesaian Kasus2 Karenaelemen baris1 kolom1 sebagaiporos/pivot nilainyamendekati 0(nol) lakukanpertukaran baris1 denganbarisberikutnya baris2 – baris1*(0,0003/0,3454) subtitusi: 1568y = 1568 y = 1,000 (mendekatisolusisejati) 0,3454x – 2,436y = 1,018 0,0003x – 2,436(1,000) = 1,018 x = 10,02 (lebihbaikdarisolusisebelumnya)
KemungkinanSolusiSistemPersamaan Linier • Solusiunik/tunggal • Solusibanyak/takberhingga • Tidakadasolusi
SolusiBanyak/TakBerhingga • Persamaan x + 2y + z = 1 2x - y + z = 2 4x + 3y + 3z = 4 3x + y + 2z = 3 • diperoleh y = -1/5z • x = 1 -2y-z 1- 3/5z • Terlihatbahwahimpunanpenyelesaianadalahsemuatripelberturutbentuk (1-3/5α, -1/5α, α) dimanaαadalahbilangan real • Sisteminimemilikitakhinggabanyaknyapenyelesaiankarena x dan y dinyatakanolehpeubahbebas z
SolusiBanyak/TakBerhingga • Persamaan a + b + c + d + e = 2 a + b + c + 2d + 2e = 3 a + b + c + 2d + 3e = 2 • diperoleh e = -1; d = 2; a = 1 - b - c • Jadiuntuksembarangbilangan real α, βdiperoleh (1- α – β, α, β, 2, -1)
TidakAdaSolusi • Persaman yang bersesuaiandenganbaris ke-3 0x + 0y + 0z = 1 tidakadanilaix,ydan z yang memenuhi
Metode Gauss-Jordan • PenambahanMatriksebelahkiridiubahmenjadimatrik diagonal • Penyelesaiandaripersamaan linier simultandiatasadalahnilaib1,b2,b3,…,bndanatau a1= b1, a2= b2, a3 = b3,…., an = bn
Contoh • Eliminasi Gauss-Jordan • x + y + 2z = 9 1 1 2 9 • 2x + 4y – 3z = 1 2 4 -3 1 • 3x + 6y – 5z = 0 3 6 -5 0 • dandiusahakanberbentuk1 0 0 ?0 1 0 ? • 00 1 ?
Penyelesaiandarisoalcontoh • LakukanEliminasi Gauss • mengusahakanbentuk 1 0 0 ? 0 1 0 ? 0 0 1 ?
Penyelesaiandarisoalcontoh • LakukanEliminasi Gauss • mengusahakanbentuk 1 0 0 ? 0 1 0 ? 0 0 1 ?
disambungdengan : • + * = - * = - = baris 3 baris 2 + baris 1 - 2 * baris 3 baris 1 - baris 2