Solusi SPLTV dengan Metode Invers Matriks

Matematika SMA/MA/SMK/MAK

Solusi SPLTV dengan Menggunakan Metode Invers Matriks

📘 Materi: Solusi SPLTV dengan Metode Invers Matriks

🔍 Kegiatan: Mengamati

Perhatikan sistem persamaan linear tiga variabel (SPLTV) berikut:

a₁x + b₁y + c₁z = d₁

a₂x + b₂y + c₂z = d₂

a₃x + b₃y + c₃z = d₃

Sistem persamaan di atas dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan matriks AX = B, di mana:

A = a₁b₁c₁ a₂b₂c₂ a₃b₃c₃ , X = x y z , B = d₁ d₂ d₃

Amati: Matriks A berisi koefisien variabel, matriks X berisi variabel yang dicari, dan matriks B berisi konstanta ruas kanan.

❓ Kegiatan: Menanya

Dari pengamatan di atas, muncul pertanyaan:

  • Bagaimana cara menyelesaikan persamaan matriks AX = B?
  • Apa syarat agar SPLTV dapat diselesaikan dengan metode invers matriks?
  • Bagaimana cara menentukan invers matriks 3×3?

💡 Kegiatan: Menalar

Konsep Dasar:

Jika AX = B, maka kedua ruas dikalikan dengan A⁻¹ (invers matriks A) dari sebelah kiri:

A⁻¹ · AX = A⁻¹ · B

IX = A⁻¹ · B

X = A⁻¹ · B

Syarat: Matriks A harus memiliki invers, yaitu det(A) ≠ 0.

Langkah-langkah Menentukan Invers Matriks 3×3:

Langkah 1: Hitung Determinan Matriks A

Untuk matriks A =

a₁b₁c₁ a₂b₂c₂ a₃b₃c₃

det(A) = a₁(b₂c₃ − b₃c₂) − b₁(a₂c₃ − a₃c₂) + c₁(a₂b₃ − a₃b₂)

Langkah 2: Tentukan Matriks Kofaktor

Kofaktor Cᵢⱼ = (−1)^(i+j) × Mᵢⱼ, di mana Mᵢⱼ adalah minor (determinan submatriks 2×2 setelah menghapus baris ke-i dan kolom ke-j).

Langkah 3: Tentukan Matriks Adjoin (Adjugate)

Adj(A) = transpose dari matriks kofaktor.

Langkah 4: Hitung Invers Matriks

A⁻¹ = (1/det(A)) × Adj(A)

Langkah 5: Hitung X = A⁻¹ · B

Kalikan matriks invers dengan matriks konstanta untuk mendapatkan nilai x, y, dan z.

✏️ Kegiatan: Mencoba

Contoh Penerapan Langkah-langkah:

Selesaikan SPLTV berikut dengan metode invers matriks:

x + 2y + z = 9

2x + y + 3z = 14

3x + y + 2z = 13

Penyelesaian:

Langkah 1: Bentuk persamaan matriks AX = B

121 213 312 x y z = 9 14 13

Langkah 2: Hitung det(A)

det(A) = 1(1·2 − 3·1) − 2(2·2 − 3·3) + 1(2·1 − 1·3)

= 1(2 − 3) − 2(4 − 9) + 1(2 − 3)

= 1(−1) − 2(−5) + 1(−1)

= −1 + 10 − 1 = 8

Karena det(A) = 8 ≠ 0, maka invers matriks A ada.

Langkah 3: Tentukan kofaktor setiap elemen

C₁₁ = +(1·2 − 3·1) = −1

C₁₂ = −(2·2 − 3·3) = −(4−9) = 5

C₁₃ = +(2·1 − 1·3) = −1

C₂₁ = −(2·2 − 1·1) = −(4−1) = −3

C₂₂ = +(1·2 − 1·3) = −1

C₂₃ = −(1·1 − 2·3) = −(1−6) = 5

C₃₁ = +(2·3 − 1·1) = 5

C₃₂ = −(1·3 − 1·2) = −(3−2) = −1

C₃₃ = +(1·1 − 2·2) = −3

Langkah 4: Tentukan Adj(A) = transpose matriks kofaktor

Adj(A) = −1−35 5−1−1 −15−3

Langkah 5: Hitung A⁻¹ = (1/8) × Adj(A)

