handout aljabar linear ii ruang vektor umum 3

Diktat Aljabar Linear II

Jadi ( f
(f


( f ) bernilai nol untuk setiap x , sehingga ( f

.

( f)

Aksioma 5
Ambil f , g F ,
(

g )( x)

f

R,

g ( x)

f

f ( x)

g ( x)

f ( x)

Karena (


f

g ( x)

( f

g )( x)


g )( x)

( f

g )( x) untuk setiap x sehingga

f

g

f

g

Aksioma 6
Ambil sebarang f
((

F,


) f )( x) (
f ( x)

Karena

R sehingga:

). f ( x)

f ( x)

((
f

,

f ( x)

f ( x)




( f ) fungsi nol atau

) f )( x)

f ( x)

f ( x)

untuk

setiap

x

sehingga

f .


f

Aksioma 7
Ambil sebarang f
((

) f )( x) (

F,

,

R sehingga:

). f ( x)

( definisi perkalian skalar )

. f ( x)


( sifat asosiatif bilangan real )

Bab I - Definisi Ruang Vektor_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

- 11
-

Diktat Aljabar Linear II

( f )( x)

(definisi perkalian skalar )

( f ) ( x)

(definisi perkalian skalar )

Karena ((




) f )( x)

( f ) ( x) untuk setiap x sehingga (

)f

f .

Aksioma 8
(1. f )( x) 1. f ( x)

f ( x) , untuk setiap x sehingga 1. f

f.

Berikut diberikan sifat-sifat yang selalu dimiliki oleh suatu ruang vektor.
Sifat-sifat ini tidak diangkat menjadi aksioma pada ruang vektor karena dengan

memenuhi kedelapan aksioma, maka sifat-sifat berikut pasti dipenuhi.

Lemma 1.1.2
Andaikan V adalah suatu ruang vektor, untuk setiap v V ,

R berlaku:

a. 0.v 0
b.

1.v

c.

.0 0

v 0

Bukti:
a. 0.v 0

Perlu diingat bahwa selalu berlaku: v (1 0 ).v 1.v 0.v . Jika kedua sisi
ditambahkan invers jumlah vektor v , yaitu ( v ) maka diperoleh:

Bab I - Definisi Ruang Vektor_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

- 12
-

Diktat Aljabar Linear II

v

b.

c.

v

v


v 0.v

0.v

0

0

0

0.v

1.v

v 0

1.v

v


1.v

1.v ( 1 1)v 0.v 0.

.0 0
.0

. 0.0

.0 .0 0.0 0

Latihan 1.1.1
1. Tentukan elemen nol pada himpunan –himpunan berikut relatif terhadap definisi
operasi yang bersangkutan:
a. Himpunan semua matriks ordo 2 4 terhadap operasi matriks standar
b. Himpunan

semua fungsi

f : 0..1

R f adalah fungsi kontinu

terhadap

operasi matriks standar
c. Himpunan

a

0

0

b

M2 2 a,b

R terhadap operasi matriks standarnya.

d. Himpunan R3 , terhadap operasi perkalian kalar standar, dan operasi
penjumlahan yang disefinisikan sebagai berikut:
x, y, z

( x' , y' , z' ) ( x

x' 1, y

Bab I - Definisi Ruang Vektor_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

y' 1, z

z' )

- 13
-

Diktat Aljabar Linear II

2. Seperti dalam soal no. 1, carilah invers dari sebarang elemen pada himpunan
yang bersangkutan.
3. Tunjukkan bahwa setiap himpunan berikut merupakan ruang vektor:
a. Himpunan semua polinomial linear P4

a

bx cx2

dx3

ex4 a , b, c, d , e R

terhadap operasi jumlah dan perkalian standar polinomial.
b. Himpunan semua matriks ordo 3 3 dengan entri –entrinya elemen bilangan
real, terhadap operasi jumlah matriks dan perkalian skalar matriks standar.
c. Himpunan A ( x, y, z) R3 x y 0 terhadap operasi jumlah dan perkalian
skalar standar untuk R3 .
d. Himpunan F
(a cos

a cos

b sin )

.(a cos

(a ' cos

b sin )

e. Himpunan L

b sin

a,b

b' sin ) (a

( .a ) cos

f :R

terhadap operasi :

R

R

a ' ) cos

(b b' ) sin

( .b) sin

d2 f
dx 2

f

0

terhadap operasi standarnya.

f. Himpunan semua bilangan real positif terhadap operasi:
Penjumlahan : a b a.b dan perkalian skalar .a a
g. Himpunan bagian dari himpunan polinomial berderajat n , untuk n berhingga
, yaitu Pn '

p ( x)

Pn p ( x)

p ( x) terhadap operasi standar pada Pn .

