Determinan matriks derajat dua, tiga, empat dan lebih tinggi
1. Determinan
Determinan
Yang dimaksud dengan determinan atau disingkat D adalah suatu bentuk susunan elemen
elemen ððð yang disusun menurut jejeran baris-baris dan jejeran kolom-kolom sedangkan
banyaknya jejeran baris haruslah sama dengan banyaknya jejeran kolom. Matriks adalah
susunan unsur-unsur / bilangan yang berbentuk baris dan kolom. Banyaknya baris dan
banyaknya kolom dari sebuah matriks disebut ordo matriks.
det ðŽ =
|
|
ð11 ð12 ð13 ⯠ð1ð ð1ð ⯠ð1ð
ð21 ð22 ð23 ⯠ð2ð ð2ð ⯠ð2ð
ð31 ð32 ð33 ⯠ð3ð ð3ð ⯠ð3ð
⯠⯠⯠⯠⯠⯠⯠â¯
ðð1 ðð2 ðð3 ⯠ððð ððð ⯠ððð
⯠⯠⯠⯠⯠⯠⯠â¯
ð ð1 ð ð2 ð ð3 ⯠ð ðð ð ðð ⯠ð ðð
|
|
⊠⊠.(1)
Atau disingkat :
det ðŽ = |ððð| , ( ð = 1, 2, 3,⊠ð ) ,( ð = 1, 2, 3, ⊠ð)
a) Transpose matriks
Transpose dari matriks a, ditulis At adalah dengan merubah baris dari matriks semula menjadi
kolom atau merubah baris dari matriks semula menjadi kolom atau merubah kolom dari
matriks semula menjadi baris
Contoh:ððð¡ðððð ðŽ = |
1 2 3
4 â1 5
| , ðððð ðŽð¡
= |
1 4
2 â1
3 5
|
Sehingga apabila ordo dari matriks adalah m x n, maka ordo dari transposenya n x m
b) Penjumlahan dan pengurangan matriks
Dua buah matriks atau lebih dapat dijumlahkan atau bisa dikurangi apabila ordo dari matriks
tersebut sama. Adapun cara menjumlahkan dan menguranginya adalah unsur unsur yang
seletaknya dijumlahkan dan dikurangi
ðŽ = |
ð1 ð2
ð3 ð4
| , ðµ = |
ð1 ð2
ð3 ð4
|
ðŽ ± ðµ = |
ð1 ð2
ð3 ð4
| ± |
ð1 ð2
ð3 ð4
| = |
ð1 ± ð1 ð3 ± ð3
ð2 ± ð2 ð4 ± ð4
|
c) Perkalian matriks pada skalar
Untuk menetukan hasil perkalian sebuah matriks dengan skalar k adalah dengan cara
mengalikan skalar k tersebut dengan semua unsur yang ada pada matriks tersebut
ðŽ = |
ð1 ð2
ð3 ð4
|
ð. ðŽ = ð |
ð1 ð2
ð3 ð4
| = |
ðð1 ðð2
ðð3 ðð4
|
2. Jika h dan k adalah bilangan real, A dan B adalah matriks matriks berordo m x n,
maka berlaku sifat sifat:
(1) (h + k) A = hA + kA (4) I A = A
(2) k (A + B) = kA + kB (5) (-1) A = -A
(3) h (kA) = (hk) A
d) Dua buah matriks dikatakan sama apabila ordo dari kedua matriks tersebut sama dan
unsur unsur yang seletaknya sama
e) Perkalian dua buah matriks
Dua buah matriks dapat dikalikan apabila banyaknya kolom dari matriks yang sebelah
kiri sama dengan banyaknya baris dari matriks yang sebelah kanan, dan tidak berlaku
sifat komutatif A x B â B x A
Misalnya:
ððððð¡ðâð¢ð ðŽ = |
ð1 ð2
ð3 ð4
|, ðµ = |
ð1 ð3
ð2 ð4
|
ðŽ ð¥ ðµ = |
ð1 ð2
ð3 ð4
| |
ð1 ð3
ð2 ð4
| = |
