Upload
aminah-rahmat
View
42
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|59
UNIT PELAJARAN 3
PENGENALAN DAN OPERASI MATRIKS
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap akan dapat:
1. Menyatakan takrif dan tatatanda matriks.
2. Menyatakan kesamaan dua matriks.
3. Menyatakan jenis-jenis matriks.
4. Melakukan operasi terhadap matriks.
PENGENALAN
alam kehidupan seharian, kita selalu berhadapan dengan situasi yang memerlukan kita
melakukan susunan. Sebagai contoh, di dalam bilik darjah, murid-murid akan ditempatkan
dengan tatacara susunan berbentuk segiempat tepat. Begitu juga dengan kalendar, tarikh-
tarikh disusun mengikut tatasusunan segi empat tepat. Susunan yang begini, kita kenali sebagai
matriks. Dalam Matematik, matriks boleh digunakan untuk menyelesaikan pelbagai masalah yang
melibatkan sistem persamaan linear dua atau lebih anu.
D
Layari: http://www.ualr.edu/lasmoller/matrices.html untuk mengetahui sejarah matriks.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|60
3.1 TAKRIF DAN TATATANDA MATRIKS
Beberapa contoh matriks:
[ ]1352 −
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
961
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
−
−
−
81031240431
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
−
−
10692
Saiz atau peringkat sesuatu matriks dinyatakan dalam sebutan jumlah baris (melintang) dan lajur
(menegak). Matriks yang mempunyai 𝑚 baris dan 𝑛 lajur dikenali sebagai matriks peringkat 𝑚×𝑛 dan
dibaca sebagai "𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑘𝑠 𝑚 × 𝑛". Cuba kita lihat contoh di bawah ini yang mana matriks ini
mempunyai saiz atau peringkat 2 x 3 iaitu 2 baris dan 3 lajur.
Contoh 3.1
Matriks [ ]1352 − mempunyai satu baris dan empat lajur, maka matriks ini adalah pada peringkat
1 x 4.
Takrif. Suatu matriks adalah tatasusunan nombor-nombor yang disusun dalam baris
dan lajur yang berbentuk segi empat tepat. Nombor-nombor ini dikenali sebagai unsur matriks.
Baris 1
Baris 2
Lajur 1 Lajur 2 Lajur 3
!3 2 21 9 −2!
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|61
Contoh 3.2
Matriks ini pula,
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
961
mempunyai tiga baris dan satu lajur, maka saiz atau peringkat matriks ini ialah
3 x 1.
Contoh 3.3
Bagaimana pula dengan matriks ini,
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
−
−
−
81031240431
? Masih juga mengikut contoh-contoh sebelum ini
iaitu dapatkan bilangan barisnya dahulu diikuti bilangan lajurnya. Maka, ini merupakan matriks yang
bersaiz atau berperingkat 3 x 3.
Secara umumnya, unsur yang terletak pada baris ke-i dan lajur ke-j bagi sesuatu matriks A diwakili oleh
𝑎!" . Perlu diberi perhatian bahawa, tatatanda matriks lazimnya adalah sesuatu matriks diwakili dengan
huruf besar dan unsur dalam matriks diwakili dengan huruf kecil sepeti contoh di bawah ini.
Cuba anda fikirkan contoh-contoh matriks peringkat 2 x 1, 3 x 2 dan 1 x 1.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|62
Contoh 3.3
Jika kita diberi satu matriks, 𝐴 = 2 41 57 9
, kita boleh nyatakan unsurnya seperti berikut:
𝑎!! = 2 , iaitu unsur pada baris 1 dan lajur 1 ialah 2. Seterusnya, kita boleh tulis:
𝑎!" = 4; 𝑎!" = 1; 𝑎!! = 5, ; 𝑎!" = 7;𝑎!" = 9.
