Saturday, November 30, 2013

matriks

BAB I
PENDAHULUAN

DESKRIPSI

Modul siswa tentang matriks ini terdiri atas 3 bagian proses pembelajaran yang meliputi 3 sub kompetensi, yaitu:
1.    Pengantar Matriks, yang terdiri dari dua kegiatan belajar. Kegiatan Belajar 1 membahas pengertian matriks, notasi matriks, baris dan kolom matriks, elemen serta ordo matriks. Kegiatan Belajar 2, membahas jenis-jenis matriks, kesamaan matriks dan transpos suatu matriks. Pembelajaran untuk pengantar matriks dialokasikan 6 jam pelajaran.
2.    Operasi Matriks, yang terdiri dari dua kegiatan belajar. Kegiatan Belajar 3 membahas penjumlahan dan pengurangan matriks. Kegiatan Belajar 4 membahas perkalian skalar dengan matriks dan perkalian matriks dengan matriks. Pembelajaran untuk operasi matriks dialokasikan 8 jam pelajaran.
3.    Determinan, Invers, Minor, dan Kofaktor Matriks serta penyelesaian persamaan linear dua peubah terdiri dari tiga kegiatan belajar. Kegiatan Belajar 5 membahas determinan dan invers matriks. Kegiatan Belajar 6 membahas minor dan kofaktor suatu matriks. Kegiatan Belajar 7 membahas penyelesaian persamaan linear dua peubah dengan menggunakan matriks. Pembelajaran ini dialokasikan 11 jam pelajaran.
4.    Evaluasi untuk kompetensi penerapan konsep matriks dialokasikan     2  jam pelajaran.

Setelah mempelajari modul ini, kompetensi yang diharapkan adalah siswa dapat menerapkan konsep matriks dalam memecahkan permasalahan yang berhubungan dengan penggunaan matriks.

Pendekatan yang digunakan dalam menyelesaikan modul ini menggunakan pendekatan siswa aktif melalui metode pemberian tugas, diskusi pemecahan masalah, serta presentasi. Guru merancang pembelajaran yang memberikan kesempatan seluas-luasnya pada siswa untuk berperan aktif dalam membangun konsep secara mandiri ataupun bersama-sama.

PRASYARAT
Kemampuan awal  yang diperlukan untuk mempelajari modul ini adalah siswa telah mempelajari dan menguasai modul tentang Bilangan Real, dan  Persamaan dan Pertidaksamaan.
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

1. Penjelasan Bagi Siswa
Bacalah modul ini secara berurutan dari Kata Pengantar sampai Cek Kemampuan, pahami benar isi dari setiap babnya.
Setelah anda mengisi Cek Kemampuan, apakah anda termasuk kategori orang yang perlu mempelajari modul ini? Apabila anda menjawab YA, maka pelajari modul ini.
Laksanakan semua tugas-tugas yang ada dalam modul ini agar kompetensi anda berkembang sesuai standar.
Buatlah rencana belajar anda dengan menggunakan format seperti yang ada dalam modul, konsultasikan dengan guru dan institusi pasangan penjamin mutu, hingga mendapat persetujuan.
Lakukan kegiatan belajar untuk mendapatkan kompetensi sesuai rencana kegiatan belajar yang telah anda susun dan disetujui oleh guru dan institusi pasangan penjamin mutu.
Setiap mempelajari satu sub kompetensi, anda harus  mulai dari menguasai pengetahuan pendukung  (Uraian Materi), melaksanakan tugas-tugas, mengerjakan lembar latihan.
Dalam mengerjakan Lembar Latihan, anda jangan melihat Kunci Jawaban terlebih dahulu sebelum anda menyelesaikan Lembar Latihan.
Laksanakan Lembar Kerja untuk pembentukan keterampilan psikomotorik sampai anda benar-benar terampil sesuai standar. Apabila anda mengalami kesulitan dalam melaksanakan tugas ini, konsultasikan dengan guru anda.

2. Peran Guru
Membantu siswa dalam merencanakan proses belajar.
Membimbing siswa melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar.
Membantu siswa dalam memahami konsep dan praktek baru dan menjawab pertanyaan siswa mengenai proses belajar siswa.
Membantu siswa dalam menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajar.
Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan.
Merencanakan seorang ahli/ pendamping guru dari tempat kerja untuk membantu jika diperlukan.
Melaksanakan penilaian.
Menjelaskan kepada siswa mengenai bagian yang perlu untuk dibenahi dan merundingkan rencana pembelajaran selanjutnya
Mencatat pencapaian kemajuan siswa.

TUJUAN AKHIR

Spesifikasi kinerja yang diharapkan dikuasai siswa setelah mengikuti seluruh kegiatan belajar adalah siswa dapat :
Membuat susunan bilangan dalam bentuk matriks.
Menyebutkan ordo suatu matriks.
Menuliskan bentuk umum suatu matriks dalam ordo tertentu.
Mengidentifikasi jenis-jenis matriks.
Menyelesaikan kesamaan matriks.
Menjumlahkan atau mengurangkan dua matriks atau lebih.
Mengalikan skalar dengan matriks.
Mengalikan dua matriks.
Mencari invers dan determinan suatu matriks ordo dua.
Menyelesaikan sistem persamaan linear dua variabel dengan matriks.