ð1 ð1 + ð2 ð2 ð1 ð3 + ð2 ð4
ð3 ð1 + ð4 ð2 ð3 ð3 + ð4 ð4
|
Berdasarkan hasil yang diperoleh, disimpulkan:
ïŠ Perkalian matriks pada umumnya tidak komutatif AB â BA
ïŠ Perkalian matriks bersifat asosiatif, (AB) C = A (BC)
ïŠ Jika I adalah matriks identitas maka A.I = I.A = A
f) Pemangkatan matriks persegi
Jika A adalah sebuah matriks m x m, maka perkalian (A.A...A) = k faktor dapat
dinyatakan dengan Ak, jadi jika k sebuah bilangan bulat positif, maka Ak = A.A...A
A.A = A²
A.A.A = A. A² = A³
A.A.A....A = Aâ¿
g) Invers dari matriks ordo 2 x 2
Jika diketahui matriks ðŽ = |
ð ð
ð ð
| maka balikan dari matriks A atau invers dari
matriks A ditulis ðŽâ1
=
1
ððâðð
( ð âð
âð ð
)
h) Determinan matriks derajat dua
Jika diketahui ðŽ = |
ð ð
ð ð
| maka besarnya matriks A / determinan matriks A / det A
ditulis | ðŽ| = ðð â ðð
i) Invers matriks ordo 3 x 3
Langkah langkah mencarinya:
1) Cari kofaktor (M) dari matriks tersebut
|
ð11 âð12 ð13
âð21 ð22 âð23
ð31 âð32 ð33
| M11 maksudnya cari determinannya dengan mencoret
baris ke 1 dan kolom ke 1
2) Cari adjointnya yaitu transpose dari ke faktor diatas
3) Cari determinannya
4) Cari inversnya dengan rumus ðŽâ1
=
1
det ðŽ
ð¥ ððððððð¡ððŠð ðŽ
3. Misalnya:
Tentukan invers dari ðµ = |
2 â1 1
4 3 â2
â3 1 â1
|
1) Cari determinan B = | ðµ| = 1
2) Cari kofaktor B
M11 = 3(-1)- (-2)1= -1
M12 = 4 (-1) â (-2)(-3) = -10
M13 = 4(1) â 3(-3) = 13
M21 = -1(-1) â 1(1) = 0
M22 = 2(-1) â 1(-3) = 1
M23 = 2(1) â (-1)(-3) = -1
M31 = -1(-2) â 1(3) = -1
M32 = 2(-2) â 1(4) = -8
M33 = 2(3) â (-1)(4) = 10
3) Adjoint ðµ = |
â1 0 â1
â10 1 â8
13 â1 10
|
4) Invers ðµ = ðµâ1
=
1
det ðµ
ð¥ ððððððð¡ ðµ
=
1
1
|
â1 0 â1
â10 1 â8
13 â1 10
|
ðµâ1
= |
â1 0 â1
â10 1 â8
13 â1 10
|
j) Dua matriks saling invers
Jika A dan B adalah matriks persegi dengan ordo yang sama sehingga AB = BA = I,
Maka B merupakan invers dari A dan A merupakan invers dari B. perhatikan!
ðŽ = |
1 1
1 2
| , ðµ = |
2 â1
â1 1
| , ðððð
ðŽðµ = |
1 1
1 2
| |
2 â1
â1 1
| = |
1 0
0 1
| = ðŒ
ðµðŽ = |
2 â1
â1 1
| |
1 1
1 2
| = |
1 0
0 1
| = ðŒ
Terlihat bahwa AB = BA = I. Invers dari matriks A dituliskan A-1, sehingga:
ðŽ. ðŽâ1
= ðŽâ1
ðŽ = ðŒ
k) Membuktikan Rumus matriks berordo 2
Untuk menujukkan bahwa A-1 adalah inver dari matriks A maka kita harus
membuktikan bahwa A.A-1 = I
Misalnya: diket ðŽ = | ð ð
ð ð
|
ðŽâ1
=
1
ððâðð
|
ð âð
âð ð
| akan dibuktikan bahwa A.A-1 = I
ðð¢ðð¡ð ðŽ. ðŽâ1
= ðŒ
Kita uraikan ruas kirinya
4. |
ð ð
ð ð
| .
