Ruang `2 yang dilengkapi dengan inner product hx, yi =

J. Math. and Its Appl.
ISSN: 1829-605X
Vol. 4, No. 2, November 2007, 45–51

KONSTRUKSI RUANG 2-NORM SEBAGAI LUASAN
YANG DIRENTANG OLEH DUA VEKTOR
Sadjidon1 , H. Gunawan2
1
1

Jurusan Matematika, 2 Departemen Matematika

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
2
Institut Teknologi Bandung, Bandung
2
hgunawan@dns.math.itb.ac.id

Abstrak
Pada paper ini akan dikaji tentang pengkonstruksian ruang 2-norm yang didasari oleh sifat-sifat orthogonalitas dari dua vektor sehingga diperoleh pendefinisikan ruang 2-norm,
khususnya untuk ruang ℓ2 .

2
Katakunci: Ruang ℓ , orthogonalitas, ruang 2-norm.

1. Pendahuluan
Ruang ℓ2 yang dilengkapi dengan inner product hx, yi =

P

xj yj , merupak-

j

an ruang inner product. Begitu juga ruang ℓ2 yang dilengkapi dengan nor1
∞
2
P
2
merupakan ruang Banach. Selanjutnya dual dari
|xk |
ma kxk =

k=1

ruang ℓ2 yaitu himpunan dari semua fungsional linier kontinu pada ruang
∗
∗
ℓ2 yang dinotasikan dengan ℓ2 adalah ruang ℓ2 juga. Jika f ∈ ℓ2 ,
45

46

Konstruksi Ruang 2-Norm Sebagai Luasan

maka f ∈ ℓ2 dan dapat diinterpretasikan untuk f (x) =
∗
dengan x ∈ ℓ2 , z ∈ ℓ2 = ℓ2 .

P

xj zj = hx, zi,


j

Sekarang pandang S himpunan semua barisan bilangan real dan merupakan ruang vektor atas field R. Setiap subruang vektor S juga merupakan
ruang barisan. Untuk X subruang S didefinisikan suatu fungsi bernilai real
k•, ..., •k pada X n yang memenuhi sifat-sifat sebagai berikut :
1. kx1 , x2 , ..., xn k = 0, jika dan hanya jika x1 , x2 , ..., xn dependen linier
2. kx1 , x2 , ..., xn k invarian terhadap permutasi
3. kx1 , x2 , ..., αxn k = |α| kx1 , x2 , ..., xn k untuk setiap α ∈ R
4. kx1 , x2 , ..., xn−1 , y + zk ≤ kx1 , x2 , ..., xn−1 , yk + kx1 , x2 , ..., xn−1 , zk

disebut n-norma pada X dan pasangan (X, k•, ..., •k) disebut ruang nnorma.
Pada [2], [3] telah dikonstruksi dan dijabarkan tentang 2-norma, yang
disebut sebagai 2-norma standar, selanjutnya dengan memperhatikan sifatsifat orthogonalitas dari [1], [4], maka dikonstruksi 2-norma sehingga diperoleh pendefinisian ruang 2-norm.

2. Ruang ℓ2 dan n-norma Standarnya
Sebelum menjabarkan n-norma dijelaskan untuk 2-norma pada ruang ℓ2
yang diberikan sebagai berikut :
(
hx, zi hy, zi


kx, yk = Sup
hx, wi hy, wi


)


: z, w ∈ ℓ2 , kzk , kwk ≤ 1 .


Selanjutnya dengan ketaksamaan Cauchy-Schwarz diperoleh

hx, zi

hx, wi


hy, zi hx, xi

hy, wi hy, xi


1
hx, yi 2 hz, zi
hy, yi hw, zi


1
hx, xi
hz, wi 2


hy, xi
hw, wi

1
hx, yi 2
.
hy, yi

47


Sadjidon, H. Gunawan


1
hx, xi hx, yi 2

merupakan batas atas dari himHasil ini menunjukkan bahwa
hy, xi hy, yi



hx, zi hy, zi
: z, w ∈ ℓ2 , kzk , kwk ≤ 1 dan ini berarti bahwa :
punan
hx, wi hy, wi