Berdasarkan spesifikasi kinerja di atas, kemungkinan aplikasi konsep matriks secara mendalam di dunia kerja diantaranya untuk menyelesaikan persoalan program linear, ekonometri, statistika, dan metode-metode yang mempelajari hubungan-hubungan (interrelationship) antara variabel/faktor-faktor.
Pengetahuan matriks merupakan syarat pokok untuk bisa memahami teori/analisis ekonomi modern yang bersifat kuantitatif. Misalnya di dalam menganalisis tabel input-output, penggunaan matriks dimungkinkan selain hubungan yang kait mengkait antara sektor yang satu dengan sektor lainnya, juga dapat dipergunakan untuk meramalkan output setiap sektor kalau permintaan akhir (final demand) bagi setiap sektor yang sudah diketahui.










KOMPETENSI : MENERAPKAN KONSEP MATRIKS


               MATERI POKOK PEMBELAJARAN      
               SIKAP    PENGETAHUAN    KETERAMPILAN      
1.    Mendeskripsikan    macam-macam matriks    ·    Matriks dibedakan menurut jenisnya    ·    Macam-macam matriks    ·     ·    Pengertian matriks, notasi matriks, baris, kolom, elemen dan ordo matriks
·    Jenis-jenis matriks    ·       
2.    Menyelesaikan operasi matriks    ·    Operasi matriks diselesaikan dengan menggunakan aturan yang berlaku    ·    Operasi matriks         ·    Penyelesaian operasi matriks:
§    Penjumlahan dan pengurangan
§    Transpos matriks
§    Perkalian skalar dengan matriks
§    Perkalian matriks dengan matriks           
3.    Menentukan determinan dan invers matriks    ·    Determinan dan invers matriks ditentukan dengan aturan yang berlaku    ·    Determinan dan invers matriks         §    Determinan matriks
§    Minor, kofaktor dan adjoin matriks
§    Invers matriks
§    Penyelesaian sistem persamaan linear dengan menggunakan matriks        




CEK KEMAMPUAN



NO.   
PERTANYAAN
   
YA   
TIDAK      
                                  
1.    Tahukah Anda Pengertian Matriks                               
                                  
2.    Dapatkah Anda menuliskan bentuk umum                                
    suatu matriks orde tertentu                              
                                  
3.    Dapatkah Anda mengidentifikasi jenis-jenis                              
    Matriks                              
                                  
4.    Dapatkah Anda menyelesaikan kesamaan                               
    dua matriks                              
                                  
5.    Dapatkah Anda mengoperasikan matriks                              
     (penjumlahan, pengurangan, dan perkalian)                              
                                   
6.    Dapatkah Anda mencari invers dan determinan                               
     matriks ordo dua                              
                                  
7.     Dapatkah Anda menyelesaikan sistem persamaan                              
     linear dua peubah dengan matriks                              
                                   
8.    Dapatkah Anda mengaplikasikan konsep                               
    matriks dalam kehidupan sehari-hari                           
 

Apabila Anda menjawab “TIDAK” pada salah satu pertanyaan di atas, pelajarilah materi tersebut pada modul ini. Apabila Anda menjawab “YA” pada semua pertanyaan, maka lanjutkanlah dengan mengerjakan tugas, tes formatif dan evaluasi yang ada pada modul ini.
   





BAB II
PEMBELAJARAN

A.    RANCANGAN BELAJAR SISWA

Sebagaimana telah diinformasikan dalam pendahuluan bahwa modul ini hanya sebagian dari sumber belajar yang dapat anda pelajari untuk   menguasai kompetensi Menerapkan Konsep Matriks. Untuk mengembangkan kompetensi anda dalam substansi non instruksional, anda perlu latihan. Aktifitas-aktifitas  yang dirancang dalam modul ini selain mengembangkan kompetensi matematika, juga mengembangkan kompetensi substansi non instruksional. Untuk itu maka dalam menggunakan modul ini anda harus melaksanakan tugas-tugas yang telah dirancang.

Buatlah rencana belajar anda berdasarkan rancangan pembelajaran yang telah disusun oleh guru, untuk menguasai kompetensi Konsep Matriks, dengan menggunakan format sebagai berikut :




    

     PENCAPAIAN         PARAF      
          TGL    JAM    TEMPAT         SISWA    GURU      
                               

       Mengetahui,                   Nama Daerah,  Tanggal-Bulan-Tahun
   Guru Pembimbing                                     Siswa


(...........................)                     (.............................)           
       
Rumuskan hasil belajar anda sesuai standar bukti belajar yang telah ditetapkan. 
a.    Untuk penguasaan pengetahuan, anda dapat membuat suatu ringkasan menurut pengertian anda sendiri terhadap konsep-konsep yang berkaitan dengan kompetensi yang telah anda pelajari. Selain ringkasan, anda juga dapat melengkapi dengan kliping terhadap informasi-informasi yang relevan dengan kompetensi yang sedang anda pelajari.
b.    Tahapan pekerjaan dapat anda tuliskan/gambarkan dalam diagram alir, yang dilengkapai dengan penjelasannya (siapa penanggung jawab setiap tahapan pekerjaan, siapa yang terlibat, kapan direncanakan, kapan direalisasikan, dan hasilnya apa).
c.    Produk hasil praktik kegiatan di lini produksi dapat anda kumpulkan berupa contoh benda kerja, atau dalam bentuk visualisasinya (gambar, foto, dll)
d.    Setiap tahapan proses akan diakhiri, lakukanlah diskusi dengan guru pembimbing untuk mendapatkan persetujuan, dan apabila ada hal-hal yang harus dibetulkan/dilengkapi, maka anda harus melaksanakan saran guru pembimbing anda.