1
ðð â ðð
|
ð âð
âð ð
| = |
ð ð
ð ð
||
ð
ðð â ðð
âð
ðð â ðð
âð
ðð â ðð
ð
ðð â ðð
|
|
ðð
ðð â ðð
+
ð(âð)
ðð â ðð
ð(âð)
ðð â ðð
+
ð(ð)
ðð â ðð
ðð
ðð â ðð
+
ð(âð)
ðð â ðð
ð(âð)
ðð â ðð
+
ð(ð)
ðð â ðð
| ð¡ðððð¢ðð¡ð!
|
ðð â ðð
ðð â ðð
âðð + ðð
ðð â ðð
ðð â ððð
ðð â ðð
ðð â ðð
ðð â ðð
| = |
1 0
0 1
| ð¡ðððð¢ðð¡ð !
(i) Harga suatu determinan derajat dua atau tiga
a) Definisi: harga suatu determinan derajat dua ditentukan dengan aturan sebagai berikut:
ðŽ2 = |
ð11 ð12
ð21 ð22
| = ð11 ð22 â ð12 ð21 ⊠âŠ(2)
b) Definisi: harga suatu determinan derajat tiga
Untuk menentukan harga suatu determinan derajat tiga, ditentukan dengan suatu aturan
yang dinamakan ekspansi/ babaran menurut suatu baris atau menurut suatu kolom dari
determinan tersebut sebagai contoh:
ðŽ1 = |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
| = ð11 |
ð22 ð23
ð32 ð33
| â ð12 |
ð21 ð23
ð31 ð33
| â ð13 |
ð21 ð22
ð31 ð32
| ⊠âŠ(3)
Merupakan det A3 yang dibabarkan menurut baris pertama dari (2) diperoleh harga :
ðŽ3 = ð11( ð22 ð33 â ð23 ð32) â ð12( ð21 ð33 â ð23 ð31 ) + ð13 ( ð21 ð32 â ð22 ð31 )
= ð11 ð22 ð33 â ð11 ð23 ð32 â ð12 ð21 ð33 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 â ð13 ð22 ð31
ðð¡ðð¢
= ð11 ð22 ð33 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 â ð13 ð22 ð31 â ð11 ð23 ð32 â ð12 ð21 ð33 ⊠âŠ. (3â²)
Bila det A3 dibabarkan menurut kolom kedua maka harga determinan adalah sebagai
berikut:
ðŽ2 = |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
| = âð12 |
ð21 ð23
ð31 ð33
| + ð22 |
ð11 ð13
ð31 ð33
| â ð32 |
ð11 ð13
ð21 ð23
| ⊠⊠(4)
Dari (2) diperoleh harga:
ðŽ3 = âð12( ð21 ð33 â ð23 ð31) + ð22 ( ð11 ð33 â ð13 ð31) â ð32 ( ð11 ð23 â ð13 ð21)
= âð12 ð21 ð33 + ð12 ð23 ð31 + ð11 ð22 ð33 â ð13 ð22 ð31 â ð11 ð23 ð32 + ð13 ð21 ð32
= ð11 ð22 ð33 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 â ð13 ð22 ð31 â ð11 ð23 ð32 â ð12 ð21 ð33 ⊠âŠ. (4â²)
Ternyata bahwa dari (3) dan (4) diperoleh hasil yang sama ialah (3â) = (4â)
(ii) Minor
Dalam bentuk (3) pada (i) diatas secara berurutan determinan determinan:
|
ð22 ð23
ð32 ð33
| , |
ð21 ð23
ð31 ð33
| , ððð |
ð21 ð22
ð31 ð33
| masing masing disebut minor dari elemen
elemen a11 , a12 , a13 dalam det A3 tersebut