hx, zi
Sup
hx, wi




hx, xi
hy, zi
2
: z, w ∈ ℓ , kzk , kwk ≤ 1 ≤

hy, xi
hy, wi


1
hx, yi 2
hy, yi

(1)

y−αx
x

; w = ky−αxk
= kyy′ k dengan z dan y ′ orthogonal, juga
Selanjutnya untuk z = kxk
memenuhi kzk , kwk ≤ 1, maka diperoleh
D
E D
E




x
x
y, kxk
hx, zi hy, zi

x, kxk

= D


E
D
E
hx, wi hy, wi


y′
y′
y, ky′ k
x, ky′ k


hx, xi hy, xi


hx, y ′ i hy, y ′ i
=
kxk ky ′ k



hx, xi hy, xi


hx, yi hy, yi
=
.
kxk ky ′ k

dengan menggunakan sifat-sifat determinan dan sifat-sifat inner product diperoleh
juga bahwa
1
1
1



hx, xi hy, xi 2
hx, xi hy ′ , xi 2
hx, xi hy, xi 2








hx, yi hy, yi = hx, y ′ i hy, y ′ i = hx, y ′ i hy ′ , y ′ i = kxk ky k

sehingga


hx, zi

hx, wi


hx, xi hy, xi
kxk ky ′ k
hy, xi hy, yi
hy, zi
=

hy, wi
kxk ky ′ k

Hasil ini menunjukkan bahwa


1

hx, xi hy, xi 2
hx, zi hy, zi




=
hx, yi hy, yi
hx, wi hy, wi

hx, zi hy, zi
≤ Sup
hx, wi hy, wi

12





hx, xi
=
hx, yi

1
hy, xi 2
.
hy, yi




: z, w ∈ ℓ2 , kzk , kwk ≤ 1
(2)


Dengan demikian dari Persamaan (1) dan Persamaan (2) diperoleh 2-norma pada
ruang ℓ2 adalah
1



hx, xi hx, yi 2
hx, zi hy, zi
2




: z, w ∈ ℓ , kzk , kwk ≤ 1 =
kx, yk = Sup
hy, xi hy, yi
hx, wi hy, wi

48

Konstruksi Ruang 2-Norm Sebagai Luasan

dan 2-Norma kx, yk tidak lain adalah luasan yang direntang oleh vektor-vektor
x dan y. Selanjutnya akan dijabarkan untuk n-normanya dalam ruang ℓ2 yang
P
dikenal sebagai ruang inner product dengan inner product hx, yi =
xj yj , dapat
j

dilengkapi dengan n-normanya


hx1 , x1 i

kx1 , x2 , ..., xn k =
..
hx , x i
n
1

...
..
...

hx1 , xn i
..
hxn , xn i

21






merupakan ruang n-norma standar sehingga ruang ℓ2 merupakan ruang n-norma.
Khususnya jika n = 2 , maka 2-norma standar untuk ruang ℓ2 adalah :

hx, xi
kx, yk =
hy, xi

1
hx, yi 2
.
hy, yi

Untuk n-norma pada ruang ℓp khususnya ruang ℓ2 , penjabarannya dan pengembangannya dalam [2].
Sekarang akan dijabarkan n-norma pada ruang ℓ2 menurut pendefinisian [1]
dengan n-norma nya sebagai berikut :
kx1 , ..., xn k

 f1 (x1 )
= Sup
..

fn (x1 )

...
...
...

f1 (xn )
..
fn (xn )

atau dapat dituliskan

kx1 , ..., xn k

 hx1 , z1 i
= Sup
..

hxn , z1 i

...
...
...








: f1 , ..., fn ∈ ℓ2 = ℓ2 , kf1 k , ..., kfn k ≤ 1




hx1 , zn i
..
hxn , zn i






: z1 , ..., zn ∈ ℓ2 , kz1 k , ..., kzn k ≤ 1 .




