Pasangan Baku Dalam Polinomial Monik

dokumen-dokumen yang mirip
Perluasan Teorema Cayley-Hamilton pada Matriks

A 10 Diagonalisasi Matriks Atas Ring Komutatif

Invers Tergeneralisasi Matriks atas Z p

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DIAGONALISASI MATRIKS KOMPLEKS

MATRIKS UNITER, SIMILARITAS UNITER DAN MATRIKS NORMAL. Anis Fitri Lestari. Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Ponorogo ABSTRAK

BAB III REGRESI PADA DATA SIRKULAR

Sifat Strong Perron-Frobenius Pada Solusi Positif Eventual Sistem Persamaan Differensial Linier Orde Satu

SISTEM PERSAMAAN LINEAR

Menentukan Invers Drazin dari Matriks Singular Dengan Metode Leverrier Faddeev

MATRIKS INVERS TERGENERALISIR

GRUP ALJABAR DAN -MODUL REGULAR SKRIPSI SARJANA MATEMATIKA OLEH: FITRIA EKA PUSPITA

BAB II DETERMINAN DAN INVERS MATRIKS

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA FMIPA UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

Semi Modul Interval [0,1] Atas Semi Ring Matriks Fuzzy Persegi

Aljabar Linier Elementer. Kuliah 7

SOLUSI REFLEKSIF DAN ANTI-REFLEKSIF DARI PERSAMAAN MATRIKS AX = B

OPERASI MODIFIKASI ARITMATIKA INTERVAL TERHADAP INVERS MATRIKS INTERVAL

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

MENENTUKAN NILPOTENT ORDE 4 PADA MATRIKS SINGULAR MENGGUNAKAN TEOREMA CAYLEY HAMILTON TUGAS AKHIR

Diagonalisasi Matriks Segitiga Atas Ring komutatif Dengan Elemen Satuan

Matematika Teknik I: Matriks, Inverse, dan Determinan. Oleh: Dadang Amir Hamzah STT DR. KHEZ MUTTAQIEN 2015

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

Cetakan I, Agustus 2014 Diterbitkan oleh: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pattimura

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

Himpunan Ω-Stabil Sebagai Daerah Faktorisasi Tunggal

DIAGONALISASI MATRIKS ATAS RING KOMUTATIF DENGAN ELEMEN SATUAN INTISARI

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

FAKTORISASI POLINOMIAL ALJABAR DENGAN MENGGUNAKAN METODE EUCLIDEAN DAN FAKTOR PERSEKUTUAN TERBESAR

MATRIKS BENTUK KANONIK RASIONAL DENGAN MENGGUNAKAN PEMBAGI ELEMENTER INTISARI

BAB VII MATRIKS DAN SISTEM LINEAR TINGKAT SATU

Aljabar Linier Lanjut. Kuliah 1

Matematika Teknik INVERS MATRIKS

DIAGONALISASI MATRIKS HILBERT

ALGORITMA ELIMINASI GAUSS INTERVAL DALAM MENDAPATKAN NILAI DETERMINAN MATRIKS INTERVAL DAN MENCARI SOLUSI SISTEM PERSAMAAN INTERVAL LINEAR

SOLUSI POSITIF DARI PERSAMAAN LEONTIEF DISKRIT

Aljabar Linier Elementer. Kuliah 1 dan 2

Pembagi Bersama Terbesar Matriks Polinomial

Jurnal Matematika Murni dan Terapan Epsilon Juni 2014 Vol. 8 No. 1 METODE KARMARKAR SEBAGAI ALTERNATIF PENYELESAIAN MASALAH PEMROGRAMAN LINEAR

Pertemuan Ke 2 SISTEM PERSAMAAN LINEAR (SPL) By SUTOYO,ST.,MT

BAB II SISTEM PERSAMAAN LINEAR. Sistem persamaan linear ditemukan hampir di semua cabang ilmu

