BAB 5 RUANG VEKTOR A. PENDAHULUAN

dokumen-dokumen yang mirip
Definisi Jumlah Vektor Jumlah dua buah vektor u dan v diperoleh dari aturan jajaran genjang atau aturan segitiga;

Ruang Vektor. Kartika Firdausy UAD blog.uad.ac.id/kartikaf. Ruang Vektor. Syarat agar V disebut sebagai ruang vektor. Aljabar Linear dan Matriks 1

BAB 7 TRANSFORMASI LINEAR PADA RUANG VEKTOR

Bab 4 RUANG VEKTOR. 4.1 Ruang Vektor

Ruang Baris, Ruang Kolom, dan Ruang Null (Kernel)

Chapter 5 GENERAL VECTOR SPACE Row Space, Column Space, Nullspace 5.6. Rank & Nullity

RUANG VEKTOR. Nurdinintya Athari (NDT)

PERTEMUAN 11 RUANG VEKTOR 1

BAB II LANDASAN TEORI

Pertama, daftarkan kedua himpunan vektor: himpunan yang merentang diikuti dengan himpunan yang bergantung linear, perhatikan:

KS KALKULUS DAN ALJABAR LINEAR Ruang Baris Ruang Kolom Ruang Nol TIM KALIN

Aljabar Linear Elementer

SUBRUANG VEKTOR. Disusun Untuk Memenuhi Mata Kuliah Aljabar Linier. Dosen Pembimbing: Abdul Aziz Saefudin, M.Pd

Operasi perkalian skalar merupakan suatu aturan yang mengasosiasikan setiap skalar k dan setiap objek u pada v dengan suatu objek ku, yang disebut

Aljabar Linier Sistem koordinat, dimensi ruang vektor dan rank

Pengantar Vektor. Besaran. Vektor (Mempunyai Arah) Skalar (Tidak mempunyai arah)

ALJABAR LINEAR BASIS RUANG BARIS DAN BASIS RUANG KOLOM SEBUAH MATRIKS. Dosen Pengampu: DARMADI, S.Si, M.Pd. Oleh: Kelompok III

RUANG VEKTOR UMUM AKSIOMA RUANG VEKTOR

MUH1G3/ MATRIKS DAN RUANG VEKTOR

Suatu himpunan tak kosong F dengan operasi penjumlahan dan perkalian, dikatakan sebagai field jika untuk setiap,, memenuhi sifat-sifat berikut:

DIKTAT MATA KULIAH ALJABAR LINEAR ELEMENTER (BAGIAN II) DISUSUN OLEH ABDUL JABAR, M.Pd

G a a = e = a a. b. Berdasarkan Contoh 1.2 bagian b diperoleh himpunan semua bilangan bulat Z. merupakan grup terhadap penjumlahan bilangan.

Prof.Dr. Budi Murtiyasa Muhammadiyah University of Surakarta

MATERI ALJABAR LINEAR LANJUT RUANG VEKTOR

SUMMARY ALJABAR LINEAR

KS KALKULUS DAN ALJABAR LINEAR Independensi Linear Basis & Dimensi TIM KALIN

SOLUSI PENDEKATAN TERBAIK SISTEM PERSAMAAN LINEAR TAK KONSISTEN MENGGUNAKAN DEKOMPOSISI NILAI SINGULAR

Aljabar Linier Elementer

BAB II KAJIAN PUSTAKA. operasi matriks, determinan dan invers matriks), aljabar max-plus, matriks atas

BAB II LANDASAN TEORI. yang biasanya dinyatakan dalam bentuk sebagai berikut: =

KS KALKULUS DAN ALJABAR LINEAR Ruang Vektor TIM KALIN

TRANSFORMASI LINIER (Kajian Fungsi antar Ruang Vektor)

Matematika Teknik INVERS MATRIKS

BAB 2 LANDASAN TEORI

Matriks adalah susunan segi empat siku-siku dari objek yang diatur berdasarkan baris (row) dan kolom (column). Objek-objek dalam susunan tersebut

Ruang Vektor. Adri Priadana. ilkomadri.com

Chapter 5 GENERAL VECTOR SPACE 5.1. REAL VECTOR SPACES 5.2. SUB SPACES

Aljabar Linier. Kuliah 2 30/8/2014 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

TRANSFORMASI LINEAR. Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Aljabar Linear. Dosen Pengampu : Abdul Aziz Saefudin, M.Pd

BAB III OPERATOR LINEAR TERBATAS PADA RUANG HILBERT. Operator merupakan salah satu materi yang akan dibahas dalam fungsi

04-Ruang Vektor dan Subruang

02-Pemecahan Persamaan Linier (1)

Kumpulan Soal,,,,,!!!

