11.04.2016 Views

04. Pertemuan 04 - Persamaan Linier

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Linear Equation<br />

Gauss Elimination<br />

Gauss-Jordan Elimination<br />

Homogen Equation<br />

RG141201 - 2 sks - Semester 1<br />

Yanto Budisusanto, S.T., M.Eng.<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Jurusan Teknik Geomatika - FTSP – ITS<br />

Ph. 031 – 5929487<br />

Fax. 031 – 5929486<br />

Cell. 0852 2636 1602


Refference<br />

Aljabar Linear<br />

Elementer<br />

Howard Anton<br />

Drexel University<br />

Alih Bahasa :<br />

Pantur Silaban, Ph.D<br />

Drs. I. Nyoman Susila, M.Sc.<br />

Institut Teknologi Bandung<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Which one is linear equation<br />

• y = ½x + 3z + 1<br />

• 7 = x + 3y 2<br />

• 1 = √x 1 + 2x 2 + x 3<br />

• 7 = x 1 – 2x 2 – 3x 3 + x 4<br />

• 0 = y – sin x<br />

• Give your reason<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• <strong>Persamaan</strong> linear adalah persaman yang tidak<br />

mengandung atau melibatkan hasil kali atau akar<br />

variabel, semua variabel mempunyai pangkat<br />

satu dan tidak sebagai variabel bebas dari fungsi<br />

trigonometri, logaritma atau eksponen.<br />

• Contoh beberapa persamaan linear, yaitu :<br />

• 2x + 3y = 6 (1)<br />

• 4x1 + 3x2 + 2x3 = 12 (2)<br />

• a1x1 + a2x2 + a3x3 + . . . + anxn = b (3)<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• <strong>Persamaan</strong> 1<br />

persamaan linear dengan variabel x dan y, dengan<br />

koefisien 2 dan 3 yang merupakan persamaan garis<br />

• <strong>Persamaan</strong> 2<br />

persamaan linear dengan variabel x1, x2 dan x3, dengan<br />

koefisien 4, 3 dan 2 yang merupakan persamaan bidang<br />

• <strong>Persamaan</strong> 3<br />

persamaan linear dengan variabel xi dan koefisien ai dan<br />

b dengan i = 1, 2, 3, . . . , n<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Show with a graphic or a picture and give an<br />

example that the equation system is inconsisten<br />

• What is the meaning the inconsisten equation<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Sistem persamaan tidak konsisten adalah sistem<br />

persamaan yang tidak memiliki pemecahan<br />

• Contoh 1 :<br />

• x + y = 3<br />

• 3x + 3y = 8<br />

• Jika persamaan (2) diatas dibagi 3 maka menjadi :<br />

• x + y = 3<br />

• x + y = 8/3<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Contoh 2<br />

• x + y = 4<br />

• 2x + 2y = 6<br />

• Jika persamaan diatas dibagi 2 maka menjadi :<br />

• x + y = 4<br />

• x + y = 3<br />

• Maka kedua contoh sistem persamaan tersebut<br />

tidak mempunyai pemecahan<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Jika digambarkan sbb :<br />

• Garis l dan k sejajar sehingga<br />

tidak memiliki titik potong<br />

• Tidak ada perpotongan<br />

antara garis l dan k<br />

• Sistem persamaan yang tidak<br />

memiliki pemecahan di sebut sistem persamaan tidak<br />

konsisten (inconsisten equation)<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Secara umum, ada tiga kemungkinan penyelesaian dari sistem<br />

persamaan linear, yang dapat diilustrasikan sebagai dua persamaan<br />

garis, yaitu :<br />

• a1x + b1y = c1<br />

• a2x + b2y = c2<br />

• Dan penyelesaiannya adalah :<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• <strong>Persamaan</strong> diatas adalah bentuk umum dari dua<br />

persamaan linier yang tidak diketahui nilai x dan y<br />

serta nilai a1, b1, c1, a2, b2, c2 dan tidak nol<br />

• Titik ( x , y ) adalah himpunan pasangan pemecahan<br />

persamaan tersebut, sehingga titik ( x , y ) terletak<br />

pada sebuah garis jika dan hanya jika bilanganbilangan<br />

x dan y memenuhi persamaan garis tersebut<br />

• Jika digambarkan seperti gambar di atas<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Gambar a :<br />

Sistem linear mempunyai satu penyelesaian, jika dua garis<br />

tersebut berpotongan pada satu titik<br />

• Gambar b :<br />

Sistem linear mempunyai banyak penyelesaian (tak hingga), jika<br />

dua garis tersebut berimpit<br />

• Gambar c :<br />

Sistem linear tidak mempunyai penyelesaian, jika dua garis<br />

tersebut sejajar<br />

• Jika setidak-tidaknya ada satu pemecahan maka dikatakan sistem<br />

persamaan tersebut konsisten<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Carilah salah satu pasangan himpunan<br />

pemecahan untuk masing-masing persamaan<br />

berikut :<br />

• 6x – 7y = 3<br />

• 2x 1 + 4x 2 – 7x 3 = 8<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Soal 6x – 7y = 3<br />