1. Bagi setiap matriks berikut, nyatakan peringkatnya.
a) 1 5 68 5 2
b) 0 57 82 0
c) 158
2. Berikan satu contoh untuk setiap matriks peringkat:
a) 1×2 b) 2×3 c) 1×3
3. Diberi 𝐵 = 5 4 10 2 8 , tentukan unsur berikut :
a) 𝑏!! b) 𝑏!" c) 𝑏!!
4. Jika 𝐶 = 2 𝑥 −1𝑦 0 82 4 𝑧
, cari nilai bagi 𝑥,𝑦 dan 𝑧 dengan keadaan :
a) 𝑥 = 𝑐!" b) 𝑦 = 𝑐!" + 𝑐!" − 𝑐!" c) 𝑧 = 2𝑐!! + 𝑐!"
Latihan Formatif 3.1
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|63
3.2 KESAMAAN DUA MATRIKS
Contoh 3.4
Mari kita pertimbangkan matriks-matriks berikut:
𝐴 =−5
45
065
; 𝐵 = −5 0.80 1.2 ; 𝐶 =
1 8 15 5 23 2 2
Jika kita perhatikan betul-betul, kita akan dapati bahawa matriks A dan matriks B mempunyai saiz atau
peringkat yang sama dan mempunyai unsur-unsur sepadan yang sama. Oleh itu, kita katakan bahawa
matriks A dan matriks B adalah sama, A = B. Namun demikian, matriks C adalah tidak sama dengan
matriks A mahu pun matriks B kerana saiz atau peringkatnya tidak sama.
Contoh 3.5
Bagaimana pula, jika kita diminta untuk mendapatkan nilai anu agar kedua-dua matriks adalah sama.
Cuba lihat contoh di bawah:
𝐴 = 1 8 𝑥5 5 23 2 1
; 𝐵 = 1 8 25 5 2𝑦 2 1
Apakah nilai x dan nilai y agar matriks A dan B adalah matriks sama? Mudah sahaja, iaitu x = 2
dan y = 3.
Takrif. Dua matriks, A dan B adalah sama jika kedua-dua A dan B mempunyai peringkat yang sama dan setiap pasangan unsur yang sepadan juga adalah sama.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|64
1. Tentukan sama ada setiap pasangan matriks berikut adalah sama atau tidak.
a) 45 dan 5 4
b) 2 15 3 dan 1 2
5 3
c) 6 0 05 1 9 dan 6 0 0
5 1 9
d) 5 4 𝑥 dan 5 4 𝑦
e) 2+𝑚 𝑝𝑞 dan 𝑚 + 2
𝑞𝑝
2. Tentukan nilai 𝑥 dan 𝑦 dalam setiap persamaan matriks berikut:
a) 𝑥 + 14+ 2𝑦 = 3𝑦
b) 𝑥 2−4 0 = 𝑦 + 2 𝑦
−4 0
c) 1 3− 𝑥 4−5 8 3 = 1 1 4
−5 𝑦 − 3 3
d) 2𝑥 − 1 61− 𝑦 80 −2
=9 6−4 80 −2
e) 2𝑥 + 𝑦 6 2−9 4 07 3𝑦 − 4 2
=8− 𝑦 6 2−9 4 07 11 2
Latihan Formatif 3.2
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|65
3.3 JENIS-JENIS MATRIKS
Terdapat pelbagai jenis matriks. Antaranya adalah diberikan di bawah ini.
a) Matriks sifar
Matriks yang mempunyai kesemua unsur sifar dan diwakili oleh simbol, O.
Contoh matriks sifar:
0 00 0
0 ⋯ 0⋮ ⋱ ⋮0 ⋯ 0
000
b) Matriks segi empat sama
Matriks yang berbentuk segi empat sama dengan bilangan baris sama dengan bilangan lajur.
Contoh matriks segi empat sama:
1 35 8
−2 5 45 8 86 −6 8
8 2 −8 58 −1 −2 692
42
17
8−3
c) Matriks pepenjuru
Matriks yang berbentuk segi empat sama yang semua unsurnya sifar kecuali pada pepenjuru
utama.
