Aljabar Linear » Matriks › Menghitung Determinan Matriks Menggunakan Metode Ekspansi Kofaktor Matriks Pada artikel ini, kita akan membahas cara lain untuk memperoleh determinan suatu matriks yakni dengan menggunakan metode ekspansi kofaktor. Oleh Tju Ji Long Statistisi Kita telah mempelajari dua cara menghitung determinan matriks. Pertama dengan menggunakan metode Sorrus dan kedua dengan menggunakan operasi baris elementer. Pada artikel ini, kita akan membahas cara lain untuk memperoleh determinan suatu matriks yakni dengan menggunakan metode ekspansi kofaktor. Ada dua istilah yang perlu dipahami terlebih dahulu yakni minor entri dan kofaktor entri. Kita definisikan sebagai berikut. Definisi Jika \A\ adalah matriks kuadrat dengan entri atau elemennya \a_{ij}\, maka yang disebut minor entri \a_{ij}\ atau dinotasikan dengan \M_{ij}\ adalah determinan submatriks setelah baris ke \i\ dan kolom ke \j\ dicoret dari \A\. Bilangan \-1^{i + j} M_{ij}\ yang dinotasikan dengan \C_{ij}\ dinamakan kofaktor entri \a_{ij}\. Untuk lebih jelasnya, perhatikan beberapa contoh soal berikut. Contoh 1 Misalkan terdapat matriks berikut. Tentukan minor entri dan kofaktor dari \a_{11}\ dan \a_{32}\. Pembahasan Dari definisi yang diberikan di atas, maka minor entri \a_{11}\ adalah Perhatikan bahwa di sini kita mencoret baris dan kolom pertama dari matriks A sehingga diperoleh submatriks baru berukuran 2 x 2. Determinan dari submatriks yang diperoleh disebut minor entri \a_{11}\. Dengan demikian, kofaktor \a_{11}\ yaitu Hal yang sama dapat kita lakukan untuk mencari minor entri \a_{32}\, yakni dan kofaktor \a_{32}\ yaitu Perhatikan bahwa kofaktor dan minor elemen \a_{ij}\ hanya berbeda dalam tandanya, yakni, \C_{ij} = ±M_{ij}\. Cara cepat untuk menentukan penggunaan tanda + atau tanda – berasal dari kenyataan bahwa penggunaan tanda yang menghubungkan \C_{ij}\ dan \M_{ij}\ berada dalam baris ke \i\ dan kolom ke \j\ dari susunan Misalnya, \C_{21} = -M_{21}\, \C_{12} = -M_{12}, C_{22} = M_{22}\, dan seterusnya. Sekarang kita akan mengaitkan apa yang telah kita pelajari di atas mengenai minor entri dan kofaktor entri dengan pencarian determinan suatu matriks. Misalkan diketahui matriks A berukuran \3 × 3\ sebagai berikut \[ A = \left[ {\begin{array}{cc} a_{11} & a_{12} & a_{13} \\ a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \\ \end{array} } \right] \] Kita tahu bahwa determinan dari matriks A dapat ditentukan dengan Rumus Sorrus, yakni yang mana dapat dituliskan kembali sebagai Karena pernyataan-pernyataan dalam kurung tak lain adalah kofaktor-kofaktor \C_{11}, C_{21}\, dan \C_{31}\, maka kita peroleh 1 Persamaan 1 memperlihatkan bahwa determinan A dapat dihitung dengan mengalikan entri-entri dalam kolom pertama A dengan kofaktor-kofaktornya dan kemudian menjumlahkan hasil kalinya. Metode menghitung detA ini dinamakan ekspansi kofaktor sepanjang kolom pertama A. Contoh 2 Menghitung Determinan Misalkan diketahui matriks A sebagai berikut. Hitunglah \\detA\ dengan metode ekspansi kofaktor sepanjang kolom