• Himpunan 1<br />

• Jika x = t<br />

maka y = -3/7 + 6/7 t<br />

• Himpunan 2<br />

• Jika<br />

maka<br />

y = t<br />

x = 1/2 + 7/6 t<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Soal 2x 1 + 4x 2 – 7x 3 = 8<br />

• Himpunan 1<br />

• Jika x1 = t dan x2 = s<br />

maka x3 = -8/7 + 2/7 t + 4/7 s<br />

• Himpunan 2<br />

• Jika x1 = t dan x3 = p<br />

maka x2 = 2 - 1/2 t + 7/4p<br />

• Himpunan 3<br />

• Jika x2 = t dan x3 = p<br />

maka x1 = 4 - 2 t + 7/2p<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Untuk mencari himpunan penyelesaian maka :<br />

• Jika sistem persamaan linier terdapat dua peubah<br />

maka minimal harus ditentukan sebarang nilai untuk<br />

satu peubah sehingga dapat ditentukan peubah ke<br />

dua<br />

• Jika sistem persamaan linier terdapat tiga peubah<br />

maka minimal harus ditentukan sebarang nilai untuk<br />

setiap dua peubah sehingga dapat ditentukan peubah<br />

ketiga<br />

• dst


Linear Equation<br />

• Carilah salah satu pasangan himpunan<br />

pemecahan untuk masing-masing persamaan<br />

berikut :<br />

• 4x – 2y = 1<br />

• x 1 - 4x 2 + 7x 3 = 8<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Soal 4x – 2y = 1<br />

• Himpunan 1<br />

• Jika x = t<br />

maka y = 2t - 1/2<br />

• Himpunan 2<br />

• Jika<br />

maka<br />

y = t<br />

x = 1/4 + 1/2 t<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Soal x 1 - 4x 2 + 7x 3 = 8<br />

• Himpunan 1<br />

• Jika x1 = s dan x2 = t<br />

maka x3 = 8/7 + s/7 + 4/7 t<br />

• Himpunan 2<br />

• Jika x2 = s dan x3 = t<br />

maka x1 = 8 + 4 s - 7 t<br />

• Himpunan 3<br />

• Jika x1 = s dan x3 = t<br />

maka x2 = -2 + 7/4 t - s<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Untuk mencari himpunan pemecahan sistem<br />

persamaan kita dapat menentukan sebarang nilai x<br />

(salah satu peubah) sehingga dapat memecahkan<br />

persamaan untuk mencari nilai y (peubah lainnya)<br />

atau sebaliknya<br />

• Jika diperhatikan himpunan pemecahan tersebut<br />

diatas (dalam contoh soal) memiliki rumus yang<br />

berbeda tetapi menghasilkan himpunan pemecahan<br />

yang sama jika peubahnya berubah pada semua<br />

bilangan riil<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Tulis matrik yang diperbesar untuk setiap sistem<br />

persamaan linear berikut :<br />

• x 1 - 2x 2 = 0<br />

3x 1 + 4x 4 = -1<br />

2x 1 – x 3 = 3<br />

• x 1 + x 3 = 1<br />

-x 1 + 2x 2 – x 3 = 3<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Augmented matrix ( matrik yang diperbesar )<br />

• x 1 - 2x 2 = 0<br />

3x 1 + 4x 4 = -1<br />

2x 1 – x 3 = 3<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Augmented matrix ( matrik yang diperbesar )<br />

• x 1 + x 3 = 1<br />

-x 1 + 2x 2 – x 3 = 3<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Tulis matrik yang diperbesar untuk setiap sistem<br />

persamaan linear berikut :<br />

• x 1 + x 3 =1<br />

2x 2 – x 3 + x 5 = 2<br />

2x 3 + x 4 = 3<br />

• x 1 = 1<br />

x 3 = 3<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Augmented matrix ( matrik yang diperbesar )<br />

• x 1 + x 3 =1<br />

2x 2 – x 3 + x 5 = 2<br />

2x 3 + x 4 = 3<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Augmented matrix ( matrik yang diperbesar )<br />

• x 1 = 1<br />

x 3 = 3


Linear Equation<br />

• Matrik yang diperbesar (Augmented Matrix)<br />

adalah penulisan sistem persamaan yang terdiri<br />

dari m persamaan linier dengan n peubah atau<br />

bilangan tidak diketahui dalam bentuk jajaran<br />

empat persegi panjang<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Sebuah sistem sebarang yang terdiri dari m<br />

persamaan linier dengan n bilangan tidak<br />

diketahui dapat ditulis sbb :<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• x1, x2, . . . , xn bilangan tidak diketahui<br />