Contoh matriks pepenjuru:
1 00 2
−2 0 00 1 00 0 8
8 0 0 00 2 0 000
00
40
8−6
d) Matriks Identiti
Matriks yang berbentuk segi empat sama yang semua unsurnya sifar kecuali pada pepenjuru
utama mempunyai unsur 1. Matriks identiti ditandakan dengan simbol 𝐼 . Matrik ini juga dikenali
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|66
sebagai matriks unit kerana hasil pendaraban dengan matriks identiti akan mendapat semula
matriks asal (𝐴𝐼 = 𝐼𝐴 = 𝐴).
Contoh matriks identiti:
1 00 1
1 0 00 1 00 0 1
1 0 0 00 1 0 000
00
10
01
e) Matriks segi tiga
Matriks segi empat sama yang dikatakan sebagai matriks segi tiga atas jika semua unsur di
bawah pepenjuru utamanya sifar. Matriks segi tiga bawah pula adalah apabila semua unsur di
atas pepenjuru utamanya sifar.
Contoh matriks segi tiga atas:
1 50 1
2 5 30 −5 60 0 1
5 −8 6 10 6 −7 200
00
−80
8−9
Contoh matriks segi tiga bawah:
−6 05 5
9 0 02 1 0−5 −11 −8
1 0 0 05 −7 0 09−2
−86
58
01
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|67
3.4 OPERASI MATRIKS
Untuk operasi matriks, kita akan memberi tumpuan kepada penambahan, penolakan dan pendaraban
matriks. Oleh itu, anda di minta untuk memahami bagaimana operasi-operasi ini dilakukan.
3.4.1 PENAMBAHAN DAN PENOLAKAN MATRIKS
Penambahan matriks
Jika diberi matriks 𝐴 =
𝑎!! 𝑎!"𝑎!" 𝑎!! ⋯
𝑎!!𝑎!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑎!! 𝑎!! ⋯ 𝑎!"
dan matrik 𝐵 =
𝑏!! 𝑏!"𝑏!" 𝑏!!
⋯ 𝑏!!𝑏!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑏!! 𝑏!! ⋯ 𝑏!"
Maka, 𝐶 = 𝐴 + 𝐵 ialah
𝐶 =
𝑎!! + 𝑏!! 𝑎!" + 𝑏!"𝑎!" + 𝑏!" 𝑎!! + 𝑏!!
⋯ 𝑎!! + 𝑏!!𝑎!! + 𝑏!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑎!! + 𝑏!! 𝑎!! + 𝑏!! ⋯ 𝑎!" + 𝑏!"
Contoh 3.6
Katakan 𝐴 = 2 53 08 1
dan 𝐵 = 10 46 79 2
,
Takrif. Dua matriks A dan B hanya boleh ditambah atau ditolak jika kedua-dua matriks mempunyai
peringkat yang sama. Hasil tambah (atau hasil tolak) dua matriks tersebut boleh dilakukan dengan
menambah (atau menolak) unsur-unsur yang sepadan dalam setiap matriks itu. Matriks yang
berlainan peringkat tidak boleh ditambahkan atau ditolakkan.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|68
maka 𝐶 = 𝐴 + 𝐵 = 2 + 10 5 + 43 + 6 0 + 78 + 9 1 + 2
= 12 99 717 3
Penolakan matriks
Jika di beri matriks 𝐴 =
𝑎!! 𝑎!"𝑎!" 𝑎!! ⋯
𝑎!!𝑎!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑎!! 𝑎!! ⋯ 𝑎!"
dan matrik 𝐵 =
𝑏!! 𝑏!"𝑏!" 𝑏!!
⋯ 𝑏!!𝑏!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑏!! 𝑏!! ⋯ 𝑏!"