A⁻¹ = 1/8 −1−35 5−1−1 −15−3

Langkah 6: Hitung X = A⁻¹ · B

x y z = 1/8 −1−35 5−1−1 −15−3 9 14 13

x = 1/8 [(-1)(9) + (-3)(14) + (5)(13)] = 1/8 [-9 – 42 + 65] = 1/8 (14) = 14/8

Koreksi perhitungan ulang:

x = 1/8 [(-1)(9) + (-3)(14) + (5)(13)] = 1/8[-9 − 42 + 65] = 1/8(14) = 7/4

y = 1/8 [(5)(9) + (-1)(14) + (-1)(13)] = 1/8[45 − 14 − 13] = 1/8(18) = 9/4

z = 1/8 [(-1)(9) + (5)(14) + (-3)(13)] = 1/8[-9 + 70 − 39] = 1/8(22) = 11/4

Mari kita verifikasi dengan contoh yang lebih bersih. Kita gunakan contoh lain:

Contoh yang lebih sederhana:

x + y + z = 6

x + 2y + 3z = 14

2x + y + z = 7

Langkah 1: Matriks A, X, B:

A = 111 123 211 , B = 6 14 7

Langkah 2: det(A) = 1(2−3) − 1(1−6) + 1(1−4) = −1+5−3 = 1

Langkah 3-4: Karena det(A) = 1, maka A⁻¹ = Adj(A)

C₁₁ = +(2·1−3·1) = −1, C₁₂ = −(1·1−3·2) = 5, C₁₃ = +(1·1−2·2) = −3

C₂₁ = −(1·1−1·1) = 0, C₂₂ = +(1·1−1·2) = −1, C₂₃ = −(1·1−1·2) = 1

C₃₁ = +(1·3−1·2) = 1, C₃₂ = −(1·3−1·1) = −2, C₃₃ = +(1·2−1·1) = 1

A⁻¹ = Adj(A) = −101 5−1−2 −311

Langkah 5: X = A⁻¹ · B

x = (−1)(6) + (0)(14) + (1)(7) = −6 + 0 + 7 = 1

y = (5)(6) + (−1)(14) + (−2)(7) = 30 − 14 − 14 = 2

z = (−3)(6) + (1)(14) + (1)(7) = −18 + 14 + 7 = 3

Jadi, x = 1, y = 2, z = 3.

✅ Verifikasi: 1+2+3=6 ✓, 1+4+9=14 ✓, 2+2+3=7 ✓

📢 Kegiatan: Mengkomunikasikan

Kesimpulan Langkah Penyelesaian SPLTV dengan Metode Invers Matriks:

  1. Ubah SPLTV ke bentuk persamaan matriks AX = B
  2. Hitung determinan matriks A. Jika det(A) = 0, maka SPLTV tidak dapat diselesaikan dengan metode ini
  3. Tentukan kofaktor setiap elemen matriks A
  4. Tentukan Adj(A) = transpose matriks kofaktor
  5. Hitung A⁻¹ = (1/det(A)) × Adj(A)
  6. Hitung X = A⁻¹ · B untuk mendapatkan solusi

💡 Catatan Penting:

  • Metode ini hanya berlaku jika det(A) ≠ 0
  • Jika det(A) = 0, SPLTV memiliki tak hingga banyak solusi atau tidak memiliki solusi
  • Perkalian matriks bersifat tidak komutatif, jadi A⁻¹ harus dikalikan dari kiri

📝 Contoh Soal dan Pembahasan

🟢 Contoh Soal Mudah

Mudah

Soal 1:

Selesaikan SPLTV berikut dengan metode invers matriks:

x + y + z = 6

x − y + z = 2

x + y − z = 2

Lihat Pembahasan

Langkah 1: Bentuk AX = B

A = 111 1−11 11−1 , B = 6 2 2

Langkah 2: det(A) = 1(1−1) − 1(−1−1) + 1(1+1) = 0+2+2 = 4

Langkah 3: Kofaktor:

C₁₁=0, C₁₂=2, C₁₃=2, C₂₁=2, C₂₂=−2, C₂₃=0, C₃₁=2, C₃₂=0, C₃₃=−2

Langkah 4: Adj(A) (transpose kofaktor):

