SPLTV
Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel
Nama : Dwi Gita komala sari
Kelas : X MIPA 3
Absen :10
Pengertian SPLTV
Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel (SPLTV) adalah suatu persamaan matematika yang terdiri dari tiga persamaan linear yang masing – masing persamaannya juga bervariabel tiga.
Bentuk Umum SPLTV
Bentuk umum dari Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel (SPLTV) ialah:
a_1x + b_1y + c_1z = d_1
a_2x + b_2y + c_2z = d_2
a_3x + b_3y + c_3z = d_3
Dengan a_1, b_1, c_1, d_1, a_2, b_2, c_2, d_2, a_3, b_3, c_3, d_3 adalah bilangan real.
Keterangan:
a_1, a_2, a_3 adalah koefisien dari x
b_1, b_2, b_3 adalah koefisien dari y
c_1, c_2, c_3 adalah koefisien dari z
d_1, d_2, d_3 adalah konstanta
x, y, z adalah variabel (peubah)
Ciri-ciri SPLTV
Menggunakan relasi tanda sama dengan (=)
Memiliki tiga variabel
Ketiga variabel tersebut memiliki derajat satu (berpangkat satu)
Komponen Pembentuk SPLTV
Variabel
Variabel adalah notasi pengganti suatu bilangan yang belum diketahui nilainya secara jelas. Variabel disebut juga sebagai peubah. Variabel biasanya dinotasikan dengan huruf kecil, seperti a, b, c, …, z.
Contoh:
Suatu bilangan jika dikalikan 3 kemudian dikurangi 9 menghasilkan 6. Maka bentuk persamaannya adalah 3x - 9 = 6 dimana x merupakan variabel dari persamaan tersebut.
Konstanta
Konstanta adalah suku dari suatu bentuk aljabar yang berupa bilangan dan tidak memuat variabel.
Contoh:
Kontanta dari bentuk aljabar 5x + 7 adalah 7.
Koefisien
Koefisien pada bentuk aljabar adalah faktor konstanta dari suatu suku pada bentuk aljabar.
Contoh:
Koefisien x dari 9x - 3 adalah 9.
Suku
Suku adalah sebuah variabel beserta koefisiennya atau konstanta pada bentuk aljabar yang dipisahkan oleh operasi jumlah atau selisih.
Contoh:
Suku satu adalah bentuk aljabar yang tidak dihubungkan oleh operasi jumlah atau selisih. Contoh: 5, 3x, -2xy.
Penyelesaian SPLTV
Metode Eliminasi
Contoh:
Tentukan himpunan penyelesaian dari SPLTV berikut ini menggunakan metode eliminasi!
3x + 2y + z = 14
3x + 2y - z = 12
x + y + z = 6
Jawab:
Kita beri nama ketiga persamaan SPLTV di atas:
3x + 2y + z = 14 …(1)
3x + 2y - z = 12 …(2)
x + y + z = 6 …(3)
Langkah 1 (eliminasi variabel z pada persamaan (1) dan (2)):
Langkah 2 (eliminasi variabel z pada persamaan (1) dan (3)):
Langkah 3 (eliminasi variabel y pada persamaan (4) dan (5)):
Langkah 4 (eliminasi variabel x pada persamaan (4) dan (5)):
Langkah 5 (subtitusi nilai x dan y ke persamaan (1) untuk memperoleh nilai z):
Sehingga, himpunan penyelesaiannya adalah \left \{ 3, 2, 1 \right \}.
Metode Subtitusi
Contoh:
Tentukan himpunan penyelesaian dari SPLTV berikut ini menggunakan metode subtitusi!
3x + 2y + z = 14
3x + 2y - z = 12
x + y + z = 6
Jawab:
Kita beri nama ketiga persamaan SPLTV di atas:
3x + 2y + z = 14 …(1)
3x + 2y - z = 12 …(2)
x + y + z = 6 …(3)
Persamaan (3) ekuivalen dengan persamaan x = 6 - y - z. Subtitusikan persamaan x = 6 - y - z ke persamaan (1), diperoleh:
Kemudian subtitusikan persamaan x = 6 - y - z ke persamaan (2), diperoleh:
Persamaan (4) ekuivalen dengan persamaan y = 4 - 2z. Subtitusikan persamaan y = 4 - 2z ke persamaan (5), diperoleh:
Subtitusikan nilai z ke persamaan (5) untuk memperoleh nilai y:
Subtitusikan nilai y dan z ke persamaan (1) untuk memperoleh nilai x:
Jadi, himpunan penyelesaiannya adalah \left \{ 3, 2, 1 \right \}.
Metode Gabungan
Contoh:
Tentukan himpunan penyelesaian dari SPLTV berikut ini menggunakan metode gabungan!
3x + 2y + z = 14
3x + 2y - z = 12
x + y + z = 6
Jawab:
Kita beri nama ketiga persamaan SPLTV di atas:
3x + 2y + z = 14 …(1)
3x + 2y - z = 12 …(2)
x + y + z = 6 …(3)
Langkah 1 (eliminasi variabel z pada persamaan (1) dan (2)):
Langkah 2 (eliminasi variabel z pada persamaan (1) dan (3)):
Langkah 3 (mencari nilai x dengan metode subtitusi):
Persamaan (4) ekuivalen dengan persamaan x = \frac{26 - 4y}{6}. Subtitusikan persamaan x = \frac{26 - 4y}{6} ke persamaan (5).