B.    KEGIATAN BELAJAR

1.    Kegiatan Belajar 1 (Pengertian Matriks)
a.    Tujuan Kegiatan Belajar 1
Setelah mempelajari uraian kegiatan belajar ini, anda diharapkan :
Memiliki pemahaman mengenai pengertian matriks
Dapat membedakan antara baris dan kolom matriks
Mengetahui elemen-elemen suatu matriks
Dapat menuliskan notasi-notasi matriks
Dapat menyebutkan ordo suatu matriks


b.    Uraian Materi  Kegiatan Belajar 1
1)    Pengertian Matriks
Dalam kehidupan sehari-hari dan dalam matematika, berbagai keterangan seringkali disajikan dalam bentuk matriks.
  Contoh 1.
          Keadaan Siswa Kelas 1 pada tanggal 1 Maret 2004

    S = Sakit    I = Ijin    T = Tanpa Keterangan      
Kelas I A
Kelas I B
Kelas I C    2
1
3    1
3
2    1
2
1   

        Contoh 2.
Daftar Campuran Bahan untuk Membuat Kue

    Gula    Mentega    Tepung      
Roti  I
Roti II
Roti III
Roti IV    1
1
2
2    2
2
3
4    3
5
7
6   

Apabila dari daftar tabel Contoh 1 dan 2 tersebut, kepala kolom dan baris dihilangkan, kemudian susunan lambang bilangan itu diberi tanda kurung atau kurung siku, maka susunan itu disebut matriks.

Matriks contoh 1 ialah 




Matriks contoh 2 ialah 
Jadi, matriks adalah susunan berbentuk persegi panjang dari bilangan-bilangan yang diatur pada baris dan kolom (lajur) dan diletakkan di dalam dua kurung biasa atau kurung siku.
2)    Elemen Suatu Matriks
Pada matriks  , setiap bilangan dalam matriks diatas dinamakan elemen matriks. Setiap elemen ditentukan dengan menyatakan baris dan kolom yang memuat bilangan itu. Pada matriks di atas bilangan 7 adalah elemen baris kedua kolom ketiga. Elemen-elemen pada kolom kedua adalah bilangan-bilangan 2, 6 atau 10.
Bentuk umum sebuah matriks adalah :

amn adalah elemen atau unsur pada matriks yang terletak pada baris ke m dan  kolom ke n
3)    Notasi Matriks
Suatu matriks dinyatakan dengan sebuah huruf kapital.
Misalnya  A =  ,  B = 
4)    Ordo Matriks
Ordo suatu matriks ditentukan oleh banyaknya baris diikuti  banyaknya kolom.

Contoh :
A =  ,  B = 
Matriks A mempunyai 2 baris dan 2 kolom, maka dikatakan ordonya 2´3 (dibaca “2 kali 3”) dan ditulis A2´3 atau A(2´3).
Jika banyaknya baris suatu matriks sama dengan banyaknya kolom, maka matriks itu disebut matriks bujur sangkar. Karena istilah bujur sangkar disesuaikan menjadi persegi, maka dapat pula disebut dengan matriks persegi. Matriks B adalah matriks persegi dengan ordo 2.

c.    Rangkuman Uraian Kegiatan Belajar 1
Matriks adalah susunan berbentuk persegi panjang dari bilangan-bilangan-bilangan yang diatur pada baris dan kolom (lajur), serta diletakkan di dalam dua kurung biasa atau kurung siku
Bentuk umum sebuah matriks adalah :

amn adalah elemen atau unsur pada matriks yang terletak pada baris ke m dan  kolom ke n
Ordo suatu matriks ditentukan oleh banyaknya baris diikuti dengan banyaknya kolom.
Matriks A mempunyai 2 baris dan 3 kolom, maka dikatakan ordonya 2×3 (dibaca “2×3”) dan ditulis A2×3 atau A(2×3)
Jika banyaknya baris suatu matriks sama dengan banyaknya kolom, maka matriks itu disebut matriks persegi.


Contoh :
B =   adalah matriks persegi dengan ordo 2

d.    Tugas Kegiatan Belajar 1
Diskusikan soal-soal berikut ini dengan anggota kelompok Anda. Kemudian presentasikan hasilnya sesuai dengan yang ditugaskan oleh guru.