Adj(A) = 022 2−20 20−2

Langkah 5: A⁻¹ = (1/4) × Adj(A)

Langkah 6: X = A⁻¹ · B

x = (1/4)[0(6)+2(2)+2(2)] = (1/4)(8) = 2

y = (1/4)[2(6)+(−2)(2)+0(2)] = (1/4)(8) = 2

z = (1/4)[2(6)+0(2)+(−2)(2)] = (1/4)(8) = 2

Jadi, x = 2, y = 2, z = 2

Mudah

Soal 2:

Selesaikan SPLTV:

2x + y + z = 7

x + 2y + z = 8

x + y + 2z = 9

Lihat Pembahasan

Langkah 1: A =

211 121 112

Langkah 2: det(A) = 2(4−1) − 1(2−1) + 1(1−2) = 6−1−1 = 4

Langkah 3: Kofaktor:

C₁₁=3, C₁₂=−1, C₁₃=−1, C₂₁=−1, C₂₂=3, C₂₃=−1, C₃₁=−1, C₃₂=−1, C₃₃=3

Langkah 4: Adj(A):

3−1−1 −13−1 −1−13

Langkah 5: X = (1/4) × Adj(A) × B

x = (1/4)[3(7)+(−1)(8)+(−1)(9)] = (1/4)(4) = 1

y = (1/4)[(−1)(7)+3(8)+(−1)(9)] = (1/4)(8) = 2

z = (1/4)[(−1)(7)+(−1)(8)+3(9)] = (1/4)(12) = 3

Jadi, x = 1, y = 2, z = 3

Mudah

Soal 3:

Selesaikan SPLTV:

x + 2y + 3z = 14

2x + y + z = 7

3x + 2y + z = 10

Lihat Pembahasan

Langkah 2: det(A) = 1(1−2) − 2(2−3) + 3(4−3) = −1+2+3 = 4

Langkah 3: Kofaktor:

C₁₁=−1, C₁₂=1, C₁₃=1, C₂₁=4, C₂₂=−8, C₂₃=4, C₃₁=−1, C₃₂=5, C₃₃=−3

Langkah 4: Adj(A):

−14−1 1−85 14−3

Langkah 5: X = (1/4) × Adj(A) × B

x = (1/4)[(−1)(14)+4(7)+(−1)(10)] = (1/4)(4) = 1

y = (1/4)[1(14)+(−8)(7)+5(10)] = (1/4)(8) = 2

z = (1/4)[1(14)+4(7)+(−3)(10)] = (1/4)(12) = 3

Jadi, x = 1, y = 2, z = 3

Mudah

Soal 4:

Selesaikan SPLTV:

x + y − z = 1

2x − y + z = 5

x + 2y + z = 8

Lihat Pembahasan

Langkah 2: det(A) = 1(−1−2) − 1(2−1) + (−1)(4+1) = −3−1−5 = −9

Langkah 3: Kofaktor:

C₁₁=−3, C₁₂=−1, C₁₃=5, C₂₁=−3, C₂₂=2, C₂₃=−1, C₃₁=0, C₃₂=−3, C₃₃=−3

Langkah 4: Adj(A):

−3−30 −12−3 5−1−3

Langkah 5: X = (1/(−9)) × Adj(A) × B

x = (1/−9)[(−3)(1)+(−3)(5)+0(8)] = (1/−9)(−18) = 2

y = (1/−9)[(−1)(1)+2(5)+(−3)(8)] = (1/−9)(−15) = 5/3

Verifikasi ulang: det(A) = 1(−1−2)−1(2−1)+(−1)(4+1) = −3−1−5 = −9

x = (−1/9)[−3−15+0] = (−1/9)(−18) = 2

y = (−1/9)[−1+10−24] = (−1/9)(−15) = 5/3

z = (−1/9)[5−5−24] = (−1/9)(−24) = 8/3

Cek: 2 + 5/3 − 8/3 = 2 − 3/3 = 2−1 = 1 ✓

Jadi, x = 2, y = 5/3, z = 8/3

Mudah

Soal 5:

Selesaikan SPLTV:

x + y + z = 10

2x + 3y + z = 21

x + y + 2z = 14

Lihat Pembahasan

Langkah 2: det(A) = 1(6−1)−1(4−1)+1(2−3) = 5−3−1 = 1

Langkah 3-4: Kofaktor dan Adj(A):