Maka, 𝐶 = 𝐴 − 𝐵 ialah
𝐶 =
𝑎!! − 𝑏!! 𝑎!" − 𝑏!"𝑎!" − 𝑏!" 𝑎!! − 𝑏!!
⋯ 𝑎!! − 𝑏!!𝑎!! − 𝑏!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑎!! − 𝑏!! 𝑎!! − 𝑏!! ⋯ 𝑎!" − 𝑏!"
Contoh 3.7
Diberi matriks 𝐴 = 847
dan matriks 𝐵 = 211
. Oleh itu, matriks 𝐴 − 𝐵 ialah:
Katakan matriks C = A - B, maka
C =847−
211 =
8 − 24 − 17 − 1
= 636
Cuba anda fikirkan jika dua matriks yang mempunyai peringkat yang berlainan ditambahkan atau ditolakkan, apakah hasilnya?
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|69
Contoh 3.8
Jika anda diminta untuk mencari nilai 𝑥 dan nilai 𝑦 dalam persamaan matriks seperti berikut, apa yang
akan anda lakukan? Sila cuba dahulu sebelum menyemak bagaimana kedua-dua nilai, 𝑥 dan 𝑦
diperoleh.
5 𝑥 59 1 4 + 6 −3 1
−2 4 𝑦 = 11 8 67 5 9
𝑥 + −3 = 8, maka 𝑥 = 11.
4+ 𝑦 = 9, maka 𝑦 = 5.
1. Tentukan sama ada pasangan matriks berikut boleh ditambah atau ditolak.
a) 0−2 ,
925
b) −1 1 1 , 2 4 2
c) 1 03 3 , 3 −1
4 −2
d) 1 212 3 ,
1 −92 52 4
e) 2 −8 63 1 −9 , 0 0 3
1 1 0
Latihan Formatif 3.3
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|70
2. Permudahkan setiap operasi berikut sebagai satu matriks tunggal.
a) 23 + 0
−2
b) −9 3 + 5 5
c) 1 5−3 0 + −8 10
14 3
d) 4 7 − −2 3
e) 10−3
− −580
f) 3 56 5−7 −3
− 4 0−8 63 3
3. Permudahkan setiap operasi berikut sebagai satu matriks tunggal.
a) 23 + 0
−2 + −105
b) −9 3 + 5 5 − −10 −3
c) 1 5−3 0 − −8 10
14 3 − 5 −7−3 5
d) 4 7 − −2 3 + 0 3
e) 10−3
+ −580
− 102
f) 3 56 5−7 −3
− 4 0−8 63 3
+ 3 −30 6−4 −5
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|71
3.4.2 PENDARABAN MATRIKS
Pendaraban matriks dengan skalar
Jika matriks 𝑚×𝑛 dan 𝑘 nombor nyata (skalar), maka hasil darab 𝑘 dengan matriks A , iaitu
𝑘𝐴 diberikan oleh:
𝑘𝐴 = 𝑘
𝑎!!𝑎!"
𝑎!"𝑎!! ⋯
𝑎!!𝑎!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑎!! 𝑎!! ⋯ 𝑎!"
=
𝑘𝑎!!𝑘𝑎!"
𝑘𝑎!"𝑘𝑎!!
⋯ 𝑘𝑎!!𝑘𝑎!!
⋮ ⋮ ⋱ ⋮𝑘𝑎!! 𝑘𝑎!! ⋯ 𝑘𝑎!"
Hasil darab 𝑘𝐴 diperoleh dengan mendarapkan setiap unsur dalam matriks A dengan 𝑘.
Sifat-sifat pendaraban matriks dengan skalar
Jika matriks A, B dan O , maka untuk sebarang skalar 𝑘!, 𝑘! dan 𝑘!. Sifat-sifat berikut dipenuhi.