• a dan b<br />

• m<br />

• n<br />

• a11<br />

• a12<br />

konstanta<br />

jumlah persamaan linier<br />

jumlah bilangan tidak diketahui<br />

terdapat pada persamaan 1 dan<br />

mengalikan bil. tidak diketahui x1<br />

terdapat pada persamaan 1 dan<br />

mengalikan bil. tidak diketahui x2<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Jika dicermati letak +, x, dan = maka sistem<br />

persamaan yang terdiri dari m persamaan linier<br />

dengan n bilangan tidak diketahui dapat ditulis<br />

dlm bentuk jajaran empat persegi panjang sbb :<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Tulis sistem persamaan linear berikut :<br />

1 0 -1 2<br />

2 1 1 3<br />

0 -1 2 4<br />

1 0 0<br />

0 1 0<br />

1 -1 1<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Tulis sistem persamaan linear berikut :<br />

1 0 -1 2<br />

2 1 1 3<br />

0 -1 2 4<br />

• x1 – x3 = 2<br />

2x1 + x2 + x3 = 3<br />

-x2 + 2x3 = 4<br />

• x – z = 2<br />

2x + y + z = 3<br />

-y + 2z = 4<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Tulis sistem persamaan linear berikut :<br />

1 0 0<br />

0 1 0<br />

1 -1 1<br />

• x1 = 0<br />

x2 = 0<br />

x1 - x2 = 1<br />

• x = 0<br />

y = 0<br />

x - y = 1<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Tulis sistem persamaan linear berikut :<br />

1 2 3 4 5<br />

5 4 3 2 1<br />

1 0 0 0 1<br />

0 1 0 0 2<br />

0 0 1 0 3<br />

0 0 0 1 4<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Linear Equation<br />

• Tulis sistem persamaan linear berikut :<br />

1 2 3 4 5<br />

5 4 3 2 1<br />

• x1 + 2x2 + 3x3 + 4x4 = 5<br />

5x1 + 4x2 + 3x3 + 2x4 = 1<br />

• x + 2y + 3z + 4w = 5<br />

5x1 + 4x2 + 3x3 + 2x4 = 1<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Gauss Elemination<br />

• Apa yang dimaksud dengan matriks dalam<br />

bentuk eselon baris (row-echelon form) dan<br />

eselon baris tereduksi (reduced row-echelon<br />

form)<br />

• Berikan contoh matriks<br />

• dalam bentuk eselon baris (row-echelon form)<br />

• eselon baris tereduksi (reduced row-echelon form)<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Gauss Elemination<br />

• Pecahkan sistem berikut dengan menggunakan<br />

eliminasi Gauss<br />

• x 1 + x 2 + 2x 3 = 8<br />

-x 1 – 2x 2 + 3x 3 = 1<br />

3x 1 – 7x 2 + 4x 3 = 10<br />

• 2x 1 - 3x 2 = -2<br />

2x 1 + x 2 = 1<br />

3x 1 + 2x 2 = 1<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Gauss Elemination<br />

• Pecahkan sistem berikut dengan menggunakan<br />

eliminasi Gauss<br />

• 2x 1 + 2x 2 + 2x 3 = 0<br />

-2x 1 + 5x 2 + 2x 3 = 0<br />

-7x 1 + 7x 2 + x 3 =0<br />

• 4x 1 - 8x 2 = 12<br />

3x 1 – 6x 2 = 9<br />

-2x 1 + 4x 2 = -6<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Gauss-Jordan Elemination<br />

• Pecahkan sistem berikut dengan menggunakan<br />

eliminasi Gauss-Jordan<br />

• x – y + 2z – w = -1<br />

2x + y – 2z – 2w = -2<br />

-x + 2y – 4z + w = 1<br />

3x – 3w = -3<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Gauss-Jordan Elemination<br />

• Pecahkan sistem berikut dengan menggunakan<br />

eliminasi Gauss-Jordan<br />

• 3x 1 + 2x 2 – x 3 = -15<br />

5x 1 + 3x 2 + 2x 3 = 0<br />

3x 1 + x 2 + 3x 3 = 11<br />

11x 1 + 7x 2 = -30<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Homogen Equation<br />

• Apa yang dimaksud dengan sistem persamaan<br />

linear homogen<br />

• Berikan contoh sistem persamaan linear<br />

homogen<br />

• Berikan bentuk umum dari sistem persamaan<br />

linear homogen<br />

• Apa yang dimaksud dengan pemecahan trivial<br />

(trivial solution)<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Homogen Equation<br />

• Pecahkan sistem persamaan linear homogen<br />

berikut :<br />

• x 1 + 6x 2 - 2x 3 = 0<br />

2x 1 - 4x 2 + x 3 = 0<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Homogen Equation<br />

• Pecahkan sistem persamaan linear homogen<br />

berikut :<br />

• 3x 1 + x 2 + x 3 + x 4 = 0<br />

5x 1 - x 2 + x 3 - x 4 = 0<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS


Thanks<br />

• Have a nice learning in Math<br />

Laboratorium Kadaster dan Kebijakan Pertanahan<br />

Teknik Geomatika – FTSP – ITS

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!