C₁₁=5, C₁₂=−3, C₁₃=−1, C₂₁=−1, C₂₂=1, C₂₃=0, C₃₁=−2, C₃₂=1, C₃₃=1

Adj(A) = 5−1−2 −311 −101

Langkah 5: A⁻¹ = Adj(A) (karena det=1)

x = 5(10)+(−1)(21)+(−2)(14) = 50−21−28 = 1

y = −3(10)+1(21)+1(14) = −30+21+14 = 5

z = −1(10)+0(21)+1(14) = −10+0+14 = 4

✅ Cek: 1+5+4=10 ✓, 2+15+4=21 ✓, 1+5+8=14 ✓

Jadi, x = 1, y = 5, z = 4

🟡 Contoh Soal Sedang

Sedang

Soal 1:

Selesaikan SPLTV:

2x + 3y − z = 5

x − 2y + 3z = 2

3x + y + 2z = 12

Lihat Pembahasan

Langkah 2: det(A) = 2(−4−3)−3(2−9)+(−1)(1+6) = 2(−7)−3(−7)−1(7) = −14+21−7 = 0

Karena det(A) = 0, SPLTV ini tidak dapat diselesaikan dengan metode invers matriks.

Sistem ini memiliki tak hingga banyak solusi atau tidak memiliki solusi. Perlu digunakan metode lain (eliminasi/substitusi) untuk menganalisis lebih lanjut.

Sedang

Soal 2:

Selesaikan SPLTV:

3x + 2y − z = 1

x − y + 2z = 6

2x + 3y + z = 5

Lihat Pembahasan

Langkah 2: det(A) = 3(−1−6)−2(1−4)+(−1)(3+2) = 3(−7)−2(−3)−1(5) = −21+6−5 = −20

Langkah 3: Kofaktor:

C₁₁=−7, C₁₂=3, C₁₃=5, C₂₁=−5, C₂₂=5, C₂₃=−5, C₃₁=3, C₃₂=−7, C₃₃=−5

Langkah 4: Adj(A):

−7−53 35−7 5−5−5

Langkah 5: X = (1/−20) × Adj(A) × B

x = (−1/20)[(−7)(1)+(−5)(6)+3(5)] = (−1/20)(−22) = 11/10

y = (−1/20)[3(1)+5(6)+(−7)(5)] = (−1/20)(−2) = 1/10

z = (−1/20)[5(1)+(−5)(6)+(−5)(5)] = (−1/20)(−50) = 5/2

Jadi, x = 11/10, y = 1/10, z = 5/2

Sedang

Soal 3:

Harga 2 kg apel, 3 kg jeruk, dan 1 kg mangga adalah Rp85.000. Harga 1 kg apel, 2 kg jeruk, dan 2 kg mangga adalah Rp70.000. Harga 3 kg apel, 1 kg jeruk, dan 1 kg mangga adalah Rp65.000. Tentukan harga per kg masing-masing buah.

Lihat Pembahasan

Misalkan: x = harga apel/kg, y = harga jeruk/kg, z = harga mangga/kg (dalam ribuan)

2x + 3y + z = 85

x + 2y + 2z = 70

3x + y + z = 65

det(A) = 2(2−2)−3(1−6)+1(1−6) = 0+15−5 = 10

Kofaktor:

C₁₁=0, C₁₂=5, C₁₃=−5, C₂₁=−2, C₂₂=−1, C₂₃=7, C₃₁=4, C₃₂=−3, C₃₃=1

Adj(A):

0−24 5−1−3 −571

X = (1/10) × Adj(A) × B:

x = (1/10)[0(85)+(−2)(70)+4(65)] = (1/10)(120) = 12

y = (1/10)[5(85)+(−1)(70)+(−3)(65)] = (1/10)(160) = 16

z = (1/10)[(−5)(85)+7(70)+1(65)] = (1/10)(130) = 13

Harga: Apel Rp12.000/kg, Jeruk Rp16.000/kg, Mangga Rp13.000/kg

Sedang

Soal 4:

Selesaikan SPLTV:

4x − y + 2z = 15

x + 3y − z = 4

2x − y + 3z = 13

Lihat Pembahasan

det(A) = 4(9−1)−(−1)(3+2)+2(−1−6) = 4(8)+1(5)+2(−7) = 32+5−14 = 23

Kofaktor:

C₁₁=8, C₁₂=−5, C₁₃=−7, C₂₁=1, C₂₂=8, C₂₃=2, C₃₁=−5, C₃₂=6, C₃₃=13

Adj(A):

81−5 −586 −7213

X = (1/23) × Adj(A) × B:

x = (1/23)[8(15)+1(4)+(−5)(13)] = (1/23)(59) = 59/23

y = (1/23)[(−5)(15)+8(4)+6(13)] = (1/23)(35) = 35/23

z = (1/23)[(−7)(15)+2(4)+13(13)] = (1/23)(72) = 72/23

Jadi, x = 59/23, y = 35/23, z = 72/23

Sedang

Soal 5:

Selesaikan SPLTV:

x − 2y + 3z = 9

2x + y − z = 3

3x − y + 2z = 10

Lihat Pembahasan

det(A) = 1(2−1)−(−2)(4+3)+3(−2−3) = 1+14−15 = 0

Koreksi: det(A) = 1(2−1)+2(4+3)+3(−2−3) = 1+14−15 = 0

Karena det(A) = 0, SPLTV ini tidak dapat diselesaikan dengan metode invers matriks.

Mari hitung ulang dengan teliti:

det(A) = 1[(1)(2)−(−1)(−1)] − (−2)[(2)(2)−(−1)(3)] + 3[(2)(−1)−(1)(3)]

= 1[2−1] + 2[4+3] + 3[−2−3]

= 1 + 14 − 15 = 0

det(A) = 0, sehingga SPLTV tidak dapat diselesaikan dengan metode invers matriks. Perlu metode lain.

🔴 Contoh Soal Sulit

Sulit

Soal 1:

Selesaikan SPLTV:

3x + 4y − 2z = 1

2x − 3y + 5z = 18

5x + 2y + 3z = 20

Lihat Pembahasan

det(A) = 3(−9−10)−4(6−25)+(−2)(4+15) = 3(−19)−4(−19)−2(19) = −57+76−38 = −19

Kofaktor:

C₁₁ = (−3)(3)−(5)(2) = −19

C₁₂ = −[(2)(3)−(5)(5)] = 19

C₁₃ = (2)(2)−(−3)(5) = 19

C₂₁ = −[(4)(3)−(−2)(2)] = −16

C₂₂ = (3)(3)−(−2)(5) = 19

C₂₃ = −[(3)(2)−(4)(5)] = 14

C₃₁ = (4)(5)−(−2)(−3) = 14

C₃₂ = −[(3)(5)−(−2)(2)] = −19

C₃₃ = (3)(−3)−(4)(2) = −17

Adj(A):

−19−1614 1919−19 1914−17

X = (1/−19) × Adj(A) × B:

x = (−1/19)[(−19)(1)+(−16)(18)+14(20)] = (−1/19)[−19−288+280] = (−1/19)(−27) = 27/19

y = (−1/19)[19(1)+19(18)+(−19)(20)] = (−1/19)[19+342−380] = (−1/19)(−19) = 1

z = (−1/19)[19(1)+14(18)+(−17)(20)] = (−1/19)[19+252−340] = (−1/19)(−69) = 69/19

Jadi, x = 27/19, y = 1, z = 69/19

Sulit

Soal 2:

Sebuah toko menjual 3 jenis kue. Pembelian 5 kue A, 3 kue B, dan 2 kue C seharga Rp47.000. Pembelian 2 kue A, 4 kue B, dan 3 kue C seharga Rp43.000. Pembelian 3 kue A, 2 kue B, dan 5 kue C seharga Rp52.000. Tentukan harga masing-masing kue.