Demikian juga dalam bentuk (4) determinan determinan:
5. |
ð21 ð23
ð31 ð33
| , |
ð11 ð13
ð31 ð33
| , ððð |
ð11 ð13
ð21 ð23
| masing masing adalah minor dari elemen
elemen a12 , a22 , a32 dalam det A3 tersebut
Dengan demikian bila dalam determinan:
ðŽ3 = |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
|
ððððð ðððððð ððð ððð ððð¢ð¡ ððð, ðððððð ð, ð = 1, 2, 3, maka harga determinan dapat
diperoleh sebagai berikut:
ðŽ3 = ð11 ð11 â ð12 ð12 + ð13 ð13 ⊠⊠âŠ. (5)
atau
= âð21 ð21 + ð22 â ð23 ð23 ⊠⊠âŠ. (6)
atau
= ð31 ð31 â ð32 ð32 + ð33 ð33 âŠâŠ ⊠. (7)
atau
= ð11 ð11 â ð21 ð21 + ð31 ð31 ⊠⊠âŠ. (8)
atau
= âð12 ð12 + ð22 ð22 â ð32 ð32 ⊠⊠âŠ. (9)
atau
= ð13 ð13 â ð23 ð23 + ð33 ð33 âŠâŠ ⊠. (10)
Bentuk (5), (6), dan (7) adalah harga det A yang masing masing dibabarkan menurut baris
pertama, kedua dan ketiga sedangkan bentuk (8), (9) dan (10) adalah harga det A yang
masing masing dibabarkan menurut kolom pertama,kedua dan ketiga, dimana harga (5) = (6)
= (7) = (8) = (9) = (10)
Tanda positif atau negatif dari suatu minor ditentukan oleh letak elemen yang membentuk
minor tersebut yaitu sebagai berikut
Bila Mij adalah minor dari elemen aij dalam suatu determinan maka tanda Mij ditentukan
dengan harga:
(-1)i+j ..............................(11)
Yang berarti bahwa:
Bentuk (11) berharga positif (+) bila i+j adalah genap dan berharga negatif (-) bila i+j adalah
ganjil
Dengan menggunakan ketentuan (11) maka harga det A dapat diperoleh seperti yang
diberikan dalam bentuk (5) sampai dengan (10) misalnya bentuk (5) dan (9) seperti berikut:
6. ðŽ3 = |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
|
= (â1)1+1
ð11 ð11 + (â1)1+2
ð12 ð12 + (â1)1+3
ð13 ð13
= ð11 ð11 â ð12 ð12 + ð13 ð13 ð ððððð¡ð ðððð(5)
Atau
= (â1)1+2
ð12 ð12 + (â1)2+2
ð22 ð22 + (â1)3+2
ð32 ð32
= âð12 ð12 + ð22 ð22 â ð32 ð32 ð ððððð¡ð ðððð(9)
(iii) Harga determinan derajat tiga dengan metode diagonal
Harga determinan derajat tiga yang telah disajikan dalam (i) bagian (b) dengan rumus (3â)
atau (4â) dapat diperoleh sebagai berikut:
Letakkan dua kolom pertama (dari deterinan ) pada sebelah kanan determinan, sehingga
seolah-olah merupakan kolom keempat dan kelima.
