TE 091467 Teknik Numerik Sistem...
Transcript of TE 091467 Teknik Numerik Sistem...
Trihastuti Agustinah
TE 091467 Teknik Numerik Sistem Linear
Bidang Studi Teknik Sistem PengaturanJurusan Teknik Elektro - FTIInstitut Teknologi Sepuluh Nopember
O U T L I N E
2. Teori
3. Contoh
4. Simpulan
5. Latihan
1. Objektif
Mahasiswa mampu:
1. Menghitung eigenvektor generalisasi untukbeberapa eigenvalue real sama
2. Mentransformasi matriks yang memilikibeberapa eigenvalue real sama ke dalam bentukJordan
Contoh Simpulan LatihanObjektif Teori
Tujuan Pembelajaran
Bentuk Jordan digunakan untuk mendapatkan
bentuk matriks diagonal bila transformasi
similaritas biasa tidak dapat dilakukan. Bentuk
Jordan terjadi bila matriks nonsingular memiliki
eigenvalue sama.
Simpulan LatihanTeori Contoh
Pendahuluan
Objektif
Teori
Generalisasi Eigenvalue
Pers. karakteristik via generalisasi eigenvalue
Ax1 = λix1
Ax2 = λix2 + x1
Ax3 = λix3 + x2
Axn = λixn + xn-1 (A– λiI)xn = xn-1
…
Simpulan LatihanContohObjektif
Objektif Teori
Generalisasi Eigenvalue (dalam perkalian matriks)
Pers. karakteristik via generalisasi eigenvalue
= −
i
i
i
i
i
nn
λλ
λλ
λ
00001000
00000100001
][ 121
xxxx
][ 121 nnA xxxx −
Simpulan LatihanContoh
Objektif Simpulan LatihanTeori Contoh
Bentuk Jordan
Bentuk Jordan untuk beberapa eigenvalue sama
J = M -1AM
dengan M merupakan matriks eigenvektor
Submatriks Ji disebut blok Jordan
Bentuk Jordan: matriks diagonal blok
J = diag(J1, J2, …, Jp)
Contoh
Contoh 1 (1)
Dapatkan bentuk Jordan untuk matriks
−=
4112
A
Pers. karakteristik
0)3(41
12det)det( 2 =−=
−−−
=− λλ
λλIA
Eigenvalue: λ1,2 = 3
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 1 (2)
Sistem homogen:
041
12
2
1 =
−−−
xx
λλ
Generalisasi eigenvektor:
−=
−−−
11
4112
2
1
xx
λλ
=
01
2x
−=
11
1x
−=
−−11
1111
2
1
xx
−−011011
000011rref
Eigenvektor untuk λ=3
−−−111111
000111rref
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 1 (3)
Matriks eigenvektor dan invers-nya:
−=
0111
M
Bentuk Jordan dari matriks A:
=−
11101M
−
−
=−
0111
4112
11101AMM
=
−
−
=3013
0111
3341
J
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (1)
Dapatkan eigenvalue, eigenvektor dan bentuk Jordan untuk matriks
−−−−
=
718208100001000010
A
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (2)
Pers. karakteristik
Eigenvalue: λ1 = −1 λ2,3,4 = −2
0)1()2( 3 =++ λλ
0111
011222
02314622
0485181610228201871
−−
−−−
−−−−
−−−−−
0820187
7182081000
010001
234 =++++=
+−
−−
=− λλλλ
λ
λλ
λ AI
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (3)
Sistem homogen:
=
−−−−−−
−−
=−
0000
718208100010001
)(
4
3
2
1
1
xxxx
IA
λλ
λλ
λ x
=
−
0000
0000110010101001
4
3
2
1
xxxx
λ1= -1
TTxxxx ]1111[][ 43211 −−==x
=
−−−− 0000
618208110001100011
4