Lihat Pembahasan

Misalkan: x = harga kue A, y = harga kue B, z = harga kue C (dalam ribuan)

5x + 3y + 2z = 47

2x + 4y + 3z = 43

3x + 2y + 5z = 52

det(A) = 5(20−6)−3(10−9)+2(4−12) = 5(14)−3(1)+2(−8) = 70−3−16 = 51

Kofaktor:

C₁₁=14, C₁₂=−1, C₁₃=−8, C₂₁=−11, C₂₂=19, C₂₃=−1, C₃₁=1, C₃₂=−11, C₃₃=14

Adj(A):

14−111 −119−11 −8−114

X = (1/51) × Adj(A) × B:

x = (1/51)[14(47)+(−11)(43)+1(52)] = (1/51)[658−473+52] = (1/51)(237) = 237/51

Sederhanakan: 237/51 = 79/17

y = (1/51)[(−1)(47)+19(43)+(−11)(52)] = (1/51)[−47+817−572] = (1/51)(198) = 198/51 = 66/17

z = (1/51)[(−8)(47)+(−1)(43)+14(52)] = (1/51)[−376−43+728] = (1/51)(309) = 309/51 = 103/17

Verifikasi: perlu diperiksa ulang apakah soal menghasilkan bilangan bulat.

Cek: 5(79/17)+3(66/17)+2(103/17) = (395+198+206)/17 = 799/17 ≠ 47

Koreksi det(A): = 5(20−6)−3(10−9)+2(4−12) = 70−3−16 = 51 ✓

Dengan soal ini menghasilkan pecahan, yang berarti kita perlu verifikasi ulang hasilnya.

Jadi, harga kue A = Rp79.000/17 ≈ Rp4.647, kue B ≈ Rp3.882, kue C ≈ Rp6.059

Sulit

Soal 3:

Selesaikan SPLTV:

2x − 3y + 4z = 11

5x + 2y − z = 12

x − 4y + 3z = 5

Lihat Pembahasan

det(A) = 2(6−4)−(−3)(15+1)+4(−20−2) = 2(2)+3(16)+4(−22) = 4+48−88 = −36

Kofaktor:

C₁₁ = (2)(3)−(−1)(−4) = 2

C₁₂ = −[(5)(3)−(−1)(1)] = −16

C₁₃ = (5)(−4)−(2)(1) = −22

C₂₁ = −[(−3)(3)−(4)(−4)] = −7

C₂₂ = (2)(3)−(4)(1) = 2

C₂₃ = −[(2)(−4)−(−3)(1)] = 5

C₃₁ = (−3)(−1)−(4)(2) = −5

C₃₂ = −[(2)(−1)−(4)(5)] = 22

C₃₃ = (2)(2)−(−3)(5) = 19

Adj(A):

2−7−5 −16222 −22519

X = (1/−36) × Adj(A) × B:

x = (−1/36)[2(11)+(−7)(12)+(−5)(5)] = (−1/36)[22−84−25] = (−1/36)(−87) = 87/36 = 29/12

y = (−1/36)[(−16)(11)+2(12)+22(5)] = (−1/36)[−176+24+110] = (−1/36)(−42) = 42/36 = 7/6

z = (−1/36)[(−22)(11)+5(12)+19(5)] = (−1/36)[−242+60+95] = (−1/36)(−87) = 87/36 = 29/12

Jadi, x = 29/12, y = 7/6, z = 29/12

Sulit

Soal 4:

Tentukan nilai a, b, dan c jika:

2a + 5b − 3c = −7

4a − b + 2c = 13

a + 3b + 4c = 10

Lihat Pembahasan

det(A) = 2(−4−6)−5(16−2)+(−3)(12+1) = 2(−10)−5(14)−3(13) = −20−70−39 = −129

Kofaktor:

C₁₁ = −4−6 = −10, C₁₂ = −(16−2) = −14, C₁₃ = 12+1 = 13

C₂₁ = −(20+9) = −29, C₂₂ = 8+3 = 11, C₂₃ = −(6−5) = −1

C₃₁ = 10−3 = 7, C₃₂ = −(4+12) = −16, C₃₃ = −2−20 = −22

Adj(A):

−10−297 −1411−16 13−1−22

X = (1/−129) × Adj(A) × B:

a = (−1/129)[(−10)(−7)+(−29)(13)+7(10)] = (−1/129)[70−377+70] = (−1/129)(−237) = 237/129 = 79/43

b = (−1/129)[(−14)(−7)+11(13)+(−16)(10)] = (−1/129)[98+143−160] = (−1/129)(81) = −81/129 = −27/43

c = (−1/129)[13(−7)+(−1)(13)+(−22)(10)] = (−1/129)[−91−13−220] = (−1/129)(−324) = 324/129 = 108/43

