Matematika · Glosarium

Apa itu Anihilator?

Definisi 2.5 Matematika Universitas — Tahun 2 · Bab 2 — Aljabar Linear

Untuk subruang FEF \subseteq E, anihilator adalah

F={φE:φF=0},F^{\circ} = \{\varphi \in E^* : \varphi|_F = 0\},

yaitu subruang EE^*.

Contoh

Contoh 2.7 (Sebuah anihilator, dua arah)

Misalkan F=Vect((1,2,1), (1,0,1))R3F = \operatorname{Vect}\bigl((1, 2, 1),\ (1, 0, -1)\bigr) \subseteq \R^3. Sebuah bentuk φ=ae1+be2+ce3\varphi = a\,e_1^* + b\,e_2^* + c\,e_3^* menganihilasi FF bila dan hanya bila

a+2b+c=0danac=0,a + 2b + c = 0 \qquad\text{dan}\qquad a - c = 0 ,

yakni c=ac = a dan b=ab = -a, jadi F=R(e1e2+e3)F^\circ = \R\,(e_1^* - e_2^* + e_3^*), berdimensi 32=13 - 2 = 1 sebagaimana dituntut Teorema 2.6. Dibaca terbalik: F={(x,y,z):xy+z=0}F = \{(x, y, z) : x - y + z = 0\} — bidangnya dipulihkan sebagai kernel satu-satunya bentuk yang merentang FF^\circ. Beranjak dari keluarga perentang ke persamaan adalah menghitung anihilator; beranjak dari persamaan ke parametrisasi adalah menghitung pra-anihilator. (Periksa: kedua vektor perentangnya memenuhi xy+z=0x - y + z = 0.)

Contoh 2.11 (Rank dibaca dari kedua sisi)

Misalkan

A=(120101111312).A = \begin{pmatrix} 1 & 2 & 0 & 1\\ 0 & 1 & 1 & 1\\ 1 & 3 & 1 & 2 \end{pmatrix} .

Rank kolom: baris ketiga adalah jumlah dua baris pertama, jadi rkA2\operatorname{rk} A \leq 2; kolom 11 dan 22 bebas, sehingga rkA=2\operatorname{rk} A = 2. Kernel transposnya: menyelesaikan ATy=0A^{\mathsf T}y = 0 memberi yR(1,1,1)y \in \R\,(1, 1, -1), jadi kerAT\ker A^{\mathsf T} berdimensi 1=321 = 3 - 2: persis (imA)(\operatorname{im} A)^\circ di bawah penyamaan (R3)(\R^3)^* dengan vektor baris, sebagaimana ditegaskan Proposisi 2.10 — satu-satunya kaitan “baris3_3 = baris1_1 + baris2_2adalah anihilator ruang kolomnya. Rank baris (22 baris yang bebas) dan rank kolom berimpit bukan karena kebetulan, melainkan karena keduanya sama dengan rkA=rkAT\operatorname{rk} A = \operatorname{rk} A^{\mathsf T}.

Contoh 2.24 (Pasangan trace membelah ruang matriks)

Pada M2(R)\mathcal{M}_2(\R) dengan pasangan A,B=tr(AB)\langle A, B\rangle = \operatorname{tr}(AB) dari Latihan 2.9: uraikan M=(1423)M = \left(\begin{smallmatrix}1 & 4\\ 2 & 3\end{smallmatrix}\right) menjadi bagian setangkup dan bagian antisetangkup,

M=S+A,S=12(M+MT)=(1333),A=12(MMT)=(0110).M = S + A, \qquad S = \tfrac12(M + M^{\mathsf T}) = \begin{pmatrix}1 & 3\\ 3 & 3\end{pmatrix}, \qquad A = \tfrac12(M - M^{\mathsf T}) = \begin{pmatrix}0 & 1\\ -1 & 0\end{pmatrix}.

Maka tr(SA)=tr(3133)=0\operatorname{tr}(SA) = \operatorname{tr} \left(\begin{smallmatrix}-3 & 1\\ -3 & 3\end{smallmatrix}\right) = 0: kedua bagiannya “ortogonal” terhadap pasangan trace — sebuah perwujudan fakta umum (yang dibuktikan pada soal akhir pekan bab ini) bahwa matriks antisetangkup persis membentuk anihilator matriks setangkup. Dualitas melihat penguraian Mn=SnAn\mathcal{M}_n = \mathcal{S}_n \oplus \mathcal{A}_n sebelum hasil kali dalam apa pun dipilih.

Baca dalam konteks →