Matematika Lanjut 1. Sistem Persamaan Linier Transformasi Linier. Matriks Invers. Ruang Vektor Matriks. Determinan. Vektor

BAB II TEORI KODING DAN TEORI INVARIAN

Aljabar Linier. Kuliah 3. 5/9/2014 Yanita FMIPA Matematika Unand

Aljabar Linier Elementer. Kuliah ke-9

MODUL DAN KEUJUDAN BASIS PADA MODUL BEBAS

Kata Pengantar. Puji syukur kehadirat Yang Maha Kuasa yang telah memberikan pertolongan hingga modul ajar ini dapat terselesaikan.

R maupun. Berikut diberikan definisi ruang vektor umum, yang secara eksplisit

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN

Sebuah garis dalam bidang xy bisa disajikan secara aljabar dengan sebuah persamaan berbentuk :

8.1 Transformasi Linier Umum. Bukan lagi transformasi R n R m, tetapi transformasi linier dari

TINJAUAN PUSTAKA. Dalam bab ini akan dibahas beberapa konsep mendasar meliputi ruang vektor,

Sistem Bilangan Kompleks (Bagian Pertama)

DIKTAT ALJABAR LINIER DAN MATRIKS VEKTOR. Penyusun Ir. S. Waniwatining Astuti, M.T.I.

MATEMATIKA INFORMATIKA 2 TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS GUNADARMA FENI ANDRIANI

Aljabar Linier. Kuliah

II. TINJAUAN PUSTAKA. nyata (fenomena-fenomena alam) ke dalam bagian-bagian matematika yang. disebut dunia matematika (mathematical world).

PROYEKSI ORTOGONAL PADA RUANG HILBERT. Skripsi

DIKTAT PERKULIAHAN. EDISI 1 Aljabar Linear dan Matriks

BAB III RUANG VEKTOR R 2 DAN R 3. Bab ini membahas pengertian dan operasi vektor-vektor. Selain

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS VETERAN BANGUN NUSANTARA SUKOHARJO

MATRIKS & TRANSFORMASI LINIER

Program Studi Pendidikan Matematika STKIP PGRI SUMBAR

CHAPTER 6. Ruang Hasil Kali Dalam

SOLUSI SISTEM PERSAMAAN LINEAR

Aljabar Linier Elementer. Kuliah 1 dan 2

II. TINJAUAN PUSTAKA. Suatu matriks didefinisikan dengan huruf kapital yang dicetak tebal, misalnya A,

TINJAUAN PUSTAKA. Ruang metrik merupakan ruang abstrak, yaitu ruang yang dibangun oleh

SATUAN ACARA PERKULIAHAN UNIVERSITAS GUNADARMA

Ruang Vektor Euclid R 2 dan R 3

Modul 2.2 Matriks dan Sistem Persamaan Linear (Topik 2) A. Pendahuluan Matriks dan Sistem Persamaan Linear

Minggu II Lanjutan Matriks

Geometri pada Bidang, Vektor

RANK MATRIKS ATAS RING KOMUTATIF

II. LANDASAN TEORI. Pada bab ini akan dijelaskan mengenai teori-teori yang berhubungan dengan

Pelabelan matriks menggunakan huruf kapital. kolom ke-n. kolom ke-3

untuk setiap x sehingga f g

Aljabar Linear dan Matriks (Persamaan Linear dan Vektor) Instruktur : Ferry Wahyu Wibowo, S.Si., M.Cs.

Matriks. Modul 1 PENDAHULUAN

SUBRUANG MARKED. Suryoto Jurusan Matematika, FMIPA-UNDIP Semarang. Abstrak

Perluasan Teorema Cayley-Hamilton pada Matriks

a11 a12 x1 b1 Kumpulan Materi Kuliah #1 s/d #03 Tahun Ajaran 2016/2016: Oleh: Prof. Dr. Ir. Setijo Bismo, DEA.

