handout aljabar linear iiruang hasil kali dalam

Diktat Aljabar Linear II

BAB II
RUANG HASIL KALI DALAM

Dalam ruang vektor R n , dipelajari tentang hasil kali titik ( Hasil Kali dalam Euclid) dari
dua vektor u (u1 , u2 ,..., un ) dan v

(v1 , v2 ,..., vn ) yang didefinisikan sebagai:
u.v u1v1

u2 v2

.... un vn

Dari definisi tersebut, mudah dibuktikan bahwa hasil kali titik memenuhi sifat sebagai berikut:
i. u.v v.u
ii. u.. v w

( komutatif )
u.v


( Distributif )

u.w

iii. s.u .v s. u.v , untuk setiap s R
iv. u.u 0, u.u 0

u

( Homogen )

0

Jika diperhatikan, hasil kali dalam merupakan aturan pengawanan dari setiap pasang vektor di
R n ke bilangan real. Selanjutnya, perhatikan contoh berikut:

Contoh 2.1
Diberikan ruang vektor R 3 dan
u, v


3u1v1

2u2v2

suatu pemetaan

u3v3 , dengan u

(u1 , u2 , u3 )

, : R3 R3

R yang didefinisikan

dan v (v1 , v2 , v3 ) maka pemetaan ini

memenuhi sifat (i) – (iv).
Bukti:
(i)


Ambil sebarang vektor di R 3 , misalkan u (u1 , u2 , u3 ) dan v (v1 , v2 , v3 ) , maka dipenuhi:
u, v

3u1v1

2u2v2

u3v3

3v1u1

2v2u2

v3u3

Bab II. Ruang Hasil Kali Dalam_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

( Sifat komutatif perkalian bilangan real )


40

Diktat Aljabar Linear II

( definisi pemetaan )

v, u

(ii)

Ambil sebarang vektor di R 3 , misalkan u (u1 , u2 , u3 ) , v (v1 , v2 , v3 ) , w ( w1 , w2 , w3 ) ,
maka dipenuhi:
u, v

w

(u1 , u2 , u3 ), (v1
3u1 (v1


(iii)

w1 , v2

w2 , v3

w3

w1 )

2u2 (v2

w2 ) u3 (v3

w3 )

3u1v1

3u1w1


2u2v2

2u2 w2

u3v3

3u1v1

2u2v2

u3v3

3u3 w3

2u3 w3

u, v

u, w


u3 w3
u3 w3

Ambil sebarang vektor di R 3 , misalkan u (u1 , u2 , u3 ) dan v (v1 , v2 , v3 ) dan s R , maka
dipenuhi:
su , v

( su1 , su2 , su3 ), (v1 , v2 , v3 )
s (3v1u1

2v2u2

3su1v1

2 su2v2

su3v3

v3u3 )


s v, u

(iv)

Ambil sebarang vektor di R 3 , misalkan u (u1 , u2 , u3 ) , maka:
3u12

u, u

2u22

u32

Jelas bahwa ui2 0 untuk setiap i 1,2,3 dengan demikian u, u
ui2

0

ui


0 , akibatnya

u, u

0

ui2

3u12

2u22

u32

0

0 untuk setiap i 1,2,3 yang dipenuhi jika

dan hanya jika ui 0 untuk setiap i 1,2,3 atau u (0,0,0) 0 .


Dari Contoh 2.1 di atas disimpulkan bahwa, ada suatu pemetaan yang didefinisikan
berbeda dengan hasil kali titik, tetapi masih memenuhi semua sifat hasil kali titik. Berangkat dari
kondisi demikian, maka diangkat suatu definisi hasil kali dalam yang merupakan generalisasi
dari hasil kali titik untuk sebarang ruang vektor. Selengkapnya diberikan sebagai berikut:
Bab II. Ruang Hasil Kali Dalam_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

41

Diktat Aljabar Linear II

Definisi 2.1. Suatu pemetaan yang membawa setiap pasang vektor pada sebarang ruang vektor
V atas bilangan real ke bilangan real disebut hasil kali dalam, yang dinotasikan dengan

,

jika memenuhi axioma-axioma sebagai berikut:
(i)

Untuk setiap u, v V berlaku u, v


(ii)

Untuk setiap u, v, w V berlaku u, v w

(iii)

Untuk setiap

(iv)

Untuk setiap u V berlaku u, u

v, u

R, u , v V berlaku

u, v

u, w

u, v

u, v

0 dan u, u

0

u 0

Selanjutnya, ruang vektor yang didalamnya didefinisikan suatu hasil kali dalam disebut
ruang hasil kali dalam.

Bab II. Ruang Hasil Kali Dalam_Karyati
E_mail: karyati@uny.ac.id

42