Tentukan Himpunan Penyelesaian Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel Berikut

Tentukan Himpunan Penyelesaian Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel Berikut

Dalam ilmu arsitektur, terdapat perhitungan matematika untuk mendirikan bangunan, salah satunya adalah sistem persamaan linear. Sistem persamaan linear bermanfaat untuk menentukan koordinat titik potong. Koordinat yang tepat sangat penting untuk menghasilkan bangunan yang sesuai dengan sketsa. Di artikel kali ini, kita akan membahas sistem persamaan linear tiga variabel (SPLTV).

Sistem persamaan linear tiga variabel terdiri dari beberapa buah persamaan linear dengan tiga variabel. Bentuk umum dari persamaan linear tiga variabel adalah sebagai berikut.

ax + by + cz = d

a, b, c, dan d merupakan bilangan real, tapi a, b, dan c tidak boleh semuanya 0. Persamaan tersebut memiliki banyak solusi. Salah satu solusi dapat diperoleh dengan mengumpamakan sembarang nilai pada dua variabel untuk menentukan nilai variabel ketiga.

Sebuah nilai (x, y, z) merupakan himpunan penyelesaian sistem persamaan linear tiga variabel jika nilai (x, y, z) memenuhi ketiga persamaan yang ada di dalam SPLTV. Himpunan penyelesaian SPLTV dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu metode substitusi dan metode eliminasi.

Metode Substitusi

Metode substitusi adalah metode penyelesaian sistem persamaan linear dengan cara menyubstitusikan nilai salah satu variabel dari satu persamaan ke persamaan lain. Metode ini dilakukan sampai diperoleh semua nilai variabel dalam sistem persamaan linear tiga variabel.

(Baca juga: Sistem Persamaan Linear Dua Variabel)

Metode substitusi lebih mudah digunakan pada SPLTV yang memuat persamaan berkoefisien 0 atau 1. Berikut adalah langkah-langkah penyelesaian dengan metode substitusi.

  1. Tentukan persamaan yang memiliki bentuk sederhana. Persamaan dengan bentuk sederhana memiliki koefisien 1 atau 0.
  2. Nyatakan salah satu variabel dalam bentuk dua variabel lain. Contohnya, variabel x dinyatakan dalam variabel y atau z.
  3. Substitusikan nilai variabel yang diperoleh pada langkah kedua ke persamaan lain yang ada di SPLTV, sehingga diperoleh sistem persamaan linear dua variabel (SPLDV).
  4. Tentukan penyelesaian SPLDV yang diperoleh pada langkah ketiga.
  5. Tentukan nilai semua variabel yang belum diketahui.
Baca :   Suku Yang Ada Di Indonesia Adalah

Coba kita lakukan contoh soal berikut. Tentukan himpunan penyelesaian sistem persamaan linear tiga variabel di bawah ini.

x + y + z = -6 … (1)

x – 2y + z = 3 … (2)

-2x + y + z = 9 … (3)

Pertama, kita dapat mengubah persamaan (1) menjadi, z = -x – y – 6 menjadi persamaan (4). Kemudian, kita dapat menyubstitusikan persamaan (4) ke persamaan (2) sebagai berikut.

x – 2y + z = 3

x – 2y + (-x – y – 6) = 3

x – 2y – x – y – 6 = 3

-3y = 9

y = -3

Setelah itu, kita dapat menyubstitusikan persamaan (4) ke persamaan (3) sebagai berikut.

-2x + y + (-x – y – 6) = 9

-2x + y – x – y – 6 = 9

-3x = 15

x = -5

Kita sudah mendapatkan nilai x = -5 dan y = -3. Kita dapat memasukkannya ke persamaan (4) untuk memperoleh nilai z sebagai berikut.

z = -x – y – 6

z = -(-5) – (-3) – 6

z = 5 + 3 – 6

z = 2

Jadi, kita mendapat himpunan penyelesaian (x, y, z) = (-5, -3, 2)

Metode Eliminasi

Metode eliminasi adalah metode penyelesaian sistem persamaan linear dengan cara menghilangkan salah satu variabel pada dua buah persamaan. Metode ini dilakukan sampai tersisa satu buah variabel.

Metode eliminasi dapat digunakan pada semua sistem persamaan linear tiga variabel. Tapi metode ini memerlukan langkah yang panjang karena tiap langkah hanya dapat menghilangkan satu variabel. Diperlukan minimal 3 kali metode eliminasi untuk menentukan himpunan penyelesaian SPLTV. Metode ini lebih mudah jika digabung dengan metode substitusi.

Langkah-langkah penyelesaian menggunakan metode eliminasi adalah sebagai berikut.