Langkah 4 (subtitusikan nilai y ke persamaan (5) untuk memperoleh nilai x):
Langkah 5 (subtitusikan nilai x dan y ke persamaan (1) untuk memperoleh nilai z):
Jadi, himpunan penyelesaiannya adalah \left \{ 3, 2, 1 \right \}
Metode Determinan
Metode determinan sering juga disebut dengan metode cramer. Determinan adalah suatu bilangan yang berkaitan dengan matriks bujur sangkar (persegi).
■ Langkah Pertama, ubahlah sistem persamaa linear tiga variabel ke dalam bentuk matriks, yaitu sebagai berikut.
Misalkan terdapat sistem persamaan berikut.
a1x + b1y + c1z = d1
a2x + b2y + c2z = d2
a3x + b3y + c3z = d3
persamaan di atas kita ubah menjadi bentuk berikut
A . X = B …………… Pers. (1)
Dengan:
A
=
a1
b1
c1
a2
b2
c2
a3
b3
c3
X
=
x
y
z
B
=
d1
d2
d3
Sehingga persamaan 1 di atas menjadi bentuk matriks berikut.
a1
b1
c1
x
=
d1
a2
b2
c2
y
d2
a3
b3
c3
z
d3
■ Langkah Kedua, tentukan nilai determinan matriks A (D), determinan x (Dx), determinan y (Dy), dan determinan z (Dz) dengan persamaan berikut.
D
=
a1
b1
c1
a1
b1
=
(a1b2c3 + b1c2a3 + c1a2b3) – (a3b2c1 + b3c2a1 + c3a2b1)
a2
b2
c2
a2
b2
a3
b3
c3
a3
b3
D adalah determinan dari matriks A.
Dx
=
d1
b1
c1
d1
b1
=
(d1b2c3 + b1c2d3 + c1d2b3) – (d3b2c1 + b3c2d1 + c3d2b1)
d2
b2
c2
d2
b2
d3
b3
c3
d3
b3
Dx adalah determinan dari matriks A yang kolom pertama diganti dengan elemen-elemen matriks B.
Dy
=
a1
d1
c1
a1
d1
=
(a1d2c3 + d1c2a3 + c1a2d3) – (a3d2c1 + d3c2a1 + c3a2d1)
a2
d2
c2
a2
d2
a3
d3
c3
a3
d3
Dy adalah determinan dari matriks A yang kolom kedua diganti dengan elemen-elemen matriks B.
Dz
=
a1
b1
d1
a1
b1
=
(a1b2d3 + b1d2a3 + d1a2b3) – (a3b2d1 + b3d2a1 + d3a2b1)
a2
b2
d2
a2
b2
a3
b3
d3
a3
b3
Dz adalah determinan dari matriks A yang kolom ketiga diganti dengan elemen-elemen matriks B.
■ Langkah Ketiga, tentukan nilai x dan y dengan persamaan berikut.
x
=
Dx
D
y
=
Dy
D
z
=
Dz
D
Contoh Soal :
2x + y + z = 12
x + 2y – z = 3
3x – y + z = 11
Jawab:
■ Mengubah SPLTV ke bentuk matriks
Pertama, kita ubah sistem persamaan yang ditanyakan dalam soal ke bentuk matriks berikut.
2
1
1
x
=
12
1
2
−1
y
3
3
−1
1
z
11
Kedua, kita tentukan nilai D, Dx, Dy dan Dz dengan ketentuan seperti pada langkah-langkah di atas.
■ Menentukan nilai D
D
=
2
1
1
2
1
1
2
−1
1
2
3
−1
1
3
−1
D = [(2)(2)(1) + (1)(−1)(3) + (1)(1)(−1)] – [(3)(2)(1) + (−1)(−1)(2) + (1)(1)(1)]
D = [4 – 3 – 1] − [6 + 2 + 1]
D = 0 − 9
D = −9
■ Menentukan nilai Dx
Dx
=
12
1
1
12
1
3
2
−1
3
2
11
−1
1
11
−1
Dx = [(12)(2)(1) + (1)(−1)(11) + (1)(3)(−1)] – [(11)(2)(1) + (−1)(−1)(12) + (1)(3)(1)]
Dx = [24 – 11 – 3] − [22 + 12 + 3]
Dx = 10 − 37
Dx = −27
■ Menentukan nilai Dy
Dy
=
2
12
1
2
12
1
3
−1
1
3
3
11
1
3
11
Dy = [(2)(3)(1) + (12)(−1)(3) + (1)(1)(11)] – [(3)(3)(1) + (11)(−1)(2) + (1)(1)(12)]
Dy = [6 – 36 + 11] − [9 − 22 + 12]
Dy = −19 – (–1)
Dy = −18
■ Menentukan nilai Dz
Dz
=
2
1
12
2
1
1
2
3
1
2
3
−1
11
3
−1
Dz = [(2)(2)(11) + (1)(3)(3) + (12)(1)(−1)] – [(3)(2)(12) + (−1)(3)(2) + (11)(1)(1)]
Dz = [44 + 9 – 12] − [72 − 6 + 11]
Dz = 41 − 77
Dz = −36
■ Menentukan nilai x, y, z
Setelah nilai D, Dx, Dy, dan Dz kita peroleh, langkah terakhir adalah menentukan nilai x, y, dan z menggunakan rumus berikut ini.
x
=
Dx
=
−27
=
3
D
−9
y
=
Dy
=
−18
=
2
D
−9
z
=
Dz
=
−36
=
4
D
−9
Dengan demikian, himpunan penyelesaian dari sistem persamaan linear 3 variabel di atas adalah HP = {(3, 2, 4)}.
contoh soal :
Diketahui :
Ditanya :
Jawab :
Kesimpulan :
Komentar
Posting Komentar