e.    Tes Formatif 1 (waktu : 45 menit)
1)    Diketahui matriks
            A= 
a)    Berapakah banyak baris dan kolom dari matriks diatas?
b)    Sebutkanlah elemen-elemen pada:
i)    baris kedua
ii)    kolom keempat
c)    Sebutkan elemen pada baris ketiga kolom keempat!
d)    Sebutkan elemen pada baris kedua kolom ketiga!
e)    Sebutkan pada baris dan kolom berapakah tiap elemen berikut ini terletak?
-3
 2
 3
2)    Untuk tiap matriks di bawah ini, tentukanlah banyak baris dan kolomnya.   
a)            
b)                           
c)   
d)   
3)    Tentukanlah ordo tiap matriks berikut ini:
A = 
B = 
C = 
D = 
4)    Buatkan contoh matriks yang berordo  m × n,  jika:
 m = 2  dan  n = 3
 m = 3  dan  n = 5
 m = 3  dan  n = 3
f.    Kunci Jawaban Tes Formatif 1
1)    Pada matriks A
a)    banyaknya  baris  3,  banyaknya kolom  4
b)    elemen   pada
i.    baris kedua:  -1;  2;  7;  -3
ii.    kolom keempat:  4;  -3;  -5
c)    elemen baris ketiga dan kolom keempat adalah   -5
d)    elemen baris kedua dan kolom ketiga adalah   7
e)    elemen tersebut terletak pada
i.    baris kedua dan kolom keempat
ii.    baris kedua dan kolom kedua, serta terletak pada baris kesatu dan kolom ketiga
iii.    baris kesatu dan kolom kesatu
2)    Matriks tersebut mempunyai
a)    banyak baris  1,  banyak kolom  4
b)    banyak baris  2,  banyak kolom  2
c)    banyak baris  2,  banyak kolom  4
d)    banyak baris  4, banyak kolom  1
3)    Ordo matriks tersebut adalah
A  berordo  1×3
B  berordo  3×2
C  berordo  3×1
A  berordo  3×4
4)    Melihat hasil tiap siswa, alternatif jawabannya dapat seperti berikut:



 
g.    Lembar Kerja Siswa 1
1)    Diketahui matriks

Sebutkanlah banyaknya baris dan kolom
Sebutkanlah elemen-elemen baris kedua
Sebutkanlah elemen-elemen kolom ketiga
Tulislah elemen matriks yang seletak pada baris kedua dan kolom keempat
Nyatakanlah baris dan lajur yang menentukan letak elemen  4, 7 dan 2
2)    Hasil pertandingan sepak bola adalah sebagai berikut :

Kesebelasan    Main    Menang    Seri    Kalah    Memasukkan Gol    Kemasukan Gol    Nilai      
Persija Jakarta    5    2    1    2    15    15    5      
Persib Bandung    5    2    1    2    12    11    5      
PSMS Medan    5    2    2    1    13    12    6      
Persebaya Surabaya    5    2    0    3    13    16    4      
PSM Makassar    5    3    0    2    16    11    6      
PSS Sleman    5    2    0    3    12    16    4   
      Dari matriks yang diperoleh :
Berapa banyaknya baris dan banyaknya kolom ?
Pada baris atau kolom mana :
·    Semua elemennya sama
·    Semua elemennya lebih dari 11
·    Semua elemennya genap
3)    Dari surat kabar atau majalah, carilah beberapa contoh keterangan yang disajikan dalam bentuk matriks!

2.    Kegiatan Belajar 2 (Jenis-jenis Matriks)
a.    Tujuan Kegiatan Belajar 2
Setelah mempelajari uraian kegiatan belajar ini diharapkan anda :
Dapat menyebutkan macam-macam matriks (matriks baris, matriks kolom, matriks persegi/bujursangkar, matriks segitiga)
Dapat mengidentifikasi dua matriks yang sama
Memiliki kemampuan untuk menunjukkan transpos suatu matriks
b.    Uraian Materi Kegiatan Belajar 2
1)    Macam-macam matriks
·    Matriks Baris
                        Matriks yang hanya memiliki elemen satu baris
                        Contoh :  , 
·    Matriks Kolom (Lajur)
                        Matriks yang hanya memiliki elemen satu kolom
                        Contoh :  , 
·    Matriks Persegi (Bujursangkar)
Matriks yang banyaknya baris sama dengan banyaknya                   kolom
                        Contoh :  , 
·    Matriks Segitiga
Matriks persegi yang dipisahkan oleh diagonal, dengan     elemen-elemen 0 pada separuh bagiannya
                        Contoh :  , 
2)    Kesamaan Matriks
                  Dua matriks A dan B disebut sama, jika
·    Ordonya sama, dan
·    Elemen-elemen yang bersesuaian (seletak) sama
                        Contoh :
     , tetapi   sebab   walaupun elemen-elemen kedua matriks itu sama, tetapi letak elemen-elemen itu berbeda, sehingga elemen-elemen yang bersesuaian tidak sama.
3)    Transpos suatu Matriks
Dari matriks A dapat di bentuk matriks baru dengan cara    baris 1 matriks A ditulis menjadi kolom 1 matriks baru, baris 2 matriks A dijadikan kolom 2 matriks baru, dan seterusnya.
Matriks baru yang diperoleh disebut transpos dari matriks A  dan dinyatakan dengan AT (di baca “transpos A”). Baris-baris matriks A menjadi kolom-kolom matriks AT, dan kolom-kolom matriks A menjadi baris-baris matriks AT.
                 Contoh : Jika A =  , maka AT = 
c.    Rangkuman Uraian Kegiatan Belajar 2
Matriks baris adalah matriks yang hanya mempunyai elemen satu baris
Matriks kolom adalah matriks yang hanya mempunyai elemen satu kolom
Matriks persegi adalah matriks yang banyaknya baris sama dengan banyaknya kolom
Matriks segitiga adalah matriks persegi yang dipisahkan oleh diagonal  dengan elemen bilangan-bilangan nol pada separuh bagiannya
Dua matriks A dan B disebut sama, jika :
§    Ordonya sama, dan
§    Elemen-elemen yang bersesuaian (seletak) sama
Transpos suatu matriks adalah matriks baru yang baris-barisnya merupakan kolom-kolom matriks semula