NILAI EIGEN DAN VEKTOR EIGEN disebut vektor eigen dari matriks A =

Karakteristik Operator Positif Pada Ruang Hilbert

Part II SPL Homogen Matriks

KAJIAN METODE KONDENSASI CHIO PADA DETERMINAN MATRIKS

APLIKASI MATRIKS KOMPANION PADA PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN DIFERENSIAL LINIER NON HOMOGEN TUGAS AKHIR

(Departemen Matematika FMIPA-IPB) Matriks Bogor, / 66

MENGHITUNG DETERMINAN MATRIKS MENGGUNAKAN METODE SALIHU

SATUAN ACARA PERKULIAHAN UNIVERSITAS GUNADARMA

SISTEM PERSAMAAN LINEAR

SEMINAR NASIONAL BASIC SCIENCE II

Modul Praktikum. Aljabar Linier. Disusun oleh: Machudor Yusman IR., M.Kom. Ucapan Terimakasih:

BAB II LANDASAN TEORI

Teorema Cayley-Hamilton pada Matriks atas Ring Komutatif

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN

Perturbasi Nilai Eigen dalam Mengatasi Multikolinearitas

BAB 4 Sistem Persamaan Linear. Sistem m persamaan linear dalam n variabel LG=C adalah himpunan persamaan linear

KARAKTERISASI PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR ATAS ALJABAR SUPERTROPICAL

4. SISTEM PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Pertemuan 8 Aljabar Linear & Matriks

Parameterisasi Pengontrol yang Menstabilkan Melalui Pendekatan Faktorisasi

yang Dibangun oleh Ukuran Bernilai Proyeksi

BAB II KAJIAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diberikan landasan teori tentang optimasi, fungsi, turunan,

Fadly Ramadhan, Thresye, Akhmad Yusuf

BAB II LANDASAN TEORI. selanjutnya sebagai bahan acuan yang mendukung tujuan penulisan. Materi-materi

PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN LINEAR FUZZY KOMPLEKS MENGGUNAKAN METODE DEKOMPOSISI DOOLITTLE

Aljabar Linier Elementer. Kuliah 27

Dalam bentuk SPL masalah ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

BAB 3 : INVERS MATRIKS

BAB II TEORI KODING DAN TEORI INVARIAN

GERSHGORIN DISK FRAGMENT UNTUK MENENTUKAN DAERAH LETAK NILAI EIGEN PADA SUATU MATRIKS. Anggy S. Mandasary 1, Zulkarnain 2 ABSTRACT

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

POLINOMIAL KARAKTERISTIK MATRIKS DALAM ALJABAR MAKS-PLUS. 1. Pendahuluan

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

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

Perbandingan Skema Numerik Metode Finite Difference dan Spectral

STABILISASI SISTEM DESKRIPTOR DISKRIT LINIER POSITIF

BAB 2 LANDASAN TEORI

MATRIKS VEKTOR DETERMINAN SISTEM LINEAR ALJABAR LINEAR

Generalized Inverse Pada Matriks Atas

SOLUSI POSITIF DARI SISTEM SINGULAR DISKRIT

BAB II LANDASAN TEORI. Pada bab ini akan dibahas mengenai definisi-definisi dan teorema-teorema

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH : ALJABAR LINIER JURUSAN : TEKNIK KOMPUTER JUMLAH SKS : Definisi, Notasi, dan Operasi Vektor 2.

PENENTUAN FAKTOR KUADRAT DENGAN METODE BAIRSTOW

02-Pemecahan Persamaan Linier (1)

BAB II KAJIAN TEORI. definisi mengenai grup, ring, dan lapangan serta teori-teori pengkodean yang

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

MENENTUKAN PERPANGKATAN MATRIKS TANPA MENGGUNAKAN EIGENVALUE

APLIKASI MATRIKS LESLIE UNTUK MEMPREDIKSI JUMLAH DAN LAJU PERTUMBUHAN SUATU POPULASI

KAJIAN MATRIKS JORDAN DAN APLIKASINYA PADA SISTEM LINEAR WAKTU DISKRIT

Bilangan Stirling Jenis Kedua ( Stirling Number of the Second Kind ) Definisi 1. Bilangan Stirling jenis kedua, dinotasikan dengan