Kode, GSR, dan Operasi Pada

(MS.3) SUBRUANG CONINVARIAN DARI MATRIKS KUADRAT KOMPLEKS

BAB I VEKTOR DALAM BIDANG

6. TRANSFORMASI LINIER

Pertemuan 1 Sistem Persamaan Linier dan Matriks

Course of Calculus MATRIKS. Oleh : Hanung N. Prasetyo. Information system Departement Telkom Politechnic Bandung

BAB II DASAR DASAR TEORI

KISI-KISI SOAL UJIAN SEKOLAH SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN (SMK)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. tegak, perlu diketahui tentang materi-materi sebagai berikut.

RUANG VEKTOR BAGIAN RANK KONSTAN DARI BEBERAPA RUANG VEKTOR MATRIKS

MATERI 8 MATRIKS. Contoh vektor kolom : Pengoperasian matriks dan vektor. Penjumlahan dan pengurangan matriks

ALJABAR LINIER MAYDA WARUNI K, ST, MT ALJABAR LINIER (I)

Matriks - 1: Beberapa Definisi Dasar Latihan Aljabar Matriks

Aljabar Linier Elementer. Kuliah 26

Transkripsi:

BAB 5 RUANG VEKTOR A. PENDAHULUAN 1. Definisi-1. Suatu ruang vektor adalah suatu himpunan objek yang dapat dijumlahkan satu sama lain dan dikalikan dengan suatu bilangan, yang masing-masing menghasilkan anggota lain dalam himpunan itu. 2. Definisi-2. Ruang vektor real V adalah himpunan V dengan unsur-unsur x, y, yang dilengkapi dengan operasi tambah (+) sedemikian sehingga untuk setiap pasangan unsur x, y V, jumlah (x+y) V dan untuk setiap x V dan bilangan real k K, hasilkali kx V dan memenuhi (1) x + y = y + x untuk semua x, y V (sifat komutatif) (2) x + ( y + z) = (x + y) + z untuk semua x, y, z V (sifat asosiatif) (3) terdapat suatu unsur 0 V, sedemikian sehingga 0 + x = x untuk semua x V (sifat unsur 0 V) (4) diberikan x V terdapat suatu unsur y V sedemikian sehingga x + y = 0 (y inverse dari x terhadap operasi tambah) (5) k(mx) = (km)x untuk semua x V dan semua k, m K (sifat asosiatif) (6) 1x = x untuk semua x V (7) (k + m) x = kx + mx untuk semua x V dan semua k, m K (sifat distributif) (8) k (x + y) = kx + ky untuk semua x, y V dan semua k K (sifat distributif) Unsur-unsur himpunan V disebut vektor, dan bilangan-bilangan real disebut skalar. Medan K dapat himpunan semua bilangan real R atau himpunan semua bilangan kompleks C. 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 12

3. Definisi-3. Suatu ruang vektor atas medan K adalah himpunan V sedemikian sehingga: (1) Terdapat aturan yang diberikan sebarang dua unsur x dan y di V, menentukan sebuah unsur x + y yang memenuhi (1) sampai (4) Definisi-2. (2) Terdapat aturan yang diberikan sebarang unsur x di V dan sebarang skalar k di K, menentukan unsur kx di V yang memenuhi (5) sampai (8) Definisi-2. Medan K dapat himpunan semua bilangan real R atau himpunan semua bilangan kompleks C. B. SIFAT-SIFAT ALJABAR SUATU RUANG VEKTOR 1. Sifat Aljabar sebuah ruang vektor V atas medan K (1) Hukum kanselasi: x + y = x + z y = z, untuk semua x, y, z V (2) Vektor 0 V adalah tunggal (3) Untuk setiap v V, -v V adalah tunggal (4) 0x = 0 ; (-1)x = -x ; nx = x + x + + x ( n suku) ; ax = 0 a = 0 atau x = 0, untuk setiap x V dan a K. C. SUBRUANG (SUBSPACE) 1. Kriteria Subruang. Jika V adalah ruang vektor atas medan K dan S V dan S, maka S adalah subruang dari V jika dan hanya jika a. x, y S x + y S, untuk setiap x, y S b. k K, x S kx S, untuk setiap x S, k K. 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 13