Selanjutnya dengan ketaksamaan Cauchy-Schwarz didapatkan

hx1 , z1 i


..

hx , z i
n 1

...
...
...

hx1 , zn i
..
hxn , zn i


hx1 , x1 i


..

hx , x i
n
1

hx1 , x1 i


..
hx , x i
n
1

...
...
...

hx1 , xn i
..
hxn , xn i

...
...
...

hx1 , xn i
..
hxn , xn i

21






21







hz1 , z1 i


..

hz , z i
n 1

...
...
...

hz1 , zn i
..
hzn , zn i

12


.



49

Sadjidon, H. Gunawan

1

hx1 , x1 i ... hx1 , xn i 2


batas atas dari himpunan
ini menunjukkan
..
...
..

hx , x i ... hx , x i
n
1
n
n



 hx1 , z1 i ... hx1 , zn i

: z1 , ..., zn ∈ ℓ2 , kz1 k , ..., kzn k ≤ 1

..
...
..



hxn , z1 i ... hxn , zn i
berarti bahwa

kx1 , ..., xn k

 f1 (x1 )
= Sup
..

f (x )
n


hx1 , x1 i


..
hx , x i
n
1

1

...
...
...

f1 (xn )
..
fn (xn )
1
hx1 , xn i 2
.
..

hxn , xn i
...
...
...







: f1 , ..., fn ∈ ℓ2 ∗ = ℓ2 , kf1 k , ..., kfn k ≤ 1




Selanjutnya untuk {z1 , z2 , ..., zn } yang merupakan hasil proses orthonormalisasi
Gram-Schmidt terhadap {x1 , x2 , ..., xn }, juga memenuhi kz1 k , kz2 k , ....., kzn k = 1,
maka diperoleh

hx1 , z1 i


..

hx , z i
n 1

...
...
...

hx1 , zn i
..
hxn , zn i

Hasil ini menunjukkan bahwa


hx1 , x1 i

=
..

hx , x i
n
1

...
...
...

hx1 , xn i
..
hxn , xn i

21






1



hx1 , x1 i ... hx1 , xn i 2
hx1 , z1 i ... hx1 , zn i




=


..
...
..
..
...
..




hx , x i ... hx , x i
hx , z i ... hz , z i
n
1
n
n
n 1
n n




 hx1 , z1 i ... hx1 , zn i
: z1 , ..., zn ∈ ℓ2 , kz1 k , ..., kzn k ≤ 1
≤ Sup
..
...
..



hxn , z1 i ... hxn , zn i

Dengan demikian dapat diperoleh
( hx , z i
1 1

kx1 , ..., xn k = Sup
..
hx , z i
n 1


hx1 , zn i
: z1 , ..., zn ∈ ℓ2 ,
..

hxn , zn i
1
) hx , x i ... hx , x i 2
1
1
1
n


kz1 k , ..., kzn k ≤ 1 =
..
...
..

hx , x i ... hx , x i
n
1
n
n
...
...
...

50

Konstruksi Ruang 2-Norm Sebagai Luasan

Sekarang diberikan fungsional linier pada ℓ2 × ℓ2 yang diberikan
f (u) =


X

k=1


x1k + x2k wk = hx1 , wi + hx2 , wi

∗
dengan u = (x1 , x2 ) ∈ ℓ2 × ℓ2 dan w ∈ ℓ2 = ℓ2 dan kuk = kx1 k + kx2 k Maka
2-Norma pada ruang ℓ2 × ℓ2 didefinisikan menurut [1] dapat disajikan dengan

f (u)
ku, vk = Sup
f (v)




f (v)
2 ∗
2
,
f,
g


=

,
kf
k
,
kgk

1
g(v)

dengan u = (x1 , x2 ) , v = (y1 , y2 ). Sehingga dapat dituliskan dengan

hx + x2 , wi
ku, vk = Sup 1
hx1 + x2 , zi




hy1 + y2 , wi
2 ∗
2
, w, z ∈ ℓ
= ℓ , kwk , kzk ≤ 1 .
hy1 + y2 , zi

Selanjutnya dengan ketaksamaan Cauchy-Schwarz diperoleh

hx1 + x2 , wi

hx1 + x2 , zi


hy1 + y2 , wi
≤ kx1 , y1 k+kx1 , y2 k+kx2 , y1 k+kx2 , y2 k = kuk kvk
hy1 + y2 , zi