d.    Tugas Kegiatan Belajar 2
  Petunjuk :
Setiap anggota kelompok memilih satu soal untuk dipelajari dan dicari penyelesaiannya
Anggota masing-masing kelompok yang memilih soal yang sama berkelompok untuk mendiskusikan soal yang dipelajari dan dicari penyelesaiannya. Atau membuat kelompok baru, misalnya  kelompok soal no. 3, kelompok soal no. 7, dan sebagainya.
Setelah diperoleh pemahaman tentang soal yang dipelajari untuk setiap nomor, anggota kelompok tersebut kembali berkumpul pada kelompok semula, dan mencoba menjelaskan kepada anggota kelompoknya, sehingga setiap anggota kelompok semula dapat memahami seluruh soal pada LKS 2.

e.    Tes Formatif 2 (waktu : 45 menit)
1)    Berikan penjelasan tentang pengertian dua buah matriks yang sama!
2)    Diantara matriks-matriks berikut ini, manakah yang sama dengan matriks  A = 
a)    B = 
b)    C = 
c)    D = 
d)    E =  
e)    F = 
f)    G = 
3)    Carilah nilai-nilai x dan y pada tiap kesamaan matriks berikut ini:


4)     Diketahui matriks-matriks :
A =   dan B = 
Tentukanlah transpos dari matriks B atau  BT
Jika    BT = A, carilah nilai-nilai x dan y

f.    Kunci Jawaban Tes Formatif 2
1)    Alternatif jawaban:  dua buah matriks A dan B dikatakan sama, jika dan hanya  jika kedua matriks itu memiliki ordo sama dan elemen-elemen yang  seletak juga sama.
2)    A = D = F
3)    Pada kesamaan matriks tersebut,nilai
 ,     
 ,     
4)    Transpos B = BT =   dan
       
       maka 
             
                       
       dan     
                       

g.    Lembar Kerja Siswa 2
1)    Sebutkanlah ordo matriks berikut ini :
a)                 b)         c) 
d)     e)      f) 
2)    Berapakah banyaknya elemen setiap matriks pada soal no. 1 ? Tahukah kamu cara menghitung yang cepat ?

3)    Tulislah sebuah contoh :
matriks 2×4
matriks 3×3
matriks 3×1
matriks 1×1
4)    Matriks-matriks berikut ini manakah yang sama ?
A =       B =     C =     D = 
E =     F =        G = 
5)    Tentukanlah x dan y berikut ini



6)    Tulislah transpose dari setiap matriks pada soal no. 1 dan sebutkan ordo setiap matriks transpose itu
7)    P =   dan Q = 
                 Jika PT = Q, tentukanlah x dan y.

 3.    Kegiatan Belajar 3 (Penjumlahan dan Pengurangan Matriks)

a.    Tujuan Kegiatan Belajar 3
Setelah mempelajari uraian kegiatan belajar ini, anda diharapkan :
Memahami pengertian dan syarat penjumlahan matriks
Memahami pengertian lawan suatu matriks
Mengenal definisi penjumlahan matriks

b.    Uraian Materi Kegiatan Belajar 3
Agar pengertian dan syarat penjumlahan dua buah matriks dapat   dipahami dengan baik, simaklah persoalan berikut :
Dewi dan Budi adalah calon siswa teladan dari sebuah SMK. Penentuan siapa yang berhak mengikuti seleksi pelajar teladan tingkat kabupaten didasarkan pada jumlah nilai mata pelajaran Matematika dan Bahasa Inggris pada semester I dan semester II. Nilai kedua mata pelajaran yang dicapai oleh Dewi dan Budi diperlihatkan pada tabel di bawah ini :
Tabel 1.

     Semester 1    Semester 2    Jumlah     
     Dewi    Budi    Dewi    Budi    Dewi    Budi     
Matematika    82    86    80    80    162    166     
Bhs Inggris    72    78    73    74    145    152    

Dari tabel 1 di atas terlihat bahwa jumlah nilai semester I dan II untuk mata pelajaran Matematika dan Bahasa Inggris yang dicapai Budi lebih tinggi dibandingkan yang dicapai oleh Dewi. Dengan demikian, Budi lebih berhak mengikuti seleksi pelajar teladan tingkat kabupaten untuk mewakili SMK tersebut.

Sekarang kita akan melihat bagaimana proses penjumlahan nilai-nilai tersebut dilakukan dengan menggunakan matriks. Bila data atau informasi pada tabel 1 disajikan dalam bentuk matriks, maka dapat dituliskan sebagai berikut
       +   =


                A              B           C           
              Bagan 1

Selanjutnya perhatikan contoh penjumlahan dua matriks di bawah ini.
Contoh :
Diketahui matriks-matriks
    A =   dan B =
Tentukan      A + B   dan   B + A
Apakah         A + B    =      B + A     =      0
Jawab :
A + B =
B + A =
Dari jawaban a), terlihat bahwa   A + B = B + A = 0

Apabila kita perhatikan, elemen-elemen yang seletak dari matriks B dan matriks A saling berlawanan. Matriks B yang bersifat seperti itu disebut lawan atau negatif dari matriks A, dan ditulis sebagai  -A.