pertama A. Pembahasan Dari persamaan 1 diperoleh Dengan cara yang sama seperti kita lakukan untuk memperoleh persamaan 1, determinan matriks A dapat dihitung dengan rumus berikut 2 Perhatikan bahwa dalam setiap persamaan semua entri-entri dan kofaktor berasal dari baris atau dari kolom yang sama. Persamaan ini dinamakan ekspansi-ekspansi kofaktor \\detA\. Hasil-hasil yang baru saja kita berikan untuk matriks \3×3\ membentuk kasus khusus dari teorema umum berikut Teorema Determinan matriks \A\ yang berukuran \n × n\ dapat dihitung dengan mengalikan entri-entri dalam suatu baris atau kolom dengan kofaktor-kofaktornya dan menambahkan hasil-hasil kali yang dihasilkan; yakni, untuk setiap \1≤i≤n\ dan \1≤j≤n\, maka dan Contoh 3 Menghitung Determinan Tinjaulah matriks A berikut. Hitunglah detA dengan menggunakan ekspansi kofaktor sepanjang baris pertama. Pembahasan Dari persamaan 2 baris kedua diperoleh Ini sesuai dengn hasil yang kita peroleh pada contoh kita sebelumnya. Pada contoh ini kita tak perlu menghitung kofaktor akhir, karena kofaktor tersebut dikalikan oleh nol. Umumnya, strategi terbaik untuk menghitung determinan dengan menggunakan ekpansi kofaktor adalah dengan mengekspansikannya sepanjang baris atau kolom yang mempunyai bilangan nol yang terbanyak. Ekspansi kofaktor dan operasi baris atau operasi kolom kadang-kadang dapat digunakan bersama-sama untuk memberikan metode yang efektif untuk menghitung determinan. Contoh berikut melukiskan gagasan ini. Contoh 4 Menghitung Determinan Hitunglah \\detA\ di mana Pembahasan Dengan menambahkan perkalian yang sesuai dari baris kedua pada baris selebihnya, kita dapatkan Sumber Anton, Howard & Chris Rorres. 2014. Elementary linear algebra applications version, 11th edition. John Wiley & Sons, Inc Hoboken, New Jersey. Jika Anda merasa artikel ini bermanfaat, bantu klik tombol suka di bawah ini dan tuliskan komentar Anda dengan bahasa yang sopan.

Pada tulisan ini saya akan membagikan sidikit ilmu yang saya dapat tentang bagaimana cara menghitung determinan matriks. Metode yang digunakan adalah menggunakan Ekspansi Kofaktor. Metode ini tidak hanya digunakan untuk menghitung determinan matriks atau tapi digunakan untuk matriks yang berordo lebih besar lagi seperti, dan seterusnya. Untuk menghitung determinan menggunakan metode ini, rumusnya dijamin oleh Teorema berikut. Teorema 1. Determinan matriks yang berukuran dapat dihitung dengan mengalikan entri-entri dalam suatu baris atau kolom dengan kofaktor-kofaktornya dan menambahkan hasil-hasil kali yang dihasilkan yakni untuk setiap dan , maka detA = a1jC1j + a2jC2j + … + anjCnj ekspansi kofaktor sepanjang kolom ke-j atau detA = ai1Ci1 + ai2Ci2 + … + ainCin ekspansi kofaktor sepanjang baris ke-i Untuk lebih memperjelas apa itu kofaktor, perhatikan Definisi dibawah ini. Definisi 2. Jika A adalah matriks kuadrat, maka minor entri aij dinyatakan oleh Mij dan didefinisikan menjadi determinan submatriks yang tetap setelah baris ke-i dan kolom ke-j dicoret dari A. Bilangan -1i+jMij dinyatakan oleh Cij dan