Modul PELATIHAN “GUIDE” MATLAB UNTUK PEMBUATAN ANTARMUKA PEMBELAJARAN PERSAMAAN MATEMATIKA DAN GRAFIKNYA PENGENALAN PROGRAM MATLAB MENGGUNAKAN OPERASI‐OPERASI MATRIKS Oleh : Nur Hadi Waryanto, S.Si Laboratorium Komputer Jurusan Pendidikan Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta 2007
27
Embed
Pengenalan Program Matlab Menggunakan Operasi operasi Matriks ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Modul PELATIHAN “GUIDE” MATLAB UNTUK PEMBUATAN
ANTARMUKA PEMBELAJARAN PERSAMAAN MATEMATIKA DAN GRAFIKNYA
PENGENALAN PROGRAM MATLAB MENGGUNAKAN OPERASI‐OPERASI MATRIKS
Oleh :
Nur Hadi Waryanto, S.Si
Laboratorium Komputer Jurusan Pendidikan Matematika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta
2007
MATRIKS
A. Mendefinisikan Matriks
Matriks adalah kelompok bilangan yang disusun dalam suatu jajaran berbentuk
persegi atau persegi panjang yang terdiri atas baris-baris atau kolom-kolom.
Misalkan matriks A terdiri atas m baris dan n kolom, maka matriks A dikatakan
berordo nm× yang ditulis nmA × . Banyaknya elemen matriks A adalah ( nm× ) buah
dengan elemen-elemen matriks dilambangkan ija untuk mi ...1= dan nj ...1= .
Bentuk umum matriks A adalah
⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
=
mnmm
n
n
n
aaa
aaaaaaaaaaaa
A
.............................................
......
......
......
21
3333231
2232221
1131211
Sebuah matriks dalam Matlab didefinisikan dengan beberapa cara, yaitu :
1. Menuliskan semua elemen matriks dalam satu baris dengan dipisahkan tanda
titik koma (;)
>> A=[1 2 4;2 4 5;2 1 2] A = 1 2 4 2 4 5 2 1 2
2. Menuliskan semua elemen matriks per barisnya
>> A=[1 2 4 2 4 5 2 1 2]
A = 1 2 4 2 4 5 2 1 2
3. Menuliskan/mendefinisikan terlebih dahulu elemen matriks per baris matriks
Jika 1−A ada, maka 1*/ −= ABAB >> A=[9 5;7 4] A = 9 5 7 4 >> B=[4 -5;-7 9] B = 4 -5 -7 9 >> inv(A) ans = 4 -5 -7 9 >> B/A ans = 51 -65 -91 116 >> B*inv(A) ans = 51 -65 -91 116 Operasi Elemen
ABC /.= , 0,/ ≠= ijijijij aabc
>> C=B./A C = 4/9 -1 -1 9/4
2. Pembagian Kiri Jika 1−A ada, maka BABA *\ 1−= >> A\B ans = 51 -65 -91 116 >> inv(A)*B ans = 51 -65 -91 116 Operasi Elemen
BAC \.= , 0,/ ≠= ijijijij bbac
>> C=A.\B C = 4/9 -1 -1 9/4
Latihan
1. Jika diketahui matriks ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ −=
4231
A , ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
3421
B tentukanlah
a. ))(( BABA −+ d. 2B g. BA / j. BA /.
b. 2A e. 22 BA − h. AB / k. AB \.
