Matematika · Glosarium

Apa itu Transpos; trace?

Dikenal juga sebagai: trace

Definisi 21.5 Matematika Universitas — Tahun 1 · Bab 21 — Matriks

Transpos A=(aij)Mn,pA = (a_{ij}) \in \mathcal{M}_{n,p} adalah AT=(aji)Mp,nA^{\mathsf T} = (a_{ji}) \in \mathcal{M}_{p,n}; yang memenuhi (AB)T=BTAT(AB)^{\mathsf T} = B^{\mathsf T} A^{\mathsf T} dan (AT)T=A(A^{\mathsf T})^{\mathsf T} = A. Sedangkan trace sebuah matriks persegi adalah trA=iaii\operatorname{tr} A = \sum_i a_{ii}; yang bersifat linear, dan

tr(AB)=tr(BA)(AMn,p, BMp,n).\operatorname{tr}(AB) = \operatorname{tr}(BA) \qquad (A \in \mathcal{M}_{n,p},\ B \in \mathcal{M}_{p,n}).

Contoh

Contoh 21.6 (Trace dalam kerja)

Proyeksi pada Bab 20 ke Vect(1,1)\operatorname{Vect}(1,1) sepanjang Vect(0,1)\operatorname{Vect}(0,1), yaitu p(x,y)=(x,x)p(x, y) = (x, x), bermatriks A=(1010)A = \begin{pmatrix} 1 & 0\\ 1 & 0\end{pmatrix} pada basis kanoniknya: memang A2=AA^2 = A, dan

trA=1=rkA,\operatorname{tr} A = 1 = \operatorname{rk} A ,

yang memperlihatkan Latihan 21.8: bahwa bagi yang idempoten tracenya mencacah dimensi petanya, pada basis semiring apa pun matriksnya ditulis. Adapun mekanisme kekekalannya adalah kesamaan tr(AB)=tr(BA)\operatorname{tr}(AB) = \operatorname{tr}(BA):

tr(P1(AP))=tr((AP)P1)=trA,\operatorname{tr}\bigl(P^{-1}(AP)\bigr) = \operatorname{tr}\bigl((AP)P^{-1}\bigr) = \operatorname{tr} A ,

sehingga semua matriks yang serupa dengan AA berbagi tracenya — yaitu invarian numerik yang pertama bagi sebuah endomorfisma, yang akan disusul oleh determinan pada Bab 22 (yakni pasangan (s,p)(s, p) pada soal akhir pekan di bawah).

Contoh 21.7 (Setangkup tambah antisetangkup)

Sebutlah AA setangkup bila AT=AA^{\mathsf T} = A, dan antisetangkup bila AT=AA^{\mathsf T} = -A. Maka setiap matriks persegi terbelah secara tunggal menjadi yang satu tambah yang lain:

A=A+AT2setangkup+AAT2antisetangkup,A = \underbrace{\frac{A + A^{\mathsf T}}{2}}_{\text{setangkup}} + \underbrace{\frac{A - A^{\mathsf T}}{2}}_{\text{antisetangkup}},

dan matriks yang sekaligus keduanya bernilai nol (karena A=AA = -A): sehingga kedua himpunannya merupakan subruang yang saling melengkapi pada Mn(K)\mathcal{M}_n(K) — yaitu padanan yang persis bagi pembelahan genap/ganjil fungsi (Contoh 18.11), dengan transposisi memainkan peran xxx \mapsto -x. Adapun dimensinya: matriks setangkup bersifat bebas pada dan di atas diagonalnya, sedangkan yang antisetangkup tegas di atasnya (karena diagonalnya nol):

n(n+1)2+n(n1)2=n2,\frac{n(n+1)}{2} + \frac{n(n-1)}{2} = n^2 ,

dan cacah yang berimbang itu merupakan penegasan Grassmann atas kelangsungannya. Untuk n=2n = 2: (1512)=(1332)+(0220)\begin{pmatrix} 1 & 5\\ 1 & 2\end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & 3\\ 3 & 2\end{pmatrix} + \begin{pmatrix} 0 & 2\\ -2 & 0\end{pmatrix}. Adapun matriks setangkup kembali sebagai data turunan kedua pada Bab 25 (yaitu tripel Monge r,s,tr, s, t), sedangkan yang setangkup sekaligus ortogonal digolongkan pada Latihan 23.12.

Baca dalam konteks →