4. Ujilah himpunan berikut apakah memmbentuk ruang vekto atau tidak, terhadap
operasi yang didefinisikan kepadanya:

Bab I - Definisi Ruang Vektor_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

- 14
-

Diktat Aljabar Linear II

a. Himpunan semua R3 dengan operasi jumlah didefinisikan sebagai berikut :
x, y, z

( x' , y' , z' ) ( x

.( x, y, z) ( .x, (

x' , y

y' , z

dan operasi perkalian skalar :

z' )

1). y, .z) .

b. Himpunan semua R3 dengan operasi jumlah didefinisikan sebagai berikut :
x, y, z

( x' , y' , z' ) ( x

x' , y

y' , z

dan operasi perkalian skalar :

z' )

.( x, y, z) (3 .x,2 . y, .z) .

c. Himpunan semua R3 dengan operasi jumlah didefinisikan sebagai berikut :
x, y, z

( x' , y' , z' ) ( x

x' , y

y' , z

dan operasi perkalian skalar :

z' )

.( x, y, z) (0,0,0) .

5. Andaikan V adalah ruang vektor dan
(a

b)

( .a )

(a )

(b),

. (a ),

a

a,b
R,

:V

R sedemikian sehingga:

R
R

Tunjukkan bahwa himpunan

N

a

V (a )

0

membentuk ruang vektor

terhadap operasi tersebut.
6. Andaikan V adalah ruang vektor dan S adalah himpunan bagian tak kosong
dengan s S elemen tertentu. Selanjutnya didefinisikan es : F S ,V
es ( f )

f ( s ) dan F S ,V

V dengan

adalah himpunan semua fungsi dari S ke V yang

membentuk suatu ruang vektor terhadap operasi standarnya.
Tunjukkan bahwa K

f

F S , V es ( f )

0

membentuk ruang vektor terhadap

operasi yang didefinisikan pada ruang vektor F S ,V .

Bab I - Definisi Ruang Vektor_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

- 15
-

Diktat Aljabar Linear II

7. Diberikan
V W

suatu

V ,W

ruang

vektor.

Dibentuk

suatu

himpunan

(a , b ) a V , b W . Pada himpunan tersebut didefinisikan operasi jumlah

dan perkalian skalar sebagai berikut:
a,b

a ', b'

a

a ', b

b' dan

a

.a , .b

b

8. Andaikan V adalah ruang vektor dan S adalah himpunan bagian tak kosong
dengan s, t S . Didefinisikan :
Tunjukkan bahwa himpunan N

: F S ,V
f

F S ,V

V V dengan

(f)

f ( s ), f (t ) .

( f ) 0 membentuk ruang vektor

terhadap operasi yang didefinisikan pada F S ,V .
9. Andaikan

 0 adalah himpunan semua barisan bilangan real. Tunjukkan  0

membentuk ruang vektor terhadap operasi standar untuk penjumlahan barisan dan
perkalian bilangan real pada barisan.
10. Andaikan S himpunan tak kosong , dan F (S) adalah ruang vektor fungsi bernilai
real pada S . Jika A, B

S tunjukkan bahwa : F (S, A)

F (S, B)

F ( S, A

B) .

Jika A B , tunjukkan bahwa F (S, A) memuat F (S, B) .
11. Andaikan C himpunan semua fungsi y

f ( x) ,

x

, yang memenuhi

persamaan deferensial y" y' 2 y 0 . Tunjukkan bahwa C membentuk ruang
vektor.

Bab I - Definisi Ruang Vektor_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

- 16
-