(i) 𝑘 𝐴 + 𝐵 = 𝑘𝐴 + 𝑘𝐵
(ii) 𝑘! + 𝑘! 𝐴 = 𝑘!𝐴 + 𝑘!𝐴
(iii) 𝑘! 𝑘!𝐴 = 𝑘!� 𝑘! 𝐴
(iv) 𝑂𝐴 = 𝑂
(v) 𝑘𝑂 = 𝑂
Takrif. Jika A sebarang matriks dan 𝑘 adalah sebarang skalar, maka hasildarab 𝑘 dengan
matriks A , iaitu 𝑘𝐴 adalah matriks yang diperoleh dengan mendarabkan setiap unsur
dalam A dengan k.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|72
Contoh 3.9
Diberi
𝐴 = 2 13 5 , 𝐵 = 4 1
−2 6 , 𝐶 = 1 00 1
Hitungkan,
a) 3𝐴
b) 2𝐵 + 3𝐶
c) 2𝐴 − 𝐵
Penyelesaian
a) 3𝐴 = 3 2 13 5 = (3)2 (3)1
(3)3 (3)5
= 6 39 15
b) 2𝐵 + 3𝐶
= 2 4 1−2 6 + 3 1 0
0 1
= 8 2−4 12 + 3 0
0 3
= 11 2−4 15
c) 2𝐴 − 𝐵
= 2 2 13 5 − 4 1
−2 6
= 4 26 10 − 4 1
−2 6
= 0 18 4
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|73
1. Selesaikan setiap operasi berikut.
a) 3 7 86 9 + −4 1
5 0 − 4 5 −22 3
b) 0.5 340 + 2
78−3
− 3 65−2
c) 4 2 1 03 5 6 − 3 2 −4
0 9 7 + !! 2 −4 86 0 10
2. Cari matriks A supaya
a) A − 2 4−5 = 37
b) 2 A + 1 4 = 3 −2
c) 2 1 −4−3 0 + A = 3 0 2
5 −1
d) 108−4
− 2 A = 2 405
Latihan Formatif 3.4
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|74
Pendaraban Matriks dengan Matriks
Secara amnya,
A =𝑎!! 𝑎!"𝑎!" 𝑎!!𝑎!" 𝑎!"
dan B = b!! b!"b!" b!!
3×2 2×2
Hasil darab matriks C berperingkat 3×2 diperoleh adalah seperti berikut;
𝐶 = 𝑎!!b!! + 𝑎!"b!" 𝑎!!b!" + 𝑎!"b!!𝑎!"b!! + 𝑎!!b!" 𝑎!"b!" + 𝑎!!b!!𝑎!"b!! + 𝑎!"b!" 𝑎!"b!" + 𝑎!"b!!
Pendaraban matriks tidak bersifat kalis tukar tertib. Pendaraban matriks berbeza dari pendaraban
nombor nyata dalam aspek berikut:
i) Jika 𝐴𝐵 = O, tidak semestinya matriks 𝐴 = O atau 𝐵 = O.
Contoh:
Ambil, 𝐴 = 1 −11 −1 ≠ O dan 𝐵 = 1 1
1 1 ≠ O
𝐴𝐵 = O
Takrif. Jika matriks A berperingkat 𝑚×𝑛 dan matriks B berperingkat 𝑛×𝑟 maka pendaraban
kedua-dua matriks ini akan menghasilkan suatu matriks C berperingkat 𝑚×𝑟. Unsur-unsur dalam
C ditentukan dengan memilih baris i daripada matriks A dan lajur j daripada matriks B, kemudian
darabkan unsur-unsur yang sepadan daripada baris dan lajur, dan jumlahkan hasil darabnya.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|75
ii) Jika 𝐴𝐵 = 𝐴𝐶 , maka tidak semestinya matriks 𝐵 = 𝐶.
Contoh:
Ambil, 𝐴 = 1 11 1 , 𝐵 = 1 1
0 0 , 𝐶 = 0 01 1
Maka 𝐴𝐵 = 1 11 1 dan 𝐴𝐶 = 1 1
1 1 . Perhatikan bahawa 𝐴𝐵 = 𝐴𝐶 tetapi 𝐵 ≠ 𝐶.
