Bab 2: Matriks

SMK Kelas XI - Teknik Komputer dan Jaringan

Progress Belajar

Materi 3: Transpose, Determinan, dan Invers Matriks Ordo 2×2

Transpose Matriks (Aᵀ)

Transpose matriks adalah operasi menukar elemen baris menjadi kolom atau sebaliknya.

Contoh:

Jika A =

1 2 3
4 5 6
maka Aᵀ =
1 4
2 5
3 6

Sifat-sifat Transpose:

  • (Aᵀ)ᵀ = A
  • (A + B)ᵀ = Aᵀ + Bᵀ
  • (kA)ᵀ = kAᵀ (k adalah skalar)
  • (AB)ᵀ = BᵀAᵀ

Determinan Matriks Persegi (det(A) atau |A|)

Determinan adalah nilai skalar yang dapat dihitung dari matriks persegi.

Determinan Matriks 2×2

Jika A =

a b
c d
maka det(A) = ad - bc

Contoh:

A =

3 2
1 4
det(A) = (3×4) - (2×1) = 12 - 2 = 10

Sifat-sifat Determinan:

  • det(Aᵀ) = det(A)
  • det(AB) = det(A) × det(B)
  • det(kA) = kⁿ × det(A) (untuk matriks n×n)
  • Jika det(A) = 0, maka A disebut matriks singular

Invers Matriks (A⁻¹)

Invers matriks adalah matriks yang ketika dikalikan dengan matriks asli menghasilkan matriks identitas.

A × A⁻¹ = A⁻¹ × A = I

Invers Matriks 2×2

Jika A =

a b
c d
maka A⁻¹ = 1/det(A) ×
d -b
-c a

Contoh:

A =

2 3
1 4

Langkah 1: Hitung determinan

det(A) = (2×4) - (3×1) = 8 - 3 = 5

Langkah 2: Tentukan matriks adjoint

Adjoint =

4 -3
-1 2

Langkah 3: Hitung invers

A⁻¹ = 1/5 ×

4 -3
-1 2
=
4/5 -3/5
-1/5 2/5

Syarat Matriks Memiliki Invers:

  • Matriks harus persegi (jumlah baris = jumlah kolom)
  • Determinan ≠ 0 (tidak singular)

Aplikasi TKJ: Transformasi Data dan Kriptografi

Dalam Teknik Komputer dan Jaringan, konsep transpose, determinan, dan invers digunakan untuk:

1. Transformasi Koordinat Jaringan

Matriks transformasi digunakan untuk mengubah koordinat dalam sistem jaringan:

Transformasi rotasi titik (x,y) dengan sudut θ:

cos θ -sin θ
sin θ cos θ
×
x
y

2. Kriptografi Sederhana

Matriks digunakan dalam enkripsi data:

  • Enkripsi: Pesan × Matriks Kunci = Ciphertext
  • Dekripsi: Ciphertext × Invers Matriks Kunci = Pesan Asli

Contoh Enkripsi Hill Cipher:

Kunci =

3 2
1 4

Pesan "HI" → H=7, I=8 →

7
8

Ciphertext = Kunci × Pesan =

37
39

3. Analisis Stabilitas Sistem Jaringan

Determinan digunakan untuk menganalisis stabilitas sistem kontrol dalam jaringan:

  • det(A) > 0: Sistem stabil
  • det(A) = 0: Sistem kritis
  • det(A) < 0: Sistem tidak stabil

Kuis Interaktif

Jawablah pertanyaan berikut untuk menguji pemahaman Anda:

1. Transpose dari matriks

2 5
3 1
adalah...

2 3
5 1
1 3
5 2
2 1
5 3

2. Determinan dari matriks

4 2
3 1
adalah...

-2
2
10
-10

3. Syarat suatu matriks memiliki invers adalah...

Ordo harus 2×2
Determinan ≠ 0
Harus matriks identitas
Semua elemen harus positif

4. Dalam aplikasi TKJ, invers matriks digunakan untuk...

Dekripsi data
Transformasi koordinat balik
Analisis sistem kontrol
Semua jawaban benar