Diketahui W direntang oleh vektor-vektor berikut: v1 = (1, -1, 2);

Berikut ini adalah pertanyaan dari dzekov08 pada mata pelajaran Matematika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Diketahui W direntang oleh vektor-vektor berikut:v1 = (1, -1, 2); v2= (0,1,2); v3= (1,2, -1)

a) Tentukan basis ortonomal W menggunakan proses Gram-Schmidt untuk menentukan basis ortonormal W dengan hasil dalam definisi Euclidean.

b) Cari basis pelengkap orthogonal W

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawab:

a. W=(v_{1},v_{2},v_{3})

dengan v1,v2,v3 seperti di soal

u_{1}=v_{1}=(1,-1,2)\\

u_{2}=v_{2}-proj_{u_{1}}(v_{2})\\=v_{2}-\frac{}{||v_{1}||^2}v_{1}\\=(0,1,2)-\frac{0.1+1.-1+2.2}{(\sqrt{1^2+(-1)^2+2^2})^2}(1,-2,2) \\=(0,1,2)-\frac{3}{6}(1,-2,2)\\=(0,1,2)-(\frac{1}{2},-1,1)\\=(-\frac{1}{2},2,1)

u_{3}=v_{3}-proj_{u_{1}}(v_{3})-proj_{u_{2}}(v_{3})\\=v_{3}-\frac{}{||v_{1}||^2} v_{1}-\frac{}{||v_{2}||^2} v_{2}\\=(1,2,-1)-\frac{1.1+2(-1)+2(-1)}{6}(1,-1,2)-\frac{1.0+2.1+2(-1)}{5}(0,1,2)\\=(1,2,-1)+(\frac{1}{2},-\frac{1}{2},1 )-(0,\frac{1}{5},\frac{2}{5})\\=(\frac{3}{2},\frac{17}{10},-\frac{2}{5} )

Basis ortogonal :

\{u_{1},u_{2},u_{3}\}=\{(1,-1,2),(-\frac{1}{2},2,1 ),(\frac{3}{2},\frac{17}{10},-\frac{2}{5})\}

Selanjutnya basis ortonormal W :

q_{1}=\frac{u_{1}}{||u_{1}||} =\frac{(1,-1,2)}{\sqrt{1^2+(-1)^2+2^2} }=\frac{(1,-1,2)}{\sqrt{6} }=(\frac{1}{\sqrt{6}},-\frac{1}{\sqrt{6}},\frac{2}{\sqrt{6}} )

q_{2}=\frac{u_{2}}{||u_{2}||} =\frac{(-\frac{1}{2} ,2,1)}{\sqrt{(-\frac{1}{2}) ^2+(2)^2+1^2} }=\frac{(-\frac{1}{2} ,2,1)}{\sqrt{\frac{21}{4} } }=(-\frac{1}{\sqrt{21}},\frac{4}{\sqrt{21} },\frac{2}{\sqrt{21} } )

q_{3}=\frac{u_{3}}{||u_{3}||}=\frac{(\frac{3}{2},\frac{17}{10},-\frac{2}{5})}{\sqrt{(\frac{3}{2})^2+(\frac{17}{10})^2+(-\frac{2}{5})^2} }= \frac{(\frac{3}{2},\frac{17}{10},-\frac{2}{5})}{\sqrt{\frac{530}{100}} } =(\frac{15}{\sqrt{530} },\frac{17}{\sqrt{530} },\frac{-4}{\sqrt{530} } )

b. Pembentukan matriks W :

W=\left[\begin{array}{ccc}\frac{1}{\sqrt{6} }&-\frac{1}{\sqrt{6}} &\frac{2}{\sqrt{6}}\\-\frac{1}{\sqrt{21}}&\frac{4}{\sqrt{21}}&\frac{2}{\sqrt{21}}\\\frac{15}{\sqrt{530} } &\frac{17}{\sqrt{530} }&-\frac{4}{\sqrt{530} }\end{array}\right]

ruang null-W adalah pelengkap orthogonal :

Wx=0\\\left[\begin{array}{ccc}\frac{1}{\sqrt{6} }&-\frac{1}{\sqrt{6}} &\frac{2}{\sqrt{6}}\\-\frac{1}{\sqrt{21}}&\frac{4}{\sqrt{21}}&\frac{2}{\sqrt{21}}\\\frac{15}{\sqrt{530} } &\frac{17}{\sqrt{530} }&-\frac{4}{\sqrt{530} }\end{array}\right]\left[\begin{array}{ccc}a\\b\\c\end{array}\right] =\right]\left[\begin{array}{ccc}0\\0\\0\end{array}\right]\\

dengan algoritma bareiss didapat :

{\begin{matrix}\frac{-23*\sqrt{1855}}{1113}*a & & & = & 0 \\\frac{-23*\sqrt{1855}}{1113}*b & & = & 0 \\\frac{-23*\sqrt{1855}}{1113}*c & = & 0\end{matrix}

sehingga basis pelengkap (0,0,0)

W=\left(\begin{matrix}0 \\0 \\0\end{matrix}\right)

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Proses Gram-Schmidt :

u_{1}=v_{1}\\u_{2}=v_{2}-proj_{u_{1}}(v_{2})\\u_{3}=v_{3}-proj_{u_{1}}(v_{3})-proj_{u_{2}}(v_{3})

Suatu himpunan W=(V_{1},V_{2},V_{3}) diaktakan otonormal apabila :

===0\\||v_{1}||=||v_{2}||=||v_{3}||=1

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh unknown dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Wed, 29 Sep 21