Faktorisasi

Matematika
$120px-Math.svg.png?utm_source=id.wikipedia.org&utm_campaign=parser&utm_content=thumbnail$
Artikel ini adalah bagian dari seri:
Ragam Garis besar matematika Aritmetika Bahasa pemrograman Filsafat matematika Matematika diskrit Matematika Islam Matematika keuangan Matematika murni Matematika terapan Matematika Yunani Pendidikan matematika
Aritmetika dasar Digit Penambahan (+) Pengurangan (-) Perkalian (×) Pembagian (÷)
Konsep matematika Faktorisasi dan Faktorisasi prima Bilangan prima dan Faktor persekutuan terbesar Garis bilangan Kelipatan dan Kelipatan persekutuan terkecil Pecahan Perpangkatan Akar bilangan dan Akar kuadrat Logaritma Himpunan Fungsi Peluang Rasio Dimensi Persamaan Sistem koordinat Statistika Teorema dasar kalkulus Teorema nilai antara Teorema nilai purata Teorema pythagoras Hipotenusa
Bangun datar dan ruang Persegi Persegi panjang Segitiga Segi lima Segi enam Segi delapan Tetrahedron Kubus Oktahedron Dodekahedron Ikosahedron
Alat matematika Swipoa Kalkulator Penggaris Jangka Jangka sorong Busur derajat
l b s

Faktorisasi dalam matematika adalah dekomposisi suatu objek (misalnya, suatu bilangan, polinomial, atau matriks) menjadi suatu produk objek lain, atau faktor, yang ketika dikalikan bersama menghasilkan bilangan asalnya. Contohnya, bilangan 15 difaktorkan menjadi bilangan prima sebagai 3 × 5, dan polinomial x² − 4 difaktorkan menjadi (x − 2)(x + 2). Dalam segala kasus, diperoleh suatu produk dari objek yang lebih sederhana.

Tujuan faktorisasi biasanya untuk mereduksi sesuatu menjadi "blok pembangun dasar" (“basic building blocks”), seperti bilangan-bilangan prima, atau polinomial menjadi polinomial tak tereduksi. Faktorisasi integers diatur oleh teorema dasar aritmetika dan faktorisasi polinomial diatur oleh teorema dasar aljabar. Rumus-rumus Vièta mengkaitkan koefisien-koefisien suatu polinomial pada akar-akarnya.

Lawan dari faktorisasi polinomial adalah ekspansi, yaitu perkalian bersama semua faktor polinomial menjadi suatu polinomial “terekspansi”, ditulis sebagai jumlah dari elemen-elemen.

Faktorisasi juga dapat merujuk ke dekomposisi objek matematika lain ke hasil perkalian objek-objek yang lebih kecil atau sederhana. Sebagai contoh, setiap fungsi dapat difaktorkan menjadi komposisi fungsi surjektif dan fungsi injektif. Matriks memiliki banyak jenis faktorisasi. Sebagai contoh, setiap matriks memiliki hasil faktorisasi LUP yang unik, dengan matriks segitiga bawah L {\displaystyle L} $L$ dengan entri pada diagonal utama bernilai 1, matriks segitiga atas U {\displaystyle U} $U$ , dan matriks permutasi P {\displaystyle P} $P$ ; ketiga matriks ini didapatkan dari formulasi eliminasi Gaussian.

Bilangan bulat

Berdasarkan teorema dasar aritmetika, setiap bilangan bulat yang lebih besar dari 1 dapat dinyatakan sebagai faktorisasi bilangan prima secara unik (sampai pada orde dari faktornya).

Ekspresi

Manipulasi ekspresi adalah dasar dari aljabar. Ada beberapa alasan yang membuat faktorisasi adalah salah satu metode penting dalam manipulasi aljabar. Jika kita dapat menuliskan persamaan dalam bentuk terfaktorkan E ⋅ F = 0 {\displaystyle E\cdot F=0} $E\cdot F=0$ , maka menyelesaikan masalah [umumnya] menjadi lebih mudah karena kita dapat menyelesaikan masalah yang lebih sederhana E = 0 {\displaystyle E=0} $E=0$ dan F = 0 {\displaystyle F=0} $F=0$ . Ketika sebuah ekspresi dapat difaktorkan, faktor-faktor tersebut umumnya lebih sederhana, dan dapat memberikan wawasan dari masalah tersebut. Sebagai contoh,

x 3 − a x 2 − b x 2 − c x 2 + a b x + a c x + b c x − a b c {\displaystyle x^{3}-ax^{2}-bx^{2}-cx^{2}+abx+acx+bcx-abc} $x^{3}-ax^{2}-bx^{2}-cx^{2}+abx+acx+bcx-abc$

yang secara total memiliki 16 perkalian, 4 pengurangan, dan 3 penjumlahan, dapat difaktorkan menjadi ekspresi yang lebih sederhana

( x − a ) ( x − b ) ( x − c ) {\displaystyle (x-a)(x-b)(x-c)} $(x-a)(x-b)(x-c)$

yang memiliki 2 perkalian dan 3 pengurangan. Lebih lanjut, bentuk hasil faktorisasi langsung memberikan fakta x = a , b , c {\displaystyle x=a,\,b,\,c} $x=a,\,b,\,c$ adalah akar dari polinomial tersebut.

Matriks

Gelanggang matriks bersifat tidak komutatif dan tidak memiliki faktorisasi yang unik: ada banyak cara menulis sebuah matriks sebagai hasil perkalian matriks-matriks. Karenanya, masalah faktorisasi matriks berisi bagaimana mencari faktor yang memenuhi sifat-sifat tertentu. Sebagai contoh, faktorisasi LU memfaktorkan matriks menjadi hasil perkalian matriks segitiga bawah dan matriks segitiga atas. Karena hal tersebut tidak selalu berhasil, umumnya orang menggunakan faktorisasi LUP dengan matriks permutasi sebagai faktor ketiganya.

Lihat pula

Bilangan prima
Faktorisasi monoid
Faktorisasi prima
Melengkapi kuadrat
Metode faktorisasi Euler
Metode faktorisasi Fermat
Partisi (teori bilangan