Math Problem Statement
Tentukan solusi SPL homogen berikut x + 2y - z = 0 x - 2y + 3z = 0 x + 4y - 3z = 0
Solution
Untuk menentukan solusi sistem persamaan linear (SPL) homogen:
Kita dapat menggunakan metode eliminasi Gauss atau substitusi untuk mencari solusi. Karena ini adalah SPL homogen, selalu ada solusi trivial (yaitu , , dan ). Namun, kita juga perlu mengecek apakah ada solusi non-trivial.
Langkah 1: Tulis dalam bentuk matriks
Kita susun persamaan dalam bentuk matriks:
1 & 2 & -1 \\ 1 & -2 & 3 \\ 1 & 4 & -3 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} x \\ y \\ z \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix}$$ ### Langkah 2: Operasi baris elementer (metode eliminasi Gauss) Kita lakukan eliminasi Gauss untuk membawa matriks ke dalam bentuk eselon baris. 1. Baris 2 dikurangi baris 1: $$\begin{pmatrix} 1 & 2 & -1 \\ 0 & -4 & 4 \\ 1 & 4 & -3 \end{pmatrix}$$ 2. Baris 3 dikurangi baris 1: $$\begin{pmatrix} 1 & 2 & -1 \\ 0 & -4 & 4 \\ 0 & 2 & -2 \end{pmatrix}$$ 3. Bagi baris 2 dengan $$-4$$: $$\begin{pmatrix} 1 & 2 & -1 \\ 0 & 1 & -1 \\ 0 & 2 & -2 \end{pmatrix}$$ 4. Baris 3 dikurangi 2 kali baris 2: $$\begin{pmatrix} 1 & 2 & -1 \\ 0 & 1 & -1 \\ 0 & 0 & 0 \end{pmatrix}$$ ### Langkah 3: Substitusi mundur Dari baris ketiga, kita lihat bahwa baris ketiga adalah persamaan identitas (0 = 0), yang menunjukkan bahwa sistem ini memiliki solusi tak hingga. Baris kedua: $$y - z = 0 \implies y = z$$ Baris pertama: $$x + 2y - z = 0 \implies x + 2z - z = 0 \implies x + z = 0 \implies x = -z$$ ### Solusi umum: Solusi sistem adalah dalam bentuk parameter $$z$$: $$x = -z, \quad y = z$$ Jadi, solusi umum adalah: $$(x, y, z) = (-z, z, z)$$ Untuk $$z = t$$ (dengan $$t$$ sebagai sembarang bilangan real), kita dapat menulis solusi sebagai: $$(x, y, z) = (-t, t, t)$$ Ini menunjukkan bahwa solusi non-trivial juga ada selain solusi trivial. --- Ada pertanyaan atau butuh penjelasan lebih detail? Berikut adalah 5 pertanyaan yang relevan: 1. Bagaimana cara mengidentifikasi apakah SPL memiliki solusi unik atau tak hingga? 2. Apa perbedaan utama antara solusi trivial dan non-trivial dalam SPL homogen? 3. Bagaimana kita bisa menggunakan metode substitusi untuk menyelesaikan SPL homogen? 4. Apa kegunaan eliminasi Gauss dalam SPL? 5. Bagaimana SPL homogen berbeda dari SPL non-homogen? **Tip**: Sistem persamaan linear homogen selalu memiliki solusi trivial, tetapi solusi non-trivial hanya ada jika determinan dari koefisien matriks nol.Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Linear Algebra
Homogeneous System of Linear Equations
Gaussian Elimination
Substitution
Formulas
Matrix representation of a system of equations
Gaussian elimination steps
Back substitution
Theorems
Existence of trivial and non-trivial solutions in homogeneous systems
Rank-nullity theorem
Suitable Grade Level
Grades 11-12, Early University
Related Recommendation
Solving Homogeneous System of Linear Equations Using Gaussian Elimination
Gaussian Elimination for Solving x + y + z = 24, 2y + 2z - x = 0, y + 9 = x
Gaussian Elimination for Solving a Linear System with 3 Variables
Gaussian Elimination: Solve 2x + y + z = 5, 4x + 3y + z = 6, -2x + y - 2z = -2
Solve Homogeneous Linear System: 2x + 2y + 4z = 0, w - y - 3z = 0