Dalam operasi bilangan real, kita ketahui bahwa operasi pengurangan dapat ditentukan dengan menjumlahkan sebuah bilangan dengan lawan atau negatif dari suatu bilangan.

Dengan menggunakan pemikiran yang serupa dengan operasi pengurangan pada bilangan real, maka opersi pengurangan dalam matriks dapat ditentukan dengan menjumlahkan sebuah matriks dengan lawan atau negatif dari matriks lainnya. Apabila A dan B masing-masing matriks berordo sama maka pengurangan matriks A oleh B dapat dinyatakan sebagai berikut :
            A  -  B   =   A  +  (-B)

Selanjutnya perhatikan contoh di bawah ini :
Jika A =   dan B =   maka
A - B = A + (-B) =    +
Jika P=   dan Q =   maka
P - Q = P + (-Q) =   +
              =
              =

c.    Rangkuman Uraian Kegiatan Belajar 3
Jika  A  dan  B  adalah dua matriks yang berordo sama, maka jumlah matriks  A  dan B  ( ditulis:  A + B)  adalah sebuah matriks baru yang didapat dengan cara menjumlahkan elemen-elemen yang seletak dari matriks  A  dan  matriks  B.
Setiap matriks mempunyai lawan atau negatif, misalkan matriks  A  mempunyai lawan matriks  -A.
Pengurangan matriks  A  oleh  matriks  B dapat ditentukan dengan cara menjumlahkan matriks  A  dengan lawan matriks  B.
Pengurangan matriks  A  oleh matriks  B  dapat juga dinyatakan sebagai berikut, yaitu jika  matriks  A  dan matriks  B  adalah dua matriks yang berordo sama, maka pengurangan matriks  A  oleh matriks  B  ( ditulis:  A – B)  adalah sebuah matriks baru yang diperoleh dengan mengurangkan elemen-elemen matriks  A  dengan elemen-elemen matriks  B yang seletak.

d.    Tugas Kegiatan Belajar 3
Setelah menyimak penjelasan uraian materi 2, amatilah dengan cermat bagan 1 yang merupakan hasil penyajian informasi tentang penetapan wakil untuk pemilihan pelajar teladan ke dalam bentuk matriks
Selanjutnya dari hasil pengamatan terhadap bagan 1 di atas, cobalah uraikan dengan jelas hal-hal sebagai berikut:
a)    Bagaimana ordo matriks pada ruas kiri atau ordo matriks  A  dan matriks  B?
b)    Bagaimana ordo matriks pada ruas kanan  atau ordo matriks  C  dibandingkan dengan matriks-matriks pada ruas kiri?
c)    Bagaimana elemen-elemen matriks ruas kanan diperoleh?
Coba diskusikan dengan anggota kelompok untuk memecahkan masalah sebagai berikut:
P =  , Q =   dan  R= 
 Tentukan :
P  -  Q  
P  -  R
Q  -  R
Apabila ada yang tidak dapat diselesaikan, berikan alasannya mengapa?
Coba selidiki sifat-sifat penjumlahan dua buah matriks berikut ini dengan menggunakan LKS 3

e.    Tes Formatif 3 (waktu : 45 menit)
Diketahui matriks-matriks
 A =  ,  B =   dan C =
 Carilah : 
A + B   
B + C  
(A + B) + C  
A + (B + C)
Apakah  (A + B) + C   =   A + (B + C)
Diketahui matriks-matriks   
          A =   dan B =
  Jika   A  =  -B,  tentukan nilai-nilai   a,  b dan  c!
Carilah nilai-nilai  a,  b,  c  dan  d pada tiap persamaan matriks berikut:
a)    
b)    
c)    
f.    Kunci Jawaban Tes Formatif 3
Hasil penjumlahan matriks
A + B =
B + C =
(A + B) + C =
A + (B + C) =
(A + B) + C = A + (B + C)
  =
   a + 1  =  -4    diperoleh   a  =  -5
   2b      =  -2    diperoleh   b   = -1
   -3c    =  -6    diperoleh   c   =   2
Pada persamaan matriks tersebut
a  =  5,   b  =  -3    dan   c  =  -8
a  =  2,   b  =  -15  dan   c  =  -4
a  =  1    b  =    2    dan   c  =  -5
       
g.    Lembar Kerja Siswa 3
Jika diketahui   O =   dan A =  , tunjukkan bahwa
O  +  A  =  A
A   + O  =  A
       Tempat penyelesaian :
………………………………………………………………………     
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
             
Lengkapilah pernyataan di bawah ini  : 
                  Dari hasil penyelesaian soal 1) di atas terlihat bahwa
….. +  ....  =  A + O = ……
Matriks  O  disebut matriks  nol  berordo   …..  ´  ……., yaitu   sebuah matriks yang setiap elemennya adalah ……..,  dan untuk setiap matriks  A  berlaku
          O  +  A  =  A  +  O  =  …….
Diketahui matriks-matriks  
A =   dan B =
Tentukanlah   ( A  +  B )   dan   ( B  +  A )
Apakah   ( A  +  B )   =  ( B  +  A )
       Tempat penyelesaian :
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
Dari hasil penyelesaian ternyata  ( A  +  B )   =  ( …..  +  …… )
Hal ini menunjukkan bahwa penjumlahan matriks memenuhi   sifat  komutatif.
Diketahui matriks-matriks
P =  ,  Q =   dan R =
 Tentukan
P + Q  
Q + R 
(P + Q) + R 
P + (Q + R)


Tempat penyelesaian :
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
   Dari jawaban yang diperoleh, dapatkah disimpulkan bahwa
(P + Q) + R    =   P + (Q + R)
Hal ini menunjukkan bahwa penjumlahan matriks memenuhi  sifat   asosiatif.

