Aljabar Linear Elementer MA1223 3 SKS Silabus : Bab I Matriks dan Operasinya

*MA-1223 Aljabar Linear*Aljabar Linear ElementerMA1223 3 SKSSilabus :Bab I Matriks dan OperasinyaBab II Determinan MatriksBab III Sistem Persamaan LinearBab IV Vektor di Bidang dan di RuangBab V Ruang VektorBab VI Ruang Hasil Kali DalamBab VII Transformasi LinearBab VIII Ruang Eigen

MA-1223 Aljabar Linear

*MA-1223 Aljabar Linear*Ruang Hasilkali Dalam (RHD)

Sub Pokok BahasanDefinisi RHDHimpunan OrtonormalProses Gramm Schmidt

Aplikasi RHD : bermanfaat dalam beberapa metode optimasi, seperti metode least square dalam peminimuman error dalam berbagai bidang rekayasa.


*MA-1223 Aljabar Linear*Definisi RHDMisalnya V adalah suatu ruang vektor, dan maka notasi < , > dinamakan hasil kali dalam jika memenuhi keempat aksioma sebagai berikut: (Simetris) (Aditivitas)untuk suatu kR, (Sifat Homogenitas) , untuk setiap dan (Sifat Positifitas)


*MA-1223 Aljabar Linear*Jika V merupakan suatu ruang hasil kali dalam, maka norm (panjang) sebuah vektor dinyatakan oleh :

yang didefinisikan oleh :

Contoh 1 : Ruang Hasil Kali Dalam Euclides ( Rn )Misalkan , Rn maka

= (u12 + u22 + ..+un2)


*MA-1223 Aljabar Linear*Contoh 2 :Misalnya W R3 yang dilengkapi dengan operasi hasil kali , dimana Buktikan bahwa W adalah ruang hasilkali dalam

Jawab :Misalkan

2u1v1 + u2v2 + 3u3v3 = 2 v1u1 + v2u2+ 3v3u3 (terbukti simetris)


*MA-1223 Aljabar Linear* = 2(u1+ v1)w1 + (u2+v2)w2 + 3(u3+v3)w3 = 2u1w1+2v1w1+u2w2 +v2w2+3u3w3+3v3w3 = 2u1w1+u2w2+3u3w3+2v1w1+v2w2+3v3w3 (bersifat aditivitas)(iii) untuk suatu kR, = 2ku1v1 + ku2v2 + 3ku3v3 = k2u1v1 + ku2v2 + k.3u3v3 (bersifat homogenitas)


*MA-1223 Aljabar Linear*

Jelas bahwadan

Contoh 3 :Tunjukan bahwa bukan merupakan hasil kali dalamJawab :Perhatikan

Pada saat 3u32 > u12 + 2u22 maka

Tidak memenuhi Sifat positivitas


*MA-1223 Aljabar Linear*Contoh 4 : Diketahui dimana dan Apakah merupakan hasil kali dalam?Jelas bahwa = ( a2 + c2 ) Misalkan diperoleh Padahal ada Aksioma terakhir tidak terpenuhi.Jadi ad + cf bukan merupakan hasil kali dalam.Jawab :



Himpunan Ortonormal Sebuah himpunan vektor pada ruang hasil kali dalam dinamakan himpunan ortogonal jika semua pasangan vektor yang berbeda dalam himpunan tersebut adalah ortogonal (saling tegak lurus).

Himpunan ortonormal himpunan ortogonal yang setiap vektornya memiliki panjang (normnya) satu.



Secara Operasional

Misalkan, pada suatuRHDT dikatakan himpunan vektor ortogonal jika untuk setiap i j

Sedangkan,T dikatakan himpunan vektor ortonormaljika untuk setiap i berlaku


*MA-1223 Aljabar Linear*Contoh 5 : 1.

Pada RHD Euclides, A bukan himpunan ortogonal. 2.

Pada RHD Euclides, B merupakan himpunan ortonormal.

3.

Pada RHD Euclides, C merupakan himpunan ortonormal.