Sifat-sifat pendaraban matriks dengan matriks
Jika hasil tambah dan hasil darab matriks A,B dan C tertakrif, maka pendaraban matriks memenuhi
sifat-sifat berikut.
i) 𝐴 𝐵𝐶 = 𝐴𝐵 𝐶
ii) 𝐴 𝐵 + 𝐶 = 𝐴𝐵 + 𝐴𝐶
iii) (A+B)C= AC +BC
iv) k(AB) = A(kB), dengan k adalah pemalar.
Contoh 3.10
Diberi
𝐴 =2 13 41 1
, 𝐵 = 1 32 2 , 𝐶 = 0 1
1 −2
Hitungkan
a) 𝐴𝐵
b) BC
c) CB
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|76
Penyelesaian
a) 2 13 41 1
1 32 2 =
2 1 + 1(2) 2 3 + 1(2)3 1 + 4(2) 3 3 + 4(2)1 1 + 1(2) 1 3 + 1(2)
= 4 811 173 5
b) 1 32 2
0 11 −2 = 1 0 + 3(1) 1 1 + 3(−2)
2 0 + 2(1) 2 1 + 2(−2)
= 3 −52 −2
c) 0 11 −2
1 32 2 = 0 1 + 1(2) 0 3 + 1(2)
1 1 − 2(2) 1 3 − 2(2)
= 2 2−3 −1
1. Tentukan sama ada setiap pasangan matriks berikut boleh didarabkan. Jika boleh, nyatakan
peringkat matriks yang terhasil itu.
a) 08 , 3 −6 1
b) 3 −85 0 , 2 3 3
−3 4 −1
c) 1 3−5 46 1
,111
Latihan Formatif 3.5
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|77
2. Diberi 𝐴 = 0 −34 1 , 𝐵 = 2 1 dan 𝐶 = 65 . Tentukan sama ada setiap
operasi berikut wujud atau tidak. Jika wujud, nyatakan peringkat matriks yang terhasil itu.
a) AB b) BA c) AC
d) CA e) BC f) CB
3. Diberi matriks A = 1 −23 0 , matriks B = −1 2 −3
0 4 1 , matriks C = 0−13
dan matriks
D = 0 1 −24 3 0−1 2 −3
. Cari setiap matriks berikut.
a) AB b) BC c) BD
d) DC e) A2 f) A3
MATRIKS ISTIMEWA
a) Matriks transposisi
Jika A sesuatu matriks berperingkat 𝑚×𝑛 , maka matriks transposisi diperoleh dengan
menukar gantikan antara baris dan lajur sepadan dalam matriks A. Matriks ini ditandakan A!.
Cuba kita lihat contoh di bawah.
A = 2 9 53 −1 8 ,matriks peringkat 2×3,
maka A! =2 39 −15 8
,matriks peringkat 3×2.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|78
Bagaimana pula dengan contoh di bawah ini. Cuba perhatikan pertukaran baris dan lajur ketika
matriks B ditransposisikan.
B = −2 54 73 9
, maka B! = −2 4 35 7 9 ,matriks peringkat 2×3
Perlu diberi perhatian bahawa sifat-sifat matriks transposisi adalah seperti berikut:
i) (A+ B)! = A! + B!
ii) AB ! = A!B!
b) Matriks simetri
Satu matriks segi empat sama A dikatakan simetri jika dan hanya jika matriks A adalah sama
dengan mariks transposisi 𝐴! . Cuba kita lihat contoh di bawah ini.
𝐴 = 1 3 43 −2 54 5 0
dan 𝐵 = 1 3 43 −1 54 −5 0
Apabila A ditransposisikan,
𝐴! = 1 3 43 −2 54 5 0
= 𝐴
maka matriks A adalah simetri.
Berlainan pula dengan matriks
𝐵! = 1 3 43 −1 −54 5 0
≠ 𝐵
maka matriks B adalah bukan matriks simetri.