2. Irisan subruang. Jika S, T adalah subruang dari ruang vektor V atas medan K, maka S T adalah subruang dari V. D. HIMPUNAN PEMBANGUN ATAU PERENTANG Jika V adalah ruang vektor atas medan K, S = {x 1, x 2, } V dan c 1, c 2,, c n adalah skalar, bentuk c 1 x 1 + c 2 x 2 + + c n x n disebut kombinasi linear dari S. a. Sp(S) = { c 1 x 1 + c 2 x 2 + + c n x n x i S, c i K }, himpunan semua kombinasi linear dari S. Untuk S =, didefinisikan Sp(S) = {0}. b. Sp(S) adalah subruang dari V; S disebut himpunan pembangun dari Sp(S). ( Jika v 1, v 2,, v r adalah vektor-vektor di dalam sebuah ruang vektor V dan jika tiap-tiap vektor di dalam V dapat dinyatakan sebagai kombinasi linear dari v 1, v 2,, v r maka kita katakan bahwa vektor-vektor ini membangun/merentang V ) E. BERGANTUNGAN LINEAR 1. Misalkan V ruang vektor atas medan K dan S = {v 1, v 2, v r V}. 2. S disebut bergantungan linear/ tak bebas linear (linearly dependent) jika persamaan c 1 x 1 + c 2 x 2 + + c n x n = 0 menghasilkan nilai-nilai c r yang tidak semuanya 0. Jika dalam persamaan itu memberikan semua c r = 0, maka S disebut bebas linear (linearly independent). 3. Jika y = c 1 x 1 + c 2 x 2 + + c n x n, maka dikatakan y bergantungan linear pada S. 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 14

4. Jika S memuat vektor nol, maka S bergantungan linear. Jika S bergantungan linear dan S T, maka T juga bergantungan linear. 5. Konvers dari (4): Jika S bebas linear, maka S tidak memuat vektor nol; jika S bebas linear dan T S, maka T bebas linear. 6. Jika S 1 diperoleh dari himpunan S dengan membuang vektor-vektor yang bergantungan pada S, maka Sp(S 1 ) = Sp(S). F. BASIS DAN DIMENSI 1. Himpunan vektor B = {b 1, b 2,, b n } disebut basis untuk ruang vektor V jika B bebas linear dan B membangun V; yakni untuk setiap v V, terdapatlah dengan tunggal skalar-skalar c 1, c 2,, c n sedemikian sehingga v = c 1 b 1 + c 2 b 2 + + c n b n. Dimensi ruang vektor V, ditulis dim (V), adalah maksimum banyaknya vektor basis yang membangun ruang itu. 2. Jika ruang vektor V berdimensi n, maka a. setiap basis untuk V memuat n unsur; b. setiap himpunan yang bebas linear terdiri atas n unsur adalah basis; c. setiap himpunan lebih dari n vektor adalah bergantungan linear. 3. Jika S subruang dari V, maka dim (S) dim (V). Ruang nol berdimensi 0. 4. Basis pokok untuk R n adalah e 1 = (1, 0, 0,, 0), e 2 = (0, 1, 0,, 0),, e n = (0, 0,, 1). Basis pokok untuk P n (berdimensi n+1) adalah {1, t 2,, t n } 5. Jika V ruang vektor berdimensi-n dan k < n, maka setiap himpunan bebas linear terdiri atas k unsur {u 1, u 2,, u k } dapat diperluas menjadi basis {u 1, u 2,, u k, u k+1,, u n } untuk V. 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 15

6. Jika {b 1, b 2,, b n } basis untuk ruang vektor V, x V dan c 1, c 2,, c n adalah skalar-skalar sedemikian sehingga x = c 1 b 1 + c 2 b 2 + + c n b n, maka skalar-skalar c r disebut komponen-komponen atau koordinat vektor x terhadap basis {b 1, b 2,, b n } ; dan komponenkomponen ini tunggal; komponen ke r dari vektor basis b r terhadap basis {b 1, b 2,, b n } adalah 1 dan 0 ntuk yang lainnya. 7. Untuk sebarang vektor, komponen dari jumlah vektor-vektor adalah jumlah dari komponen-komponennya, dan komponen perkalian skalar adalah perkalian skalar komponennya. 8. Misalkan V dan V adalah dua buah ruang vektor atas medan K. V dan V dikatakan isomorphik (ditulis V V ) jika ada aturan sedemikian sehingga untuk setiap unsur v di V terdapat unsur yang bersesuaian dengan ( ) v di V sedemikian sehingga i) setiap unsur v V tepat satu unsur v V; ii) v + w di V v + w di V; iii) kv di V kv di V, untuk sebarang skalar k. (1) Jika V U dan U W, maka V W. (2) Jika dim (V) = n, maka V K n. (3) 0 V 0 V ; S V S V, jika S bergantungan linear, maka S juga demikan; dim (S) = dim (S ); dim (V) = dim (V ). 9. Definisi: (Jumlah subruang) Jika S, T ruang vektor V, dengan S, T, didefinisikan dengan S + T = {s + t s S, t T}. 10. Jika S dan T adalah subruang-subruang dari suatu ruang vektor V, maka S + T adalah subruang dari V, dan S, T masing-masing subruang dari S + T. 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 16