3
2
1
xxxx
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (4)
=
−
0000
0000100010001
4
3
2
1
214181
xxxx
λ2 = -2
TT ]15.025.0125.0[]1[ 21
41
81
2 −−=−−=x
Sistem homogen:
=
−−−−−−
−−
=−
0000
718208100010001
)(
4
3
2
1
1
xxxx
IA
λλ
λλ
λ x
=
−−−− 0000
518208120001200012
4
3
2
1
xxxx
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (5)
TT ]025.025.01875.0[]0[ 41
41
163
3 −−=−−=x
Generalisasi eigenvektor:
(A-λI)x3 = x2
−
−
=
−−−−−−
−−
1718208100010001
21
4181
4
3
2
1
xxxx
λλ
λλ
−−−−−
−
1518208120001200012
214181
−−
−
00000100010001
41
21
41
41
163
81
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (6)
TT ]0125.01875.01875.0[]0[ 81
163
163
4 −−=−−=x
Generalisasi eigenvektor:
(A-λI)x4 = x3
−−−−−
−
0518208120001200012
4141
163
−−
−
00000100010001
81
21
163
41
326
81
−
−
=
−−−−−−
−−
0718208100010001
4141
163
4
3
2
1
xxxx
λλ
λλ
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (7)
Matriks M dan invers-nya
−−−−
−−−−
=
0011125.025.05.01
1875.025.025.011875.01875.0125.01
M
−−−
−−−−
=−
8406432412802612816128
1M
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh Simpulan Latihan
Contoh 2 (8)
Bentuk Jordan untuk matriks A:
),1diag(
2000120001200001
21 JJAMM −==
−−
−−
=−
Objektif Teori
Contoh
Contoh 2 (a)
Sistem homogen:
=
+−
−−
=−
0000
718208100010001
)(
4
3
2
1
1
xxxx
AI
λλ
λλ
λ x
=
−
0000
0000110010101001
4
3
2
1
xxxx
λ1= -1
TTxxxx ]1111[][ 43211 −−==x
=
−−−−
−−
0000
618208110001100011
4
3
2
1
xxxx
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (b)
=
−
0000
0000100010001
4
3
2
1
214181
xxxx
λ2 = -2
TT ]15.025.0125.0[]1[ 21
41
81
2 −−=−−=x
=
+−
−−
=−
0000
718208100010001
)(
4
3
2
1
2
xxxx
AI
λλ
λλ
λ x
Sistem homogen:
=
−−−−
−−
0000
518208120001200012
4
3
2
1
xxxx
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh
Contoh 2 (c)
TT ]025.025.01875.0[]0[ 41
41
163
3 −−=−−=x
Generalisasi eigenvektor:
(λI-A)x3 = x2
−−−−−
−−−
1518208120001200012
214181
−−
00000100010001
41
21
41
41
163
81
−
−
=
+−
−−
1718208100010001
21
4181
4
3
2
1
xxxx
λλ
λλ
Objektif Teori Simpulan Latihan
Contoh 2 (d)
TT ]0125.01875.01875.0[]0[ 81
163
163
4 −−=−−=x
Generalisasi eigenvektor:
(λI-A)x4 = x3
−=
−−−−
−−
0518208120001200012
4141
163
4
3
2
1
xxxx
−−−−−
−−−
0518208120001200012
4141
163
−−
00000100010001
81
21
163
41
326
81
Contoh Simpulan LatihanObjektif Teori
Bentuk Jordan dapat digunakan untuk mendapatkanmatriks diagonal dari matriks nonsingular bila:
memiliki beberapa eigenvalue real sama
transformasi similaritas biasa tidak dapatdilakukan.
Simpulan
Bentuk Jordan
Objektif Teori Contoh Latihan
Dapatkan bentuk Jordan untuk matriks A berikut:
Soal Latihan
−−=
131041012
A
Objektif Teori Contoh Simpulan Latihan
Objektif Teori Contoh Simpulan Latihan