530 likes | 2.92k Views
Himpunan ortonormal, Proses Gram Schmidt. By Yuwono MD. Himpunan Ortonormal. Ruang Hasil Kali Dalam Jk u = (u 1 , u 2 , u 3 , …, u n ) dan v = (v 1 , v 2 , v 3 , …,v n ) adalah vektor-vektor dalam R n , maka rumus : <u,v> = u.v = u 1 v 1 + u 2 v 2 + … u n v n
E N D
Himpunan ortonormal, Proses Gram Schmidt By Yuwono MD
Himpunan Ortonormal • Ruang Hasil Kali Dalam • Jk u = (u1, u2, u3, …, un) dan v = (v1, v2, v3, …,vn) adalah vektor-vektor dalam Rn, maka rumus : <u,v> =u.v = u1v1+ u2v2+ … unvn • Mendefinisikan <u,v> sebagai hasil kali dalam Eucledian pada Rn.
Teorema : • Jk u,v, dan w adalah vektor-vektor dalam suatu ruang hasil kali dalam real, dan k adalah sebarang skalar, maka : • <0,v> = <v,0> = 0 • <u,v+w> = <u,v> + <u,w> • <u,kv>= k <u,v> • <u-v,w> = <u,w> - <v,w> • <u,v-w> = <u,v> - <u,w>
Sifat : Suatuhasil kali dalampadasuaturuangvektor real V adalahsuatufungsi yang menghubungkansuatubilangan real <u,v>dengansetiappasanganvektoru danv dalamV dengancarasedemikiansehinggasifat-sifatberikutinidipenuhiuntuksemuavektoru,vdanw dalamVdansemuaskalar k: • <u,v> = <v,u> • <u+v,w> = <u,w> + <v,w> • <ku,v> = k <u,v> • <v,v> 0 • ||u|| = <u,u> 1/2
contoh • Anggap u=(u1,u2)dan v=(v1,v2) adalah vektor dalam R2. Tunjukkanlah bahwa hasil kali dalam Euclidean : <u,v> = 3u1v1 + 2u2v2 memenuhi keempat sifat hasil kali dalam.
Jawaban : • Sifat 1 • <u,v> = 3u1v1 + 2u2v2 = 3v1u1 + 2v2u2 = <u,v> • Sifat 2 <u+v,w> = <u,w> + <v,w>, jika w = < w1,w2 >, maka : • <u+v,w> = 3(u1+v1)w1 + 2(u2+v2)w2 • = (3u1w1+3v1w1) + (2u2w2+2v2w2) • = (3u1w1+2u2w2) + (3v1w1+2v2w2) • = <u,w> + <v,w>
Jawaban • Sifat 3 : <ku,v> = k <u,v> • <ku,v> = 3(ku1)v1 + 2(ku2)v2 • = k (3u1v1+ 2u2v2) • = k <u,v> • Sifat 4 : <v,v> 0 • <v,v> = (3v1v1+ 2v2v2) = 3v12+ 2v22 • Jelas < v,v > = 3v12+ 2v22 0 • Jadi terbukti bahwa <u,v> = 3u1v1 + 2u2v2 memenuhi ke 4 sifat hasil kali dalam
Himpunan Orthogonal dan himpunan Orthonormal • Orthogonal • Dua vektor u dan v dalam suatu ruang hasil kali dalam < u,v > = 0 • Definisi 1 : suatu himpunan vektor dalam suatu ruang hasil kali dalam di sebut suatu himpunan ortogonal jika semua pasangan vektor yang berbeda dalam himpunan ortogonal tersebut.
Contoh : • Diketahui : u=(0,1,0), v =(1,0,1),w =(1,0,-1) tentukan apakah himpunan S = {u,v,w} merupakan himpunan orthogonal !
Definisi 2: Suatu himpunan orthogonal dimana masing-masing anggotanya mempunyai norma = 1, di sebut ortonormal. • Example : • Diketahui : u=(0,1,0), v =(1,0,1),w =(1,0,-1) tentukan apakah himpunan S = {u,v,w} merupakan himpunan ortonormal ! • Langkah : • A. selidiki apakah S = {u,v,w} merupakan himpunan ortogonal • B. selidiki norma tiap vektor yang ada, apakah = 1
Soal • u = v = dan w = • Tentukan apakah himpunan S = {u,v,w} merupakan himpunan ortonormal !
Teorema • Jika S={v1, v2, v3,…. vn} adalah suatu basis ortonormal untuk suatu ruang hasil kali dalam V, dan u adalah sebarang vektor dalam V, maka akan membentuk suatu kombinasi linear sbb : • u = <u, v1 >v1 + <u, v2 >v2 + ….+ <u, vn >vn
Contoh : • Jika S={v1, v2, v3}, dimana v1= (0,1,0), v2 = (-4/5,0,3/5), v3 = (3/5,0,4/5) merupakan himpunan orthonormal (buktikan) Nyatakan vektor u = (1,1,1) sebagai suatu kombinasi linear dari vektor dalam S.
Proses Gram Schmidt - PGS • Suatuhimpunan yang bukanortonormal, dapatdiubahmenjadihimpunanortonormaldenganmenggunakanProses Gram Schmidt • Langkah PGS : • Langkah 1 : v1 = • Langkah 2 : v2 = • Langkah 3 : v3 = • Dst….
Soal • Diketahui : himpunan vektor S={u1,u2,u3} dimana u1= (1,-1,1)u2= (1,0,1)u3= (1,1,2). • Tentukan : • Apakah merupakan himpunan orthonormal? • Jika tidak, gunakan PGS untuk mengubah menjadi himpunan orthonormal.