Cuba anda buktikan i) dan ii) di atas.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|79
c) Matriks simetri pencong
Satu matriks segi empat sama A dikatakan simetri pencong jika dan hanya jika matriks A
adalah sama negatif matriks transposisi, iaitu 𝐴 = −𝐴!. Suatu matriks segi empat sama
adalah simetri pencong jika 𝑎!" = −𝑎!" , 𝑖, 𝑗 = 1,2,… ,𝑛 dan semua unsur di pepenjuru
utama adalah sifar.
Contoh 3.11
Diberi
𝐴 = 0 3 23 0 42 4 0
dan 𝐵 = 0 2 3−2 0 −4−3 4 0
Tentukan sama ada matriks A dan B matriks simetri pencong atau bukan.
Penyelesaian
Negatif matriks transposisi bagi A ialah
−𝐴! = 0 −3 −2−3 0 −4−2 −4 0
≠ 𝐴
Oleh itu, matriks A bukan matriks simetri pencong.
Negatif matriks transposisi bagi B ialah
−𝐵! = 0 2 3−2 0 −4−3 4 0
= 𝐵
Maka, matriks B adalah matriks simetri pencong.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|80
RUMUSAN
Secara keseluruhannya, kita telah didedahkan dengan apa itu matriks. Apa yang lebih penting, kita
sudah pun mengenali dengan lebih mendalam tentang jenis-jenis matriks dan operasi matriks.
Diharapkan penerangan dan contoh-contoh dalam unit ini telah dapat membantu kita untuk memahami
dengan lebih mendalam bagaimana penambahan, penolakan dan pendaraban matriks dijalankan.
Penting untuk kita ingat ialah dalam menjalankan operasi matriks ada perkara yang boleh dilakukan dan
ada yang tidak. Pastikan anda benar-benar faham matriks jenis apa yang boleh ditambah mahu pun
ditolak. Juga untuk pendaraban, ada peraturan yang perlu diikuti.
KATA KUNCI
tatatanda matriks, baris, lajur, kesamaan dua matriks, jenis-jenis matriks, penambahan matriks,
penolakan matriks, pendaraban matriks, matriks istimewa
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|81
1. Untuk setiap matriks berikut, tentukan bilangan baris, bilangan lajur dan peringkatnya.
a) 130
b) 4 3 56 −6 6−9 0 2
c) −4 5 04 −9 4
d) 3 23 1−5 10
e) −10 37 3 f) 9 0 9
2. Diberi matriks A = 8 3 3𝑥
𝑦 + 4 1 0−2 −3 −5
dan matriks B = 8 3 1812 1 0−2 −3 𝑧 − 5
. Jika A = B,
cari nilai bagi 𝑥,𝑦 dan 𝑧.
3. Cari nilai bagi 𝑝, 𝑞, 𝑟 dan 𝑠 dalam persamaan matriks berikut.
2 0 𝑝 − 1
𝑞 + 3 1 𝑝 − 𝑟 + 𝑠 − 1 0 7−2𝑞 3 4 = 7 0 5
3 4 −2
4. Cari nilai bagi 𝑎, 𝑏, dan 𝑐 supaya 3 𝑎−2 2𝑎0 𝑐 + 1
− 4 3𝑎 + 45 𝑏−3 −𝑎
= −1 2−7 −73 10
.
