Perbandingan Operasi Eliminasi Gauss, Gauss Jordan, Sarrus, dan Cramer
Eliminasi Gauss
Eliminasi Gauss adalah suatu metode untuk mengoperasikan nilai-nilai di dalam matriks sehingga menjadi matriks yang lebih sederhana lagi. Dengan melakukan operasi baris sehingga matriks tersebut menjadi matriks yang baris. Ini dapat digunakan sebagai salah satu metode penyelesaian persamaan linear dengan menggunakan matriks. Caranya dengan mengubah persamaan linear tersebut ke dalam matriks teraugmentasi dan mengoperasikannya. Setelah menjadi matriks baris, lakukan substitusi balik untuk mendapatkan nilai dari variabel-variabel tersebut.
Ciri ciri Metode Gauss adalah
- Jika suatu baris tidak semua nol, maka bilangan pertama yang tidak nol adalah 1 (1 utama)
- Baris nol terletak paling bawah
- 1 utama baris berikutnya berada dikanan 1 utama baris diatasnya
- Dibawah 1 utama harus nol
Eliminasi Gauss Jordan
Eliminasi Gauss-Jordan adalah pengembangan dari eliminasi Gauss yang hasilnya lebih sederhana lagi. Caranya adalah dengan meneruskan operasi baris dari eliminasi Gauss sehingga menghasilkan matriks yang Eselon-baris. Ini juga dapat digunakan sebagai salah satu metode penyelesaian persamaan linear dengan menggunakan matriks.
Prosedur umum untuk metode eliminasi Gauss-Jordan ini adalah
1. Ubah sistem persamaan linier yang ingin dihitung menjadi matriks augmentasi.
2. Lakukan operasi baris elementer pada matriks augmentasi (A|b) untuk mengubah matriks
A menjadi dalam bentuk baris eselon yang tereduksi
Contoh Soal Untuk Gauss dan Gauss jordan
Cari Nilai X1,X2,X3 pada persamaan dibawah ini menggunakan eliminasi gauss dan eliminasi gauss jordan
2X1 + X2 + 4X3 = 8
3X1 + 2X2 + X3 = 10
X1 + 3X2 + 3X3 = 8
Penyelesaian dengan Eliminasi Gauss :
Langkah terakhir adalah substitusikan balik dari bawah jadi
X3 = 0.538
X2 - 0.25(X3) = 1.25
X2 = 1.25 + 0.25(0.538)
X2 = 1.384
X1 - 2X2 + X3 = 0
X1 = 2X2 - X3
X1 = 2(1.384) - 0.538
X1 = 2.23
Jadi X1 = 2.23, X2 = 1.384, X3 = 0.538
Penyelesaian dengan Eliminasi Gauss Jordan :
Sebenarnya hanya tinggal melanjutkan dari langkah eliminasi gauss seperti di tambahkan langkah 8 sampai langkah 10, tapi saya mengulanginya kembali dari awal.
Jadi Isinya sama seperti pada Eliminasi Gauss X1 = 2.23, X2 = 1.384, X3 = 0.538
Eliminasi Sarrus
Untuk menghitung determinan suatu matriks dapat dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya yaitu menggunakan Metode Kofaktor. Selain metode itu, pada kesempatan ini akan dikenalkan Metode Sarrus. Apa itu metode sarrus ? Metode ini sebenarnya sudah dikenalkan sejak duduk di bangku SMA, tapi mungkin dikenalkan nama metodenya (beberapa sekolah ada yang sudah mengenalkan). Misal diberikan matriks
yang berukuran
yaitu
, maka dengan metode sarrus yaitu
Diperoleh
. Kenapa bisa diperoleh rumus tersebut ?
Perhatikan Metode Kofaktor pada tulisan sebelumnya, jika diterapkan metode kofaktor tersebut pada matriks
, diperoleh
Minor entri
yaitu
.
Minor entri
yaitu
.
Minor entri
yaitu
.
Kofaktor
yaitu
.
Kofaktor
yaitu
.
Kofaktor
yaitu
.
Sehingga diperoleh,
.
Jadi, metode sarrus merupakan kasus khusus dari metode kofaktor, yaitu pada matriks berukuran
.
Contoh 1.
Hitung determinan matriks
menggunakan metode sarrus.
.
Contoh 2.
Hitung determinan matriks
menggunakan metode sarrus.
DiperolehPerhatikan Metode Kofaktor pada tulisan sebelumnya, jika diterapkan metode kofaktor tersebut pada matriks
Eliminasi Cramer
Jika AX = B adalah sistem yang terdiri dari n persamaan linier dalam n bilangan tak diketahui sehingga det(A) ≠ 0, maka sistem tersebut mempunyai pemecahan yang uniq. Pemecahan ini adalah:

dimana Aj adalah matriks yang kita dapatkan dengan menggantikan entri-entri dalam kolom ke-j dari A dengan entri-entri dalam matriks.
Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh berikut ini. Carilah solusi dari persamaan dibawah ini menggunakan aturan cramer.
x1 + 2x3 = 6
-3x1 + 4x2 + 6x3 = 30
-x1 – 2x2 + 3x3 = 8
ubah terlebih dahulu kedalam bentuk matriks
Karena bilangan takdiketahui atau solusinya ada 3, berarti kita bentuk matriks A1, A2 dan A3. Dengan matriks A1 dibentuk dari matriks A dengan mengganti entri-entri kolom pertama pada matriks A dengan nilai-nilai pada sebelah kanan sama dengan ( = ) di persamaan diatas yaitu:
Kemudian untuk membentuk matriks A2, kita mengganti entri-entri kolom kedua matriks A dengan
begitu juga untuk membentuk matriks A3 yaitu mengganti entri-entri pada kolom ketiga. Sehingga diperoleh A1, A2 dan A3 seperti dibawah ini;
Untuk menghitung determinan pada matriks A, A1, A2 dan A3 dapat menggunakan Determinan Menggunakan Kofaktor.
Berdasarkan Teorema diatas, maka diperoleh :
dimana Aj adalah matriks yang kita dapatkan dengan menggantikan entri-entri dalam kolom ke-j dari A dengan entri-entri dalam matriks.
Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh berikut ini. Carilah solusi dari persamaan dibawah ini menggunakan aturan cramer.
x1 + 2x3 = 6
-3x1 + 4x2 + 6x3 = 30
-x1 – 2x2 + 3x3 = 8
ubah terlebih dahulu kedalam bentuk matriks
Kemudian untuk membentuk matriks A2, kita mengganti entri-entri kolom kedua matriks A dengan
begitu juga untuk membentuk matriks A3 yaitu mengganti entri-entri pada kolom ketiga. Sehingga diperoleh A1, A2 dan A3 seperti dibawah ini;
Untuk menghitung determinan pada matriks A, A1, A2 dan A3 dapat menggunakan Determinan Menggunakan Kofaktor.
Berdasarkan Teorema diatas, maka diperoleh :