4.    Kegiatan Belajar 4 (Perkalian Matriks)
a.    Tujuan Kegiatan Belajar 4
Setelah mempelajari uraian kegiatan belajar ini, anda diharapkan :
1)    Mengenal perkalian skalar (bilangan real) dengan matriks
2)    Memahami perkalian matriks dan syarat-syaratnya

b.    Uraian Materi Kegiatan Belajar 4
Perkalian skalar (bilangan real) dengan matriks
Ide penjumlahan yang berlaku pada bilangan real dapat kita  terapkan pada penjumlahan matriks, yaitu 
 a + a = 2a,       penjumlahan dua buah bilangan yang sama
         a + a + … + a =  n a, penjumlahan  n  buah bilangan yang sama
 Pada matriks, pandanglah matriks  A  =   
 Berdasarkan aturan penjumlahan matriks, diperoleh
    A + A =    
 Matriks   dapat dituliskan sebagai 2  = 2A
 Jadi A + A = 2A
 Dengan demikian A + A + A = 3A
Dari uraian di atas dapat disimpulkan jika  A  adalah sebuah    matriks dan k adalah skalar (bilangan real), maka kA  adalah sebuah matriks baru yang didapat dari hasil perkalian               k dengan elemen-elemen matriks A.
Perkalian matriks dengan matriks
Untuk memahami perkalian suatu matriks dengan matriks lain,  perhatikan persoalan di bawah ini:
Ketika jam istirahat Anto dan Tomi membeli makanan di kantin sekolah. Anto menghabiskan 4 buah kue dan 2 gelas es jeruk. Tomi menghabiskan 3 buah kue dan 1 gelas es jeruk. Harga kue per buah dan es jeruk per gelas masing-masing  Rp. 100,00 dan Rp. 250,00. Persoalan ini jika disajikan dengan memakai tabel dapat ditunjukkan seperti di bawah ini
Tabel  2

    Kue    Es Jeruk     
Anto    4    2     
Tomi    3    1    
                                              
Tabel 3

    Harga (Rp)     
Kue    4     
Es Jeruk    3    

Persoalannya adalah berapakah jumlah uang yang harus dibayarkan oleh Anto, dan oleh Tomi.
Jumlah uang yang harus dibayarkan oleh Anto adalah               4 ´ 100 + 2 ´ 250 = 900
Untuk menyatakan perhitungan ini dalam bentuk matriks, diperlukan dua buah informasi yaitu :
Jenis dan jumlah makanan yang dibeli oleh Anto. Informasi ini dapat ditulis dengan matriks baris   .
Harga setiap jenis makanan. Informasi ini dapat ditulis dengan matriks kolom   .
Dengan demikian, jumlah uang yang harus dibayar oleh Anto  dapat dinyatakan sebagai :
            
Langkah-langkah perhitungan seperti di atas pada  hakekatnya   diperoleh dengan cara mengalikan tiap elemen matriks baris (1´2) dengan elemen-elemen yang bersesuaian dari matriks kolom (2´1).  Matriks hasil perkaliannya adalah matriks (1´1).
 Selanjutnya kerjakan tugas belajar 4 untuk masalah no. 1!
 Akhirnya jumlah uang yang harus dibayarkan oleh Anto dan       Tomi dapat dinyatakan sebagai :
      







Proses  atau cara penggabungan dua buah matriks menjadi sebuah matriks seperti penjelasan di atas disebut perkalian matriks. Sehingga dapat dikatakan, aturan perkalian matriks adalah mengalikan tiap elemen pada baris matriks sebelah kiri dengan tiap elemen pada kolom matriks sebelah kanan, kemudian hasilnya dijumlahkan.

Atau secara umum, jika diketahui A =    dan B =   maka perkalian matriks  A  dan  B  dapat ditentukan dengan persamaan :
            AB =    =
Syarat  dua buah matriks  A  dan  B  dapat dikalikan adalah  apabila banyak kolom matriks  A  sama dengan banyak baris matriks  B.

c.    Rangkuman Uraian Kegiatan Belajar 4
·    Untuk mengalikan matriks  A dengan skalar (bilangan real) k,   ditulis  kA, dengan cara setiap elemen matriks  A  dikalikan dengan k.
·    Matriks  A dapat dikalikan dengan matriks  B  apabila banyak kolom matriks  A  sama dengan banyak baris matriks  B.
·    Untuk mencari hasil kali matriks  A  dengan matriks  B,  caranya dengan mengalikan baris-baris matriks  A dengan kolom-kolom matriks  B,  kemudian jumlahkan hasil perkalian antara baris dan kolom tersebut.
                                               