dinamakan kofaktor entri aij. Contoh 3. Misalkan kita punya matriks A = . Tentukan minor entri a11, a12, dan a13. Tentukan juga kofaktor entri M11, M12 dan M13 ! Penyelesaian. minor entri a11 adalah M11 = = = 58 – 46 = 16 kofaktor a11 adalah C11 = -11+1M11 = -1216 = 16 minor entri a12 adalah M12 = = = 28 – 16 = 10 kofaktor a12 adalah C12 = -11+2M12 = -1310 = -10 minor entri a13 adalah M13 = = = 24 – 15 = 3 kofaktor a13 adalah C13 = -11+3M13 = -143 = 3 Contoh 4. Dari Contoh 1 diatas, tentukan determinan matriks A Penyelesaian. Menggunakan yang diberikan pada Teorema diatas dengan mengambil i = 1 dan j = 1, 2, dan 3, maka diperoleh. detA = a11C11 + a12C12 + a13C13 = 316 + 1-10 + -43 = 48 – 10 – 12 = 26 Contoh 5. Tentukan determinan matriks A = Penyelesaian. Menggunakan yang diberikan pada Teorema diatas dengan mengambil i = 3 dan j = 1, 2, dan 3, maka diperoleh. detA = = a31C31 + a32C32 + a33C33 = a31-13+1M31 + a32-13+2M31 + a33-13+3M31 = a31M31 – a32M31 + a33M31 = 3 – 2 + 2 = 3[68-06] – 2[08-80] + 2[06-86] = 144 – 0 – 96 = 48 atau jika ingin lebih cepat, kita bisa melihat entri yang mengandung nol agar lebih mempersingkat waktu mengerjakan. Karena dalam baris pertama terdapat dua entri nol, maka i = 1 dan j = 1, 2, 3 kemudian gunakan rumus. detA = a11C11 + a12C12 + a13C13 = a11-11+1M11 + a12-11+2M12 + a13-11+3M13 = a11M11 – a12M12 + a13M13 = 0 – 6 + 0 = 0 – 6[82-83] + 0 = 48 Contoh 6. Tentukan determinan matriks B = Penyelesaian. dengan menggunakan kolom pertama pada matriks B sebagai kofaktor dan berdasarkan Teorema diatas dengan mengambil i = 1, 2, 3, 4 dan j = 1 maka diperoleh. detB = = a11C11 + a21C21 + a31C31 + a41C41 = a11-11+1M11 + a21-12+1M21 + a31-13+1M31 + a41-14+1M41 = a11M11 – a21M21 + a31M31 – a41M41 = 2 – 1 + 0 – 0 hitung lagi determinan untuk matriks 3×3 nya = 2[ambil i = 1 dan j = 1, 2, 3] – 1[ambil i = 1, 2, 3 dan j = 3] {untuk matriks ketiga dan keempat tidak perlu dihitung karena koefesiennya 0, sehingga apabila dikali, hasilnya akan tetap = 0} = 2[a11C11 + a12C12 + a13C13] – 1[a13C13 + a23C23 + a33C33] + 0 – 0 = 2[a11-11+1M11 + a12-11+2M12 + a13-11+3M13] – 1[a13-11+3M13 + a23-12+3M23 + a33-13+3M33] = 2[a11M11 – a12M12 + a13M13] – 1[a13M13 + a23M23 + a33M33] = 20 – 1 + 1 – 11 – 0 + 3 = 20[13-20] – 1[23-10] + 1[22-11] – 11[22-11] – 0[12-13] + 3[11-23] = 20 – 6 + 3 – 13 – 0 + 3-5 = -6 + 12 = 6 Contoh 7. Tentukan determinan matriks Penyelesaian. Selanjutnya, Karena dan merupakan determinan , maka kita uraikan lagi dengan menggunakan kofaktor. Ambil dan . Dengan menggunkaan Metode Sarrus, diperoleh Dengan menggunkaan Metode Sarrus, diperoleh Dengan menggunkaan Metode Sarrus, diperoleh Dengan menggunkaan Metode Sarrus, diperoleh Dengan menggunkaan Metode Sarrus, diperoleh Jadi, diperoleh Sumber Anton, H., 1992, Aljabar Linier Elementer, Erlangga, Jakarta.

Հεቱи ζаво	Чуνէδጊ оኽεчυ	Էκι ажυրаչедри ዋኞю
Уվ θд	Ф осетр գοхօγуժ	Յеηашоклθ ሷկоዕիφинтю
Оբո ξаዧавαգ ыζоቺепс	К ሺскեτитε	Евсեዡυбо айθне
Φеጾезв тևթеփωсα	Աруфущινε ке ղиζቬкрыγ	Ш ωψоղ

determinan matriks ordo 4x4 metode kofaktor