Maka harga determinan A3 sama dengan jumlah dari hasil pergandaan elemen elemen
yang terletak pada diagonal pokok dan elemen elemen yang terletak menurut arah garis
yang sejajar dengan diagonal pokok tersebut, selanjutnya dikurangi (minus) hasil
pergandaan elemen elemen menurut arah diagonal yang lain seperti terbaca pada skema
dibawah ini:
|
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
|
ð11 ð12
ð21 ð22
ð31 ð32
ðððð ðŽ3 = |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
|
= ð11 ð22 ð33 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 â ð13 ð22 ð31 â ð11 ð23 ð32 â ð12 ð21 ð33
Seperti terbaca pada (3â) atau (4â) di muka
Perhatikan cara (iii) ini hanya berlaku untuk determinan derajat tiga
(iv) Harga determinan derajat empat atau lebih
Menghitung harga determinan derajat empat atau lebih dapat dilakukan dengan cara
babaran menurut suatu baris atau kolom seperti diuraikan dalam (ii) diatas sehingga
diperoleh bentuk bentuk determinan yang berderajat satu atau lebih kecil dari derajat
determinan semula. Proses babaran diteruskan, sehingga pada langkah terakhir diperoleh
bentuk-bentuk determinan derajat dua atau tiga yang selanjutnya dapat diselesaikan
dengan (i) atau (ii) di muka
Bila An adalah determinan yang berderajatr n dengan bentuk seperti berikut:
7. ðŽ ð =
|
|
ð11 ð12 ð13 ð1ð ð1ð
ð21 ð22 ð23 ð2ð ð2ð
ðð1 ðð2 ðð3 ððð ððð
ð ð1 ð ð2 ð ð3 ð ðð ð ðð
|
|
Dan bila An dibabarkan menurut baris ke i, maka harga determinan adalah sebagai berikut:
ðŽ ð =
|
|
|
ð11 ð12 ð13 ð1ð ð1ð
ð21 ð22 ð23 ð2ð ð2ð
ð31 ð32 ð33 ð3ð ð3ð
ðð1 ðð2 ðð3 ððð ððð
ð ð1 ð ð2 ð ð3 ð ðð ð ðð
|
|
|
= (â1)ð+1
ðð1 ðð1 + (â1)ð+2
ðð2 ðð2 + (â1)ð+3
ðð3 ðð3 + â¯+ (â1)ð+ð
ððð ððð + â¯
+ (â1)ð+ð
ððð ððð âŠâŠ . (12)
Mij adalah minor elemenaij dan Mij merupakan determinan yang berderajat (n-1) atau satu
lebih kecil dari derajat An sedangkan elemen elemen Mij diambil dari (terdiri dari) elemen
elemen An yang telah dibuang / dihapus baris ke i dan kolom ke j nya berarti derajat Mij
adalah (n-1)
Bentuk (12) di muka dapat ditulis menjadi
ðŽ ð = ðð1 ðŽð1 + ðð2 ðŽð2 + ðð3 ðŽð3 + ⯠+ ððð ðŽðð + â¯+ ððð ðŽðð ⊠âŠ. (13)
Ai1, Ai2 , Ai3, ... Aij, ..... , Ain masing masing dinamakan kofaktor dari elemen elemen Ai1,
ai2 , ai3, ... aij, ..... , ain dalam determinan An dan ðŽðð = (â1)ð+ð
ððð âŠâŠ ⊠. (13â²
)
Bentuk rumus (13) berarti bahwa harga det An sama dengan jumlah hasil pergandaan
elemen elemen baris ke i dan kofaktor - kofaktor yang bersesuaian dari masing masing
elemen tersebut
Secara umum diperoleh:
Harga suatu determinan sama dengan jumlah hasil pergandaan elemen elemen menurut
suatu baris (kolom) dan kofaktor- kofaktor yang bersesuaian dari masing- masing elemen
tersebut.
Misalkan n = 4 maka diperoleh determinan berderajat empat dengan bentuk dan harganya
sebagai berikut:
8. ðŽ3 = |
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ð31 ð32 ð33 ð34
ð41 ð42 ð43 ð44
|
Dan bila dibabarkan menurut baris ketiga, maka:
ðŽ3 = ð31 |
ð12 ð13 ð14
ð22 ð23 ð24
ð42 ð43 ð44
| â ð32 |
ð11 ð13 ð14
ð21 ð23 ð24
ð41 ð43 ð44
| + ð33 |
ð11 ð12 ð14
ð21 ð22 ð24
ð41 ð42 ð44
|
â ð34 |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð41 ð42 ð43
|
Dari contoh diatas, bila suatu determinan berderajat empat dikembangkan menurut suatu
baris atau kolom, maka diperoleh empat macam / bentuk determinan derajat tiga. Demikian
juga dapat diperoleh:
Bila suatu determinan berderajat lima dibabarkan menurut suatu baris atau kolom, maka akan
diperoleh lima macam / bentuk determinan berderajat empat
ðŽ4 = |
|
ð11 ð12 ð13 ð14 ð15
ð21 ð22 ð23 ð24 ð25
ð31 ð32 ð33 ð34 ð35
ð41 ð42 ð43 ð44 ð45
ð51 ð52 ð53 ð54 ð55
|
|
= ð11 ð11 + ð21 ð21 +ð31 ð31 + ð41 ð41 + ð51 ð51
= (â1)1+1
ð11 ð11 + (â1)2+1
ð21 ð21+(â1)3+1
ð31 ð31 + (â1)4+1
ð41 ð41
+ (â1)5+1
ð51 ð51
= ð11 ð11 â ð21 ð21 +ð31 ð31 â ð41 ð41 + ð51 ð51
11. Bila suatu determinan berderajat enam dibabarkan menurut suatu baris atau kolom, maka
akan diperoleh enam macam / bentuk determinan berderajat lima
Jadi, untuk menghitung harga suatu determinan berderajat enam dengan cara babaran akan
menghasilkan:
6ð¥5ð¥4 =
6!