5. Cari nilai 𝑝, 𝑞, dan 𝑟 bagi setiap persamaan matriks berikut.
a) 2 6 𝑝 −8 − 𝑞 4 2 = 3 0 10 −𝑟
b) !! −2 𝑝 − 20 𝑞 + 4 + 2 𝑟 − 1 3
−1 0 = 5 8−2 7
c) 2𝑝 − 1 03 𝑞 + 24 1
− 2 3 −60 1−1 𝑟 + 1
= 3 −1 41 72 −5
Latihan Sumatif
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|82
6. Cari matriks Z dalam setiap persamaan matriks berikut.
a) 3 Z − −6 83 20 = 12 7
0 −8
b) 2 Z − 3 3 21 5 = 1 −4
5 −7
7. Diberi matriks A = 2−1 , matriks B = 0 3
−2 4 , matriks C = 1 −1 23 −2 1 , matriks
D = −102
dan matriks E = 2 −1−2 03 4
. Cari setiap operasi berikut.
a) BA b) BC c) CD
d) CE e) EB
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|83
RUJUKAN
Dugopolski, M. (2009). Algebra for College Students (5th. ed.). New York: McGraw-Hill.
Larson, R., & Hostetler, R. P. (2004). Algebra and Trigonometry (6th. ed.). Boston: Houghton Mifflin.
Larson, R., & Hostetler, R. P. (2004). College Algebra (6th.ed.). Boston: Houghton Mifflin.
Stewart, J., Redlin, L., & Watson, S. (2009). College Algebra (5th. ed.). Belmont, CA:
Brooks/Cole, Cengage Learning.
Swokowski, E.W. & Cole, J.A. (2003). Algebra and trigonometry with analytic geometry (I0th. ed.).
Brooks Cole: Pacific Grove.
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|84
JAWAPAN
Latihan Formatif 3.1
1. a) 2 x 3 b) 3 x 2 c) 3 x 1
2. Apa-apa contoh pun boleh asalkan menepati peringkatnya.
3. a) 5 b) 1 c) 2
4. a) 8 b) −7 c) 8
Latihan Formatif 3.2
1. a) Tidak b) Tidak c) Sama d) Tidak e) Sama
2. a) 𝑥 = 2; 𝑦 = −4 b) 𝑥 = 4; 𝑦 = 2
c) 𝑥 = 2; 𝑦 = 11 d) 𝑥 = 5; 𝑦 = 5
e) 𝑥 = −1; 𝑦 = 5
Latihan Formatif 3.3
1. a) Tidak b) Ya c) Ya d) Tidak e) Ya
2. a) 21 b) −4 8 c) −7 1511 3 d) 6 4 e)
6−8−3
f) −1 514 −1−10 −6
3. a) −86 b) 6 11 c) 4 2−14 −8 d) 6 7 e)
−58−1
f) 2 214 5−14 −11
Latihan Formatif 3.4
1. a) −3 3315 15 b)
−2.530
c) 6 0 815 11 22
UNIT PELAJARAN 3. Pengenalan dan opreasi matriks|85
2. a) 11−3 b) 1 −3 c) −2 1421 −3 d)
14−7
Latihan Formatif 3.5
1. a) 2 x 3 b) 2 x 3 c) Tidak
2. a) Tidak b) 1 x 2 c) 2 x 1 d) Tidak e) 1 x 1 f) 2 x 2
3. a) −1 −6 −5−3 6 −9 b) −11−1 c) 11 −1 11
15 14 −3 d) −7−3−11
e) −5 −23 −6 f) −11 10
−15 −6
Latihan Sumatif
1. a) 3 x 1 b) 3 x 3 c) 2 x 3 d) 3 x 2 e) 2 x 2 f) 1 x 3
2. 𝑥 = 6; 𝑦 = 8; 𝑧 = 0
3. 𝑝 = −1; 𝑞 = 0; 𝑟 = 5; 𝑠 = 6
4. 𝑎 = −3; 𝑏 = 1; 𝑐 = 12
5. a) 𝑝 = 17; 𝑞 = 12; 𝑟 = 6
b) 𝑝 = 6; 𝑞 = 10; 𝑟 = 4
c) 𝑝 = 2; 𝑞 = 21; 𝑟 = 7
6. a) 2 51 4 b) 5 1
4 4
7. a) −3−8 b) 9 −6 3−10 −6 0 c) 3
−1 d) 10 713 1 e)
2 20 −6−8 25