  1. Amati ketiga persamaan pada SPLTV. Jika ada dua persamaan yang nilai koefisiennya sama pada variabel yang sama, kurangkan atau jumlahkan kedua persamaan agar variabel tersebut berkoefisien 0.
  2. Jika tidak ada variabel berkoefisien sama, kalikan kedua persamaan dengan bilangan yang membuat koefisien suatu variabel pada kedua persamaan sama. Kurangkan atau jumlahkan kedua persamaan agar variabel tersebut berkoefisien 0.
  3. Ulangi langkah 2 untuk pasangan persamaan lain. Variabel yang dihilangkan pada langkah ini harus sama dengan variabel yang dihilangkan pada langkah 2.
  4. Setelah diperoleh dua persamaan baru pada langkah sebelumnya, tentukan himpunan penyelesaian kedua persamaan menggunakan metode penyelesaian sistem persamaan linear dua variabel (SPLDV).
  5. Substitusikan nilai dua variabel yang diperoleh pada langkah ke-4 pada salah satu persamaan SPLTV sehingga diperoleh nilai variabel ketiga.
Baca :   Nama Alat Musik Daerah Jawa Tengah

Kita akan coba menggunakan metode eliminasi pada soal berikut. Tentukan himpunan penyelesaian SPLTV-nya!

2x + 3y – z = 20 … (1)

3x + 2y + z = 20 … (2)

X + 4y + 2z = 15 … (3)

SPLTV dapat ditentukan himpunan penyelesaiannya dengan mengeliminasi variabel z. Pertama, jumlahkan persamaan (1) dan (2) sehingga diperoleh:

2x + 3y – z = 20

3x + 2y + z = 20 +

5x + 5y       = 40

x + y           = 8 … (4)

Kemudian, kalikan 2 pada persamaan (2) dan kalikan 1 pada persamaan (1) sehingga diperoleh:

3x + 2y + z = 20  |x2         6x + 4y + 2z = 40

x + 4y + 2z = 15  |x1         x + 4y + 2z = 15 –

5x              = 25

x                = 5

Setelah mengetahui nilai x, substitusikan ke persamaan (4) sebagai berikut.

x + y = 8

5 + y = 8

y = 3

Substitusikan nilai x dan y pada persamaan (2) sebagai berikut.

3x + 2y + z = 20

3(5) + 2 (3) + z = 20

15 + 6 + z = 20

z = -1

Sehingga diperoleh himpunan penyelesaian SPLTV (x, y, z) adalah (5, 3, -1).

PERTANYAAN

Tentukan himpunan penyelesaian dari sistem persamaan linear tiga variabel berikut:

3x – y + 2z = 15

2x + y + z = 13

3x + 2y + 2z = 24

a. (-2, 3, -6)

b. (-2, 3, 6)

c. (2, -3, 6)

d. (2, 3, -6)

e. (2, 3, 6)

PENYELESAIAN

DIketahui sistem persamaan tiga variabel sebagai berikut:

3x – y + 2z = 15  … (1)

2x + y + z = 13  … (2)

3x + 2y + 2z = 24 … (3)

Gunakan metode eliminasi pada persamaan (1) dan (3) untuk menyederhanakan sistem persamaan menjadi satu variabel. Eliminasi variabel x dan z, sehingga:

3x – y + 2z = 15

3x + 2y + 2z = 24

-3y = -9

y = 3

Gunakan kembali metode eliminasi pada persamaan (2) dan (3) untuk menyederhanakan sistem persamaan menjadi satu variabel. Eliminasi variabel y dan z, sehingga:

Baca :   Median Dari Data Pada Histogram Tersebut Adalah

2x + y + z = 13 → 4x + 2y + 2z = 26

3x + 2y + 2z = 24

x = 2

Substitusi x = 2 dan y = 3 ke dalam persamaan (1), didapatkan:

3x – y + 2z = 15

3 (2) – 3 +2z = 15

3 + 2z = 15

2z = 12

z = 6

Jadi, himpunan penyelesaian (x, y, z) = (2, 3, 6) (Jawaban D).

Pelajari Lebih Lanjut

Semoga penjelasannya membantu. Apabila ingin mempelajari lebih lanjut, disarankan untuk mempelajari:

– Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel, yang ada di https://brainly.co.id/tugas/17124044 dan https://brainly.co.id/tugas/12574085

Detail Tambahan

Kelas: 10 SMA

Mapel: Matematika

Materi: Sistem Persamaan Linear

Kata Kunci: sistem persamaan linear, tiga variabel

Kode: 10.2.3

Selesaikan sistem persamaan linear tiga variabel berikut dengan metode gabungan eliminasi dan substitusi!

3x + 2y + z = 7

4x – y + 2z = 15

5x + y – z = 6


Jawab

:

Jadi penyelesaiannya adalah x = 2, y = -1, dan z = 3.

—————-#—————-

Jangan lupa komentar & sarannya

Email:

Kunjungi terus:masdayat.net OK! 🙂

Tentukan Himpunan Penyelesaian Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel Berikut

Source: https://hasilcopa.com/tentukan-himpunan-penyelesaian-sistem-persamaan-linear-tiga-variabel-berikut-3x-y2z15

Check Also

Hukum Lenz Tentang Arah Arus Induksi

Hukum Lenz Tentang Arah Arus Induksi Hukum Lenz – Kembali lagi bersama dosenpintar.com, nah pada …