Hasil ini menunjukkan bahwa kuk kvk batas atas dari himpunan

hx1 + x2 , wi

hx1 + x2 , zi

dengan demikian




hy1 + y2 , wi
2
2 ∗
, w, z ∈ ℓ
= ℓ , kwk , kzk ≤ 1
hy1 + y2 , zi

ku, vk

hx + x2 , wi
= Sup 1
hx1 + x2 , zi
≤ kuk kvk




hy1 + y2 , wi
2 ∗
2
, w, z ∈ ℓ
= ℓ , kwk , kzk ≤ 1
hy1 + y2 , zi

Dari hasil yang dijabarkan diatas tentang 2-norma pada ℓ2 × ℓ2 dapat dilanjutkan
n
2-norma untuk ruang ℓ2 = ℓ2 ×.....× ℓ2 . Untuk itu dalam ℓ2 × ℓ2 apakah suatu
luasan yang dibentang dari jumlahan vektor yaitu (x1 + x2 ) dan (y1 + y2 ), begitu
n
juga dalam ℓ2 = ℓ2 × ..... × ℓ2 .apakah luasan yang dibentang oleh jumlahan
dari vektor.

Pustaka
[1] C.R. Diminnie, A New Orthogonality Relation for Normed Linear Spaces,
Math.Nachr.114 (197-203), 1983.

Sadjidon, H. Gunawan

51

[2] H. Gunawan dan M. Mashadi, On n-normed spaces, Int.J.Math.Sci, (to appear).
[3] H. Gunawan, The space of p-Summable sequences and its natural n-Norm,
Bull.Austral.Math.Soc, Vol.64(137-147), 2001.
[4] J.R Partington, Orthogonality in Normed Spaces, Bull.Austral.Math.Soc.33
(449-455), 1986.
[5] Kreyszig, Introductory Fuctional Analysis with Applications, John Wiley and
Son. Inc, 1978.

Dokumen yang terkait

Analisis komparatif rasio finansial ditinjau dari aturan depkop dengan standar akuntansi Indonesia pada laporan keuanagn tahun 1999 pusat koperasi pegawai

15 355 84

Berburu dengan anjing terlatih_1

0 46 1

DAMPAK INVESTASI ASET TEKNOLOGI INFORMASI TERHADAP INOVASI DENGAN LINGKUNGAN INDUSTRI SEBAGAI VARIABEL PEMODERASI (Studi Empiris pada perusahaan Manufaktur yang Terdaftar di Bursa Efek Indonesia (BEI) Tahun 2006-2012)

12 142 22

Hubungan antara Kondisi Psikologis dengan Hasil Belajar Bahasa Indonesia Kelas IX Kelompok Belajar Paket B Rukun Sentosa Kabupaten Lamongan Tahun Pelajaran 2012-2013

12 269 5

Analisa studi komparatif tentang penerapan traditional costing concept dengan activity based costing : studi kasus pada Rumah Sakit Prikasih

56 889 147

Analisis pengaruh modal inti, dana pihak ketiga (DPK), suku bunga SBI, nilai tukar rupiah (KURS) dan infalnsi terhadap pembiayaan yang disalurkan : studi kasus Bank Muamalat Indonesia

5 112 147

Upaya mengurangi kecemasan belajar matematika siswa dengan penerapan metode diskusi kelompok teknik tutor sebaya: sebuah studi penelitian tindakan di SMP Negeri 21 Tangerang

26 227 88

Analisis faktor-faktor yang mempengaruhi penerapan manajemen mutu terpadu pada Galih Bakery,Ciledug,Tangerang,Banten

6 163 90

Preparasi dan Karaterisasi Nanopartikel Zink Pektinat Mengandung Diltiazem Hidroklorida dengan Metode Gelasi Ionik.

7 51 92

Aplikasi keamanan informasi menggunakan teknik steganografi dengan metode Least Significant Bit (LSB) insertion dan RC4

34 174 221