SYARAT PERLU DAN SYARAT CUKUP MATRIKS CLEAN PADA M 2 (Z) ABSTRACT

METODE ITERATIF YANG DIPERCEPAT UNTUK Z-MATRIKS ABSTRACT

PENENTUAN NILAI EIGEN DAN VEKTOR EIGEN DARI MATRIKS TRIDIAGONAL 2-TOEPLITZ DENGAN PENDEKATAN POLINOMIAL CHEBYSHEV MELIZA DITA UTAMI

Lampiran 1 Pembuktian Teorema 2.3

Candi Gebang Permai Blok R/6 Yogyakarta Telp. : ; Fax. :

AKAR-AKAR POLINOMIAL SEPARABLE SEBAGAI PEMBENTUK PERLUASAN NORMAL PADA RING MODULO

REALISASI SISTEM LINIER INVARIANT WAKTU

Transkripsi:

SEMINAR NASIONAL MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2015 Pasangan Baku Dalam Polinomial Monik Zulfia Memi Mayasari Jurusan Matematika FMIPA Universitas Bengkulu zulfiamemimaysari@yahoo.com A - 7 Abstrak Tulisan ini membahas karakteristik pasangan baku dalam polinomial monik. Polinomial matriks didefinisikan sebagai polinomial dari variabel-variabel kompleks dengan koefisien matriks. Polinomial matriks juga dikenal sebagai - matriks yang biasa ditulis dalam bentuk dengan adalah matriks-matriks berukuran yang entri-entrinya bilangan kompleks. Jika yaitu matriks identitas maka polinomial matriks dikatakan polinomial monik. Pada suatu polinomial monik dapat dibentuk pasangan matriks yang disebut pasangan baku untuk jika memenuhi dua kondisi berikut: (1). (2). Pemahaman akan pasangan baku ini merupakan dasar dalam memahami tripel baku yang memegang peranan penting dalam menentukan invers polinomial matriks dan teorema representasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pasangan baku dapat terbentuk dari linierisasi polinomial monik atau setiap polinomial monik selalu mempunyai pasangan baku, pasangan baku untuk polinomial monik tidak tunggal dan setiap pasangan baku untuk similar dengan pasangan baku dengan merupakan matriks companion pertama. Kata kunci: pasangan baku, polinomial matriks, polinomial monik. I. PENDAHULUAN Teori spektral polinomial matriks memegang peranan yang sangat penting dalam matematika karena banyak persoalan-persoalan dalam matematika yang berkaitan dengan dengan teori ini seperti persamaan differensial, analisa numerik, dan masalah nilai awal. Salah satu dasar dalam teori spektral polinomial matriks adalah masalah linierisasi [1]. Persoalan linierisasi polinomial matriks telah banyak dibahas dalam beberapa literatur diantaranya [1], [4] dan [5]. Linierisasi polinomial matriks dapat diungkapkan dalam bentuk pasangan matriks. Pasangan matriks ini dengan beberapa sifat yang harus dimilikinya disebut pasangan baku untuk polinomial matriks tersebut [1] dan [4]. Pemahaman akan pasangan baku merupakan dasar dalam memahami tripel baku yang memegang peranan penting dalam menentukan invers polinomial matriks dan teorema representasi. Polinomial matriks didefinisikan sebagai polinomial dari variabel-variabel kompleks dengan koefisien matriks. Polinomial matriks juga dikenal sebagai -matriks yang biasa ditulis dalam bentuk dengan adalah matriks-matriks berukuran yang entri-entrinya bilangan kompleks. Jika yaitu matriks nol maka polinomial matriks tersebut dikatakan berderajat dan jika yaitu matriks identitas maka polinomial matriks ini dikatakan monik (polinomial monik) [1], [4] dan [6]. Polinomial monik biasa ditulis dalam bentuk, dengan berderajat dan berukuran [1] dan [3]. Pada suatu polinomial monik dapat dibentuk pasangan matriks yang disebut pasangan baku untuk jika memenuhi dua kondisi berikut: (1). (2). Dalam tulisan ini akan dibahas karakteristik pasangan baku dalam polinomial monik. Sebelum dibahas karakteristik pasangan baku dalam polinomial monik akan diuraikan terlebih dahulu beberapa konsep dasar yang mendukung dalam pembahasan. II. TINJAUAN PUSTAKA Pada bagian ini akan diberikan definisi-definisi dan teorema-teorema yang mendukung hasil dan pembahasan. Definisi II.1. [1], [3], [4], [5]. 45

ISBN. 978-602-73403-0-5 Suatu polinomial matriks linier berukuran disebut linierisasi polinomial monik jika ekuivalen dengan dan ditulis. Selanjutnya matriks ini disebut sebagai linierisasi untuk Berdasarkan Definisi II.1, persoalan linierisasi matriks polinomial monik adalah mencari matriks polinomial linier yang ekuivalen dengan suatu matriks polinomial [5]. Hal ini dapat ditunjukkan dalam ilustrasi berikut: Misalkan polinomial monik atas bilangan kompleks. Kemudian dibentuk matriks sehingga: Selanjutnya dengan melakukan operasi baris elementer pada matriks sampai diperoleh matriks: Maka, sehingga: det yang artinya merupakan linierisasi untuk Definisi II.2. [1], [2], [3], [5] dan [6]. Diberikan polinomial monik yang berukuran maka dapat dibentuk matriks dengan berukuran dinamakan matriks companion pertama dari. Definisi II.3. [1], [5] dan[6]. Diberikan polinomial monik yang berukuran maka dapat dibentuk matriks dengan berukuran dinamakan matriks companion kedua dari. 46

SEMINAR NASIONAL MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2015 Teorema II.4. [1], [4] dan [5]. (i) Jika dan adalah linierisasi dari polinomial monik maka similar dengan dan ditulis (ii) Jika merupakan linierisasi dari dan maka juga merupakan linierisasi dari Teorema II.5. [1],[4],[5] dan [6]. Diberikan dan berukuran maka jika dan hanya jika dan similar. Definisi II.6. [1] dan [4]. Misalkan merupakan polinomial monik berderajat dan berukuran Pasangan matriks dengan berukuran dan berukuran disebut pasangan baku untuk jika memenuhi kondisi berikut: 1. 2. Berdasarkan Definisi II.6, non singular sehingga transpose dari yaitu = juga non singular. Pada bagian 2 Definisi II.6, misalkan diambil pasangan baku untuk yaitu dan dengan dan sehingga dapat ditulis sebagai. Dari operasi pergandaan matriks untuk diperoleh: Sehingga Berdasarkan uraian ini maka Definisi II.6 juga dapat dituliskan sebagai berikut: Definisi II.7.[5]. Misalkan merupakan polinomial monik berderajat dan berukuran Pasangan matriks dengan berukuran dan berukuran disebut pasangan baku untuk jika memenuhi kondisi berikut: 1. 2. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bagian ini akan diberikan hasil dan pembahasan mengenai karakteristik pasangan baku dalam polinomial monik. Teorema III.1. Jika berukuran dan matriks companion pertama dari maka pasangan baku. 47

ISBN. 978-602-73403-0-5 Bukti: Untuk membuktikan pasangan baku harus dipenuhi dua kondisi berikut: 1. 2. - Untuk i = 0 - Untuk dan seterusnya sampai Dari pergandaan matriks diperoleh: dan terletak pada kolom ke- serta Diperoleh... (1) Matriks I merupakan matriks non singular sehingga membuktikan pasangan baku dipenuhi. non singular. Jadi kondisi (1) untuk Selanjutnya akan ditunjukkan kondisi (2) untuk membuktikan pasangan baku yaitu dipenuhi.... (2) Jadi kondisi (2) untuk membuktikan pasangan baku dipenuhi. Dari (1) dan (2) terbukti bahwa pasangan baku untuk. Untuk menunjukkan hal ini dapat dilihat pada contoh berikut: 48

SEMINAR NASIONAL MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2015 Diberikan matriks Dari matriks akan ditentukan pasangan baku untuk Dari ini diperoleh, sehingga matriks yang dihasilkan adalah: dan matriks yang dihasilkan adalah: Diperoleh pasangan baku untuk adalah: dan Teorema III.2. Diberikan pasangan baku untuk Suatu pasangan matriks dengan berukuran dan berukuran merupakan pasangan baku untuk jika dan hanya jika similar dengan yaitu ada matriks invertibel berukuran yang terdefinisi secara tunggal sebagai berikut: Bukti: Diberikan pasangan baku untuk yaitu dan Akan ditunjukkan bahwa dan similar. Berdasarkan Teorema III.1, pasangan merupakan pasangan baku untuk sehingga sehingga 49

ISBN. 978-602-73403-0-5 Diperoleh Jadi similar dengan atau... (1) Selanjutnya akan ditunjukkan bahwa similar dengan. Diperoleh atau Jadi similar dengan... (2) Berdasarkan Teorema II.5, bahwa similar dengan jika dan hanya jika dan similar dengan jika dan hanya jika. Karena relasi ekuivalen diperoleh: yang artinya similar dengan Hal ini dapat ditunjukkan dengan substitusi (1) ke (2) sebagai berikut:... (3) Didefinisikan matriks sehingga (3) menjadi 50

SEMINAR NASIONAL MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA UNY 2015 Selanjutnya atau Sehingga Jadi Ketunggalan S dapat dilihat dari relasi: Terbukti bahwa sehingga adalah similar. Diketahui adalah pasangan baku dari Diberikan suatu pasangan matriks yang similar dengan yaitu memenuhi persamaan dan dengan adalah matriks invertibel. Akan ditunjukkan bahwa adalah pasangan baku dari Diketahui Matriks invertibel sehingga adalah non singular. Diketahui pasangan baku untuk Berdasarkan Teorema III.1 maka similar dengan yang artinya dapat ditulis sebagai atau... (4) Dari baris terakhir (4) dapat dilihat bahwa atau 51

ISBN. 978-602-73403-0-5 Terbukti bahwa adalah pasangan baku dari Berdasarkan Teorema III.1 dan Teorema III.2 didapat: Akibat III.3: Diketahui pasangan baku untuk maka dengan dan matriks kompanion pertama similar dengan Bukti: Karena pasangan baku untuk dan berdasarkan Teorema III.1 merupakan pasangan baku untuk maka berdasarkan Teorema III.2 dapat disimpulkan bahwa similar dengan IV. SIMPULAN DAN SARAN Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa: 1. Pasangan baku dapat terbentuk dari linierisasi polinomial monik Dengan kata lain setiap polinomial monik selalu mempunyai pasangan baku. 2. Pasangan baku untuk polinomial monik tidak tunggal. 3. Setiap pasangan baku untuk similar dengan pasangan baku dengan merupakan matriks companion pertama. DAFTAR PUSTAKA [1] I. Gohberg, P. Lancester and L. Rodman, Matrix polynomials, New York: Academic Press, 1982, pp. 9-49. [2] P. Lancaster, Linearization of regular matrix polynomials, Electronic Journal of Linear Algebra ISSN 1081-3810, Vol.17, pp.21-27, January 2008. [3] S. Chen and C. Xia, Extending an almost complete pair of matrices to a complete triple, The Scientific World Journal, Vol.2014, Article ID 493606, April 2014. [4] Setiadji, Matriks suku banyak, Yogyakarta: Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada, 2000, pp. 29-58. [5] Z.M. Mayasari, Analisis linierisasi matriks polynomial monik dan aplikasinya pada persamaan differensial, laporan penelitian PPD Heds, Jakarta, 2005. [6] Z.M. Mayasari, Linierisasi matriks polinomial, Jurnal Gradien, Vol. 2, pp. 192-195, Juli 2006. 52