11. Jika S + T = U dan untuk setiap u U dapat ditulis secara tunggal sebagai u = s + t, dengan s S dan u U, maka disebut jumlah langsung dari S dan T, dan dituliskan U = S T. 12. Jumlah S + T adalah jumlah langsung jika dan hanya jika S T = {0}. 13. Dim (S T) = dim (S) + dim (T). 14. Jika S T = U, maka masing-masing subruang S dan T disebut subruang komplementer satu sama lain di U. 15. Jika T adalah suatu komplemen dari S di V, maka dim (T) = n dim (S). 16. Jika S, T subruang dari V, T 1 komplemen dari S T di T, maka S + T = S T 1. 17. Dim (S + T) = dim (S) + dim (T) dim (S T). 18. Jika V = S (X Y) maka V = (S X) Y. G. RANK MATRIKS 1. Jika dalam SPL Ax = b, baris-baris pada matriks A(pxq) bebas linear, maka SPL itu paling sedikit mempunyai satu penyelesaian. 2. Definisi-1. Misalkan A adalah matriks pxq dengan entri unsur-unsur medan K. Ruang baris dari A adalah subruang K q yang dibangun oleh barisbaris dari A. Di sini K dapat medan real R atau kompleks C tergantung apakah A itu matriks nyata atau kompleks. ( Tinjaulah matriks A(m x n). Subruang dari R n yang dibangun oleh vektor-vektor baris dinamakan ruang baris (row space) dari A dan subruang dari R m yang dibangun oleh vektor-vektor kolom dinamakan ruang kolom (column space) dari A ). 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 17

3. Definisi-2. Rank baris dari A adalah dimensi dari ruang baris. Alternatifnya, rank baris dari A adalah maksimum banyaknya baris dari A yang bebas linier. 4. Jika rank baris dari A sama dengan banyaknya baris, maka untuk sebarang vektor b, persamaan Ax = b mempunyai paling sedikit satu penyelesaian. 5. Definisi-3. Ruang kolom dari matriks A(pxq), adalah subruang dari K p yang dibangun oleh kolom-kolom dari A. Rank kolom dari A adalah dimensi dari ruang kolom, yakni maksimum banyaknya kolom yang bebas linear. 6. a. Persamaan Ax = b mempunyai penyelesaian jika dan hanya jika b anggota dari ruang kolom dari A. b. Persamaan Ax = b mempunyai penyelesaian untuk setiap b jika dan hanya jika rank kolom dari A sama dengan rank baris. 7. Jika rank kolom dari A sama dengan banyaknya kolom, maka persamaan Ax = b mempunyai penyelesaian tunggal. 8. Definisi-4. Sebuah matriks dikatakan mempunyai rank baris penuh jika rank baris sama dengan banyak baris. Dikatakan mempunyai rank kolom penuh jika rank kolom sama dengan banyak kolom. 9. Persamaan Ax = b mempunyai penyelesaian untuk setiap b jika dan hanya jika A mempunyai rank baris penuh. 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 18

H. TEOREMA RANK 1. Teorema Rank: OBE tidak mengubah rank baris dan rank kolom suatu matriks. 2. Dalam setiap matriks, rank baris sama dengan rank kolom. 3. Definisi rank penuh: Matriks A(pxq) dikatakan mempunyai rank penuh jika rank(a) sama dengan bilangan terkecil di antara p dan q. Dengan kata lain jika rank(a) = min {p, q}. 3. Ruang vektor/heri/6/8/2010/9:20:00 AM 19