*MA-1223 Aljabar Linear*Misalkan

adalah basis ortonormal untuk RHD V Jika adalah sembarang vektor pada V, maka

Perhatikan bahwa, untuk suatu i berlaku :

Karena S merupakan himpunan ortonormal dandan


*MA-1223 Aljabar Linear*Sehingga, untuk setiap i berlaku Kombinasi linear Ditulis menjadi Contoh 6 :Tentukan kombinasi linear daripada RHD Euclides berupa bidang yang dibangun dan


*MA-1223 Aljabar Linear*Jawab :Perhatikan ..u dan v mrpBasis ortonormal


*MA-1223 Aljabar Linear*Proses Gramm-Schmidt

basis bagi suatu RHD V basis ortonormal bagi VLangkah yang dilakukan


*MA-1223 Aljabar Linear* 2. Langkah kedua

Vektor satuan searah



3. Langkah ketiga WVektor satuan Yang tegak lurusBidang W


*MA-1223 Aljabar Linear*Contoh 7 :Diketahui :

B merupakan basis pada RHD Euclides di R3.Transformasikan basis tersebut menjadi basis Ortonormal

Jawab :Langkah 1.



Langkah 2Sementara itu,

Karena itu, sehingga :



Langkah 3Sementara itu,

sehingga :


*MA-1223 Aljabar Linear*Jadi,

merupakan basis ortonormal untuk ruang vektor R3 dengan hasil kali dalam Euclides =



Contoh 8 :Diketahui bidang yang dibangun oleh merupakan subruang dari RHD Euclides di R3Tentukan proyeksi orthogonal dari vektor pada bidang tersebut.


*MA-1223 Aljabar Linear*Jawab :Diketahui Selain membangun subruang pada RHDKarena merupakan basis bagi subruang pada RHD tsb. himpunan tsb juga saling bebas linear (terlihat bahwa ia tidak saling berkelipatan). Langkah awal :Basis tersebut basis ortonormal.


*MA-1223 Aljabar Linear*Perhatikan bahwa :


*MA-1223 Aljabar Linear*Sehingga:Akibatnya :


*MA-1223 Aljabar Linear*Akhirnya, diperolehJadi Basis Orthonormal bagi bidang tsb =


*MA-1223 Aljabar Linear*Proyeksi Orthogonal Vektor pada bidang tersebut adalah Perhatikan bahwa :


*MA-1223 Aljabar Linear* Sementara itu :


*MA-1223 Aljabar Linear*Dengan demikian,=


*MA-1223 Aljabar Linear*Contoh 9 : Diketahui bidang yang dibangun oleh merupakan subruang dari RHD EuclidesTentukan proyeksi orthogonal dari vektor pada bidang tersebut.Jelas bahwa merupakan basis bagi bidang tersebut, karena dan saling bebas linear Jawab


*MA-1223 Aljabar Linear*Basis tersebut akan ditransformasikan menjadi basis ortonormal.


*MA-1223 Aljabar Linear*Perhatikan bahwa :Sehingga:akibatnya


*MA-1223 Aljabar Linear*Proyeksi Orthogonal Vektor pada bidang W adalah: =


*MA-1223 Aljabar Linear*Jadi Basis Orthonormal bagi bidang tersebut adalah :


*MA-1223 Aljabar Linear*Latihan Bab VI Periksa apakah operasi berikut merupakan hasil kali dalam atau bukan= u12v1 + u2v22 di R2 = u1v1 + 2u2v2 u3v3 di R3 = u1v3 + u2v2 + u3v1 di R3a.b.c.Tentukan nilai k sehingga vektor (k, k, 1) dan vektor (k, 5, 6 ) adalah orthogonal dalam ruang Euclides !


*MA-1223 Aljabar Linear*3. W merupakan subruang RHD euclides di 3 yang dibangun oleh vektor dan Tentukan proyeksi orthogonal vektor pada W


*

Documents

Aljabar Linear Elementer MA1223 3 SKS Silabus : Bab I Matriks dan Operasinya