c. 2)( BA + f. 2)( BA − i. 22 2 BABA ++
2. Jika diketahui matriks ⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛
−−−
−=
321431422
A , ⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛−
−−−=
100010111
B , ⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛=
122212221
C
. Tunjukkanlah bahwa
a. AA =2 d. 03 =D f. ABBA /1 =− b. IB =2 e. AA 1− g. BABA \1 =− c. 0542 =−− ICC f. '11' )()( −− = AA h. 1))(det( −BA
3. Diketahui matriks ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−−
=32
53A , ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
7543
B , Tentukanlah
a. AB c. 1)( −AB e. 1−A g. 11 −− BA
b. BA d. 1)( −BA f. 1−B h. 11 −− AB
4. Diketahui matriks ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
5332
A , ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
4321
B , ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ −−=
4556
C . Tentukanlah :
a. ABC c. 111 −−− CBA e. '1 ))(( −ABC
b. 1)( −ABC d. 111 −−− ABC f. ( )( ) 1' −ABC
N. Menyelesaikan Sistem Persamaan Linear dengan Matriks
1. Sistem Persamaan Linear Dua Variabel
⎩⎨⎧
=+=+
222
111
cybxacybxa
SPDLV diatas dapat dituliskan dalam bentuk matriks, yaitu :
Misal ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
22
11
baba
A , ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
yx
X , ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
2
1
cc
C , maka
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⇔=
2
1
22
11
cc
yx
baba
CAX
Sehingga
CAX 1−= atau X=A\C
Atau
,,DD
yDD
x yx == dengan 22
11
baba
D = , 22
11
22
11 ,caca
Dbcbc
D yx ==
SPLDV mempunyai penyelesaian :
• Tungggal, jika 0≠D
• Tak hingga, jika 0=== yx DDD
• Tidak Punya Penyelesaian, jika 0,0,0 ≠≠= yx DDD
Contoh :
a. Tentukan penyelesaian SPLDV berikut ⎩⎨⎧
=+=−
3643732
yxyx
Penyelesaian
>> A=[2 -3;3 4] A = 2 -3 3 4 >> det(A) ans = 17 >> C=[7;36] C = 7 36 >> X=inv(A)*C X = 8 3 >> X=A\C X = 8 3 Jadi penyelesaian dari SPLDV di atas adalah 3,8 == yx
b. Tentukan penyelesaian SPLDV ⎩⎨⎧
−=−=−
1224
yxyx
Penyelesaian >> A=[1 -1;2 -2] A = 1 -1 2 -2 >> C=[4;-1] C = 4 -1 >> X=inv(A)*C Warning: Matrix is singular to working precision. X = 0/0 0/0
>> X=A\C Warning: Matrix is singular to working precision. X = 1/0 1/0 >> det(A) ans = 0 SPLDV di atas tidak mempunyai penyelesaian karena 0,0,0 ≠≠= yx DDD
>> A=[1 -1;2 -2] A = 1 -1 2 -2 >> det(A) ans = 0 >> Dx=[4 -1;-1 -2] Dx = 4 -1 -1 -2 >> det(Dx) ans = -9 >> x=det(Dx)/det(A) Warning: Divide by zero. x = -Inf >> Dy=[1 4;2 -1] Dy = 1 4 2 -1 >> det(Dy) ans = -9 >> y=det(Dy)/det(A)
Warning: Divide by zero. y = -Inf
c. Tentukan penyelesaian SPLDV ⎩⎨⎧
=+=+
6332
yxyx
Penyelesaian
>> A=[1 1;3 3] A = 1 1 3 3 >> det(A) ans = 0 >> C=[2;6] C = 2 6 >> X=inv(A)*C Warning: Matrix is singular to working precision. X = 1/0 1/0 >> X=A\C Warning: Matrix is singular to working precision. X = 1/0 1/0 SPLDV di atas punya tak hingga penyelesaian karena 0=== yx DDD >> A=[1 1;3 3] A = 1 1 3 3 >> det(A) ans = 0 >> Dx=[2 1;6 3]
Dx = 2 1 6 3 >> det(Dx) ans = 0 >> Dy=[1 2;3 6] Dy = 1 2 3 6 >> det(Dy) ans = 0 >> x=det(Dx)/det(A) Warning: Divide by zero. x = NaN >> y=det(Dy)/det(A) Warning: Divide by zero. y = NaN
>> X=inv(A)*C X = -1 2 4 >> X=A\C X = -1 2 4 Jadi penyelesaian SPLTV di atas adalah 4,2,1 ==−= zyx Latihan Tentukan penyelesaian dari system persamaan linear berikut ini :
1. ⎩⎨⎧
=−=−144
323yxyx
7. ⎪⎩
⎪⎨
⎧
=−+=−=+−
022153
1023
zyxzy
zyx
2. ⎩⎨⎧
=+=−
16257652
yxyx
8. ⎪⎩
⎪⎨
⎧
=−+=+
−=+−
5320
624
zyxyx
zyx
3. ⎩⎨⎧
=+=+
2410125
yxyx
9. ⎩⎨⎧
=+=+1032101.32
yxyx
4. ⎩⎨⎧
=−=−
56101535
yxyx
10. ⎩⎨⎧
−=+−=−+
321232
zyxzyx
5. ⎪⎩
⎪⎨
⎧
=−+=−+
=++
5773252
4
zyxzyx
zyx 11.
⎩⎨⎧
−=++=−+
35
zyxzyx
6. ⎪⎩
⎪⎨
⎧
=++=++=++
823632932
zyxzyxzyx
12.
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=−−=+=+=−+
735.2523225
zyxzyyxzyx
Daftar Pustaka Sahid, 2004. Petunjuk Praktikum Aplikasi Komputer dengan Matlab (Edisi Revisi),
Laboraturium Komputer Jurusan Pendidikan Matematika FMIPA UNY. ________, 2001. Matlab : The Language of Technical Computing Version 6.1.0.450
Release 12.1. The Mathwork Inc. www.mathwork.com ,