3!
macam/bentuk determinan berderajat tiga (yang selanjutnya dapat diselesaikan)
Bila suatu determinan berderajat n dibabarkan , maka dapat diperoleh
ð!
3!
macam / bentuk
determinan berderajat tiga
(v) Sifat sifat detrminan
Untuk pembuktian sifat sifat berikut ini lebih banyak disajikan dalam betuk contoh,
langkah ini diambil untuk mudah dipahami oleh para pemakai yang selanjutnya sifat sifat
tersebut dapat diperluas berlaku umum:
(a) Babaran suatu determinan berderajat n, menghasilkan/ memuat n! suku
Bukti! Seperti yang telah diuraikan pada (iv) di muka. Maka bila suatu determinan
berderajat n dibabarkan dapat diperoleh
ð!
3!
bentuk determinan derajat 3
Pada determinan derajat tiga bila dibabarkan akan memuat / menghasilkan 3 bentuk
determinan derajat dua yang masing masing menghasilkan dua suku, sehingga bila suatu
determinan berderajat n dibabarkan maka diperoleh:
(
ð!
3!
ð¥ 3 ð¥ 2) suku atau n! suku
catatan: setiap suku tersebut merupakan hasil pergandaan elemen elemen yang diambil
satu dan hanya satu elemen dari setiap baris dan setiap kolom
(b) Harga suatu determinan tidak berubah, bila baris-baris dan kolom-kolom yang
bersesuaian / berkorespondensi ditukar tempatnya
12. Bukti: untuk bukti diambil contoh determinan derajat tiga yang selanjutnya dapat
diperluas untuk determinan dengan derajat lebih dari tiga
Misalnya: ðŽ = |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
|
= ð11 ð22 ð23 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 â ð13 ð22 ð31 â ð11 ð23 ð32 â ð12 ð21 ð33
Bila pada determinan A tersebut diatas ini:
Baris pertama ditukar dengan kolom pertama
Baris kedua ditukar dengan kolom kedua
Baris ketiga ditukar dengan kolom ketiga
Maka diperoleh det ðµ = |
ð11 ð21 ð31
ð12 ð22 ð32
ð13 ð23 ð33
|
= ð11 ð22 ð33 + ð21 ð32 ð13 + ð31 ð12 ð23 â ð31 ð22 ð13 â ð11 ð32 ð23 â ð21 ð12 ð33
= ð11 ð22 ð23 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 â ð13 ð22 ð31 â ð11 ð23 ð32 â ð12 ð21 ð33
Yang ternyata merupakan harga det A
(c) Bila dalam suatu determinan terdapat suatu baris atau suatu kolom semua elemenya
adalah nol. Maka harga determinan tersebut sama dengan nol
Bukti: sebagai akibat dari catatan sifat (a) di muka.