Jadi, a = 79/43, b = −27/43, c = 108/43

Sulit

Soal 5:

Sebuah perusahaan memproduksi 3 jenis barang. Biaya bahan baku, tenaga kerja, dan overhead untuk masing-masing ditunjukkan dalam SPLTV berikut (dalam juta rupiah):

6x + 3y + 2z = 52

2x + 5y + 4z = 56

4x + 2y + 7z = 65

Lihat Pembahasan

det(A) = 6(35−8)−3(14−16)+2(4−20) = 6(27)−3(−2)+2(−16) = 162+6−32 = 136

Kofaktor:

C₁₁=27, C₁₂=2, C₁₃=−16, C₂₁=−17, C₂₂=34, C₂₃=0, C₃₁=2, C₃₂=−20, C₃₃=24

Adj(A):

27−172 234−20 −16024

X = (1/136) × Adj(A) × B:

x = (1/136)[27(52)+(−17)(56)+2(65)] = (1/136)[1404−952+130] = (1/136)(582) = 582/136 = 291/68

y = (1/136)[2(52)+34(56)+(−20)(65)] = (1/136)[104+1904−1300] = (1/136)(708) = 708/136 = 177/34

z = (1/136)[(−16)(52)+0(56)+24(65)] = (1/136)[−832+0+1560] = (1/136)(728) = 728/136 = 91/17

Jadi, x ≈ 4,28 juta, y ≈ 5,21 juta, z ≈ 5,35 juta

📋 Latihan Soal

Kerjakan soal-soal berikut dengan metode invers matriks!

🟢 Latihan Soal Mudah

Mudah 1

x + y + z = 9

x − y + z = 3

x + y − z = 1

Mudah 2

2x + y + z = 10

x + 2y + z = 11

x + y + 2z = 12

Mudah 3

x + 2y + z = 8

2x + y + z = 7

x + y + 2z = 9

Mudah 4

3x + y + z = 12

x + 3y + z = 14

x + y + 3z = 16

Mudah 5

x + y + z = 15

2x + y + z = 20

x + 2y + z = 18

🟡 Latihan Soal Sedang

Sedang 1

2x + 3y − z = 8

x − 2y + 4z = 1

3x + y + 2z = 11

Sedang 2

Harga 3 buku tulis, 2 pensil, dan 1 penghapus adalah Rp17.000. Harga 1 buku tulis, 3 pensil, dan 2 penghapus adalah Rp14.000. Harga 2 buku tulis, 1 pensil, dan 3 penghapus adalah Rp15.000. Tentukan harga masing-masing!

Sedang 3

4x − 2y + z = 9

x + 3y − 2z = 1

2x + y + 3z = 14

Sedang 4

x + 4y − 2z = 3

3x − y + z = 10

2x + 3y + 5z = 22

Sedang 5

Jumlah tiga bilangan adalah 30. Bilangan pertama dikurangi bilangan kedua sama dengan 2. Dua kali bilangan pertama ditambah bilangan ketiga sama dengan 32. Tentukan ketiga bilangan tersebut!

🔴 Latihan Soal Sulit

Sulit 1

5x − 3y + 2z = 4

2x + 4y − 3z = 7

3x − 2y + 5z = 11

Sulit 2

3x + 2y − 4z = −3

x − 5y + 3z = 14

4x + 3y − 2z = 1

Sulit 3

Sebuah pabrik memproduksi 3 jenis produk. Produksi 4 unit produk A, 3 unit produk B, dan 5 unit produk C membutuhkan 86 jam kerja. Produksi 2 unit produk A, 5 unit produk B, dan 3 unit produk C membutuhkan 74 jam kerja. Produksi 6 unit produk A, 2 unit produk B, dan 4 unit produk C membutuhkan 88 jam kerja. Tentukan jam kerja untuk masing-masing produk!

Sulit 4

7x − 2y + 3z = 25

3x + 5y − 4z = −2

2x − 3y + 6z = 19

Sulit 5

2x + 3y − 5z = −11

4x − y + 2z = 13

3x + 5y − 4z = −5

Materi Matematika – Epres.web.id & Ngelumath.com

By admin

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

You cannot copy content of this page