                            ordo  2´3  ordo 3´1              ordo  2´1
Selanjutnya kerjakan tugas belajar 4, untuk masalah nomor 2, 3 dan 4.

d.    Tugas Kegiatan Belajar 4
Dengan menggunakan pemikiran yang serupa dengan cara perhitungan jumlah uang yang harus dibayarkan Anto, tentukan jumlah uang yang harus dibayarkan oleh Tomi.
Buatlah dua contoh perkalian matriks dengan matriks yang diambil dari permasalahan sehari-hari, seperti yang terdapat pada uraian materi (ambil contoh yang lain).
Untuk setiap kelompok, diskusikan permasalahan pada LKS  4.
Untuk setiap siswa, kerjakan LKS 4 dan kumpulkan sebagai portofolio.

e.    Tes Formatif 4 (waktu : 45 menit)
Jika A adalah matriks 2´2, selesaikan setiap persamaan berikut ini:
2A +
3A =
Hitunglah jika mungkin,  perkalian matriks di bawah ini:
   
                              
      Jika ada yang tidak dapat dikalikan, berikan alasannya.
Tentukan hasil kali perkalian matriks berikut ini dalam bentuk yang paling sederhana:
       
              
      
                                                                                  
f.    Kunci Jawaban Tes Formatif 4
Penyelesaian persamaan matriks adalah sebagai berikut:
  
2a + 3 = 9 , a = 3
2b + 1 = 5 , b = 2
2c + 4 = 2 , c = -1
2d + 2 = 8 , d = 3

3a = 6   , a = 2
3b = -3 , b = -1
3c = 9   , c = 3
3d = 12 , d = 4
Cara mengalikan matriks adalah sebagai berikut:
Ordo kedua matriks masing-masing  adalah 2´3 dan 3´2, sedangkan banyak kolom matriks pertama sama dengan banyak baris matriks kedua. Jadi kedua matriks dapat dikalikan.
         
Ordo kedua matriks masing-masing adalah  3´1  dan  2´3,  sedangkan  banyak kolom matriks pertama tidak sama dengan  banyak baris matriks kedua. Jadi kedua matriks tidak dapat dikalikan.

g.      Lembar Kerja Siswa 4
Tentukan hasil kali dua matriks berikut

Dengan menambah satu kolom pada matriks kedua soal diatas, sehingga  menjadi   ,tentukan perkalian
        
Lakukan seperti soal 2, berapakah hasil kali

Berapakah ordo matriks hasil perkalian soal nomor 3?  Bila perlu, kembangkan dengan bentuk matriks lain seperti matriks berordo  1´3  dengan matriks berordo  3´2.  Bagaimana ordo hasil perkalian matriks-matriks tersebut?
Buatlah suatu kesimpulan mengenai langkah soal no. 1 s.d  4.


BAB III 
EVALUASI

A.    EVALUASI KOMPETENSI (WAKTU : 2 ´ 45 MENIT)

1.    Jika A =   dan B =   , tentukan D =   sedemikian sehingga A + B - D = 0 !
2.    Jika A =  , B =   dan C =  , tentukan bentuk yang paling sederhana dari (A + C) - (A + B) !
3.    Diketahui K =   dan L =  . Jika K = L, tentukanlah nilai a, b dan c !
4.    Jika diketahui 2 , tentukan nilai k !
5.    Jika diketahui A =   dan B =   carilah:
a.    AB
b.    (AB)T
c.    AT dan BT
d.    ATBT dan BTAT
Dari soal no. 5, apa kesimpulan yang dapat diambil?
6.    Jika diketahui  , tentukanlah nilai x !


B.    KUNCI JAWABAN EVALUASI KOMPETENSI

1.    D =
2.    Bentuk paling sederhana dari (A + C) - (A + B) adalah
3.    Nilai a = 6, b = 12 dan c = 16
4.    Nilai k = -4
5.    Hasil-hasil dari:
a.    AB =
b.    (AB)T =
c.    AT =   dan BT =
d.    ATBT =   dan BTAT =
Kesimpulannya adalah (AB)T = BTAT
6.    Nilai x = 14
        





 GLOSARIUM


Determinan    adalah hasil kali elemen-elemen diagonal utama suatu matriks persegi dengan hasil kali elemen-elemen pada diagonal lainnya

Diagonal    adalah garis khayal yang menghubungkan antara elemen-elemen matriks yang saling menyilang berseberangan

Elemen    adalah unsur-unsur yang berupa bilangan atau huruf kecil yang menyusun suatu matriks

Identitas    adalah suatu matriks persegi yang elemen-elemen diagonal utamanya 1

Invers    invers suatu matriks persegi  A  adalah matriks persegi  A-1 yang memiliki hubungan  A  .  A-1   =   A-1  .  A  =  Identitas
 
Notasi    adalah tanda dan simbol yang menunjukkan ciri-ciri matriks

Ordo (Jenis)    menyatakan ukuran banyaknya baris dan kolom suatu matriks

Transpos    suatu matriks baru yang disusun dengan cara menukar letak baris menjadi kolom atau sebaliknya







2 comments:

  1. ada file doc / word nya tidak ini? kalau ada mohon dishare.. terima kasih

    ReplyDelete
  2. idanovridaAugust 27, 2019 at 6:56 AM

    ada file doc / word nya tidak ini? kalau ada mohon dishare.. terima kasih

    ReplyDelete