(d) Bila dua baris atau dua kolom yang berurutan dalam suatu determinan ditukar tempatnya,
maka harga determinan hanya berubah dalam tanda
Bukti: diambil contoh pada determinan derajat tiga
ðŽ = |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
|
= ð11 ð22 ð23 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 â ð13 ð22 ð31 â ð11 ð23 ð32
â ð12 ð21 ð33
Bila kolom kedua dan ketiga ditukar maka diperoleh determinan
13. ðŽ = |
ð11 ð13 ð12
ð21 ð23 ð22
ð31 ð33 ð32
| = ð11 ð23 ð32 + ð13 ð22 ð31 + ð12 ð21 ð33 â ð12 ð23 ð31 â
ð11 ð22 ð33 â ð13 ð21 ð32
= ð11 ð23 ð32 + ð13 ð22 ð31 + ð12 ð21 ð33 â ( ð12 ð23 ð31 + ð11 ð22 ð33 + ð13 ð21 ð32 )
= â( ð11 ð22 ð33 + ð12 ð23 ð31 + ð13 ð21 ð32 ) + ð13 ð22 ð31 + ð11 ð23 ð32 + ð12 ð21 ð23
= âðŽ
(e) Bila dua baris atau dua kolom dari suatu determinan adalah identik, maka harga
determian tersebut sama dengan nol
Bukti: misalkan baris kedua dan ketiga dari determinan A adalah identik dan bila kedua
baris tersebut ditukar tempatnya satu dengan yang lain, maka dari sifat (d) diperoleh:
A = -A atau 2A=0 â A =0
Jadi harga determinan A = 0
(e2) Bila setiap elemen dari suatu baris atau suatu kolom dari suatu determinan digandakan
dengan suatu besaran k, maka harga determinan yang terjadi(baru) sama dengan hasil
ganda k dengan determinan semula.
Bukti: determinan dibabarkan menurut baris atau kolom yang elemen elemennya telah
digandakan k, maka akan diperoleh bentuk babaran determinan semula menurut baris
atau kolom tersebut dengan setiap sukunya digandakan k.
Misalnya determinan semula adalah A berderajat empat atau ditulis:
ðŽ3 = |
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ð31 ð32 ð33 ð34
ð41 ð42 ð43 ð44
|
baris ketiga digandakan k dan determinan yang baru dsinamakan b, maka
ðµ = |
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ðð31 ðð32 ðð33 ðð34
ð41 ð42 ð43 ð44
|
14. dibabarkan menurut baris ketiga, maka diperoleh harga determinan B
ðµ = ðð31 |
ð12 ð13 ð14
ð22 ð23 ð24
ð42 ð43 ð44
| â ðð32 |
ð11 ð13 ð14
ð21 ð23 ð24
ð41 ð43 ð44
| + ðð33 |
ð11 ð12 ð14
ð21 ð22 ð24
ð41 ð42 ð44
|
â ðð34 |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð41 ð42 ð43
|
yang berarti bahwa ruas kanan adalah hasil ganda besaran k dengan determinan A (yang
dibabarkan menurut baris ketiga)
ðððð |
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ðð31 ðð32 ðð33 ðð34
ð41 ð42 ð43 ð44
| = ð |
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ð31 ð32 ð33 ð34
ð41 ð42 ð43 ð44
|
(e3) bila elemen elemen yang bersesuaian / berkorespondensi dari dua baris atau dua kolom
dalam suatu determinan adalah sebanding, maka harga determinan sama dengan nol
Bukti: misalnya pada determinan derajat empat elemen elemen yang dimaksud adalah
elemen elemen dalam kolom ke dua dan ketiga yang bersesuaikan adalah sebanding,
yang berarti:
ð12
ð13
=
ð22
ð23
=
ð32
ð33
=
ð42
ð43
= ð, maka
|
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ð31 ð32 ð33 ð34
ð41 ð42 ð43 ð44
| = |
ð11 ð13 ð13 ð14
ð21 ð23 ð23 ð24
ð31 ð33 ð33 ð34
ð41 ð43 ð43 ð44
|
= ð |
ð11 ð13 ð13 ð14
ð21 ð23 ð23 ð24
ð31 ð33 ð33 ð34
ð41 ð43 ð43 ð44
| ⊠ðððð ( ð2)
= ð. 0 = 0⊠⊠âŠâŠ ⊠âŠâŠ . . ðððð (ð1)
(f) Bila setiap elemen dari suatu baris atau suatu kolom tertentu dalam suatu determian
merupakan penjumlahan dua suku, maka bentuk determian semula dapat disajikan dalam
bentuk penjumlahan dua determinan yang elemen elemennya merupakan pemisahan dari
dua suku pada baris atau kolom yang lain adalah sama seperti pada determinan semula.
15. Atau lebih jelasnya sebagai berikut, pada determinan A berderajat tiga, setiap elemen
dalam baris kedua merupakan penjumlahan dua suku, maka
ðŽ = |
ð11 ð12 ð13
( ð21 + ðâ²
21 ) ( ð22 + ðâ²
22) (ð23 + ðâ²
23)
ð31 ð32 ð33
|
= |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
| + |
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
|
Bukti: untuk pembuktian disini diambil determinan A tersebut diatas dan dibabarkan
menurut baris kedua, maka:
ðŽ = |
ð11 ð12 ð13
( ð21 + ðâ²
21 ) ( ð22 + ðâ²
22) (ð23 + ðâ²
23)
ð31 ð32 ð33
|
= â( ð21 + ðâ²
21)|
ð12 ð13
ð32 ð33
| + ( ð22 + ðâ²
22)|
ð11 ð13
ð31 ð33
| â ( ð23 + ðâ²
23 )|
ð11 ð12
ð31 ð32
|
= âð21 |
ð12 ð13
ð32 ð33
| + ð22 |
ð11 ð13
ð31 ð33
| â ð23 |
ð11 ð12
ð31 ð32
| â ðâ²
21 |
ð12 ð13
ð32 ð33
|
+ ðâ²
22 |
ð11 ð13
ð31 ð33
| â ðâ²
23 |
ð11 ð12
ð31 ð32
|
Jadi dari (ii) pada (b) diperoleh:
ðŽ = |
ð11 ð12 ð13
( ð21 + ðâ²
21 ) ( ð22 + ðâ²
22) (ð23 + ðâ²
23)
ð31 ð32 ð33
|
|
ð11 ð12 ð13
ð21 ð22 ð23
ð31 ð32 ð33
| + |
ð11 ð12 ð13
ðâ²21 ðâ²22 ðâ²23
ð31 ð32 ð33
|
(g) Bila setiap elemen dari suatu baris atau suatu kolom setelah digandakan dengan suatu
besaran k, kemudian ditambahkan pada setiap elemen yang bersesuaian dari baris atau
kolom yang lain dalam suatu determinan, maka harga determinan tersebut tidak berubah.
Bukti: diambil determinan A berderajat empat
ðŽ = |
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ð31 ð32 ð33 ð34
ð41 ð42 ð43 ð44
|
16. bila setiap elemen dari kolom ketiga digandakan dengan k, kemudian ditambahkan pada
setiap elemen yang bersesuaian dari kolom kedua, maka diperoleh:
||
ð11 ( ð12 + ðð13) ð13 ð14
ð21 ( ð22 + ðð23 ) ð23 ð24
ð31 ( ð32 + ðð33 ) ð33 ð34
ð41 ( ð42 + ðð43 ) ð43 ð44
|| = |
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ð31 ð32 ð33 ð34
ð41 ð42 ð43 ð44
| +
|
ð11 ðð13 ð13 ð14
ð21 ðð23 ð23 ð24
ð31 ðð33 ð33 ð34
ð41 ðð43 ð43 ð44
| âŠâŠ ðððð ( ð)
jadi dari (e3) diperoleh:
|
ð11 ð12 ð13 ð14
ð21 ð22 ð23 ð24
ð31 ð32 ð33 ð34
ð41 ð42 ð43 ð44
| = ||
ð11 ( ð12 + ðð13) ð13 ð14
ð21 ( ð22 + ðð23 ) ð23 ð24
ð31 ( ð32 + ðð33 ) ð33 ð34
ð41 ( ð42 + ðð43 ) ð43 ð44
||
Sumber: kalkulus, karya H. M hasyim baisuni, editor: Dr. SM Nababan