Tugas 8 blog mata kuliah aljabar linear
Nama : Alfian Riswandi
NIM :
202231005
Kelas :
A
Fakultas :
Telematika Energi
Program Studi : S1 Teknik
Informatika
Mata Kuliah : Aljabar
Linear
DIAGONALISASI
Matrix bujur sangkar A dikatakan dapat didiagonalisasi jika
terdapat matrik P yang mempunyai invers sedemikian rupa sehingga, P-1AP
adalah matrix diagonal. Matrix P dikatakan mendiagonalisasi A
Langkah-langkah menentukan matrix P dan D adalah Sebagai berikut :
1. Hitung persamaan karakteristik A nilai eigen
2. Carilah n vektor eigen bebas linear A sesuai nilai eigen p1,
p2, …, pn
3. Bentuklah matrix P = [p1,
p2, …, pn] dan hitunglah P-1
4. Hitung D = P-1AP dengan diagonal utama
Contoh :
Vektor eigen dan nilai eigennya
Contoh :
Carilah nilai eigen, Vektor eigen dan matrik yang mendiagonalisasi
matrik A, bilamana
Jawab :
1. Nilai
= ((l + 1).(l -
4).(l - 3)) + (-4.0.3) + (2.3.-1) – (3(l - 4).2) – (-1.0(l + 1)
– ((l - 3).3.-4)
= ((l2 - 3l - 4) (l - 3))
– 6 – 6l + 24 + 12l -
36
= l3 - 6l2 + 11l - 6
(l - 2) (l2 - 4l + 3) = 0
(l - 2) (l - 3)
(l - 1) = 0
Persamaannya
adalah l1 = 1, l2 = 2,
l3 = 3, inilah nilai eigen matrik A
2. Vektor
(l|-A)x = 0
Untuk l = 1, diperoleh SPL
1. 3x1 – 3x2
= 0
3x1 = 3x2 à missal x2
= t
x1
= t
2. 2x1 – 4x2
+ 2x3 = 0
2x3 = -2t + 4t
2x3 = 2t
x3 = t
Jadi vektor eigen untuk l = 1 adalah P1 = [1,1,1]
Untuk l = 2, diperoleh SPL
1. 3x1 – 2x2 = 0
3x1 = 2x2 à missal x2 = 3t
3x1 = 6t
x1
= 2t
2. 3x1 – 4x2 + 2x3
= 0
2x3 = -6t + 12t
2x3 = 6t
x3 = 3t
Jadi vektor eigen untuk l = 2 adalah P1 = [2,3,3]
Untuk l = 3, diperoleh SPL
1. 3x1 – x2
= 0
3x1 = x2 à missal x2
= 3t
3x1 = 3t
x1 = t
2. 4x1 – 4x2
+ 2x3 = 0
2x3 = -4t + 12t
2x3 = 8t
x3 = 4t
Jadi vektor eigen untuk l = 2 adalah P1 = [1,3,4]
3. Matrik P yang mendiagonalisasi A adalah :
Mencari P-1
Matrik diagonal
Diagonalisasi
Ortogonal
Matrik
bujur sangkar A dikatakan dapat diagonalisasi secara orthogonal jika terdapat
matrik P yang orthogonal sedemikian rupa sehingga, P-1 AP (=PTAP)
adalah matrik diagonal (elemen matrik D adalah nilai eigen matrik A). Matrik P
dikatakan mendiagonalisasi A secara orthogonal.
Jika A
adalah matrik nxn, maka pernyataan, berikut ekivalen yakni :
1. A dapat
didiagonalisasi secara ortologi.
2. A matrik
simetris
3. A
mempunyai himpunan ortonormal n vektor eigen
Langkah –
Langkah menentukan matrik P adalah sebagai berikut :
1. Carilah
n vektor eigen A yang bebas linear, x1, x2, …, xn.
2. Terapkan
proses Gram-Schmidt untuk membentuk basis ortonormal, dari vektor basis pada
Langkah (1).
3. Bentuk
matrik P dari Langkah (2), yakni P = [p1, p2, …, pn]
Contoh:
Carilah matrik orthogonal P yang mendiagonalisasi
Jawab:
Nilai
Jadi nilai
eigen A adalah l = 2 dan l = 8
Vektor
Membentuk basis untuk ruang eigen yang bersesuaian dengan l = 2. Dengan menerapkan proses Gramm – Schmidt terhadap {u1, u2} akan menghasilkan vektor – vektor eigen ortonormal.
Ruang eigen yang bersesuaian dengan l = 8 mempunyai
Sebagai basis. Dengan menerapkan proses Gramm – Schmidt terhadap {u3} maka akan menghasilkan
Akhirnya, dengan menggunakan u1, u2, dan u3 sebagai vektor – vektor kolom maka kita dapatkan
Yang akan mendiagonalisasi A secara orthogonal. (Sbagai pemeriksaan, anda bisa membuktikan bahwa PT AP adalah matrik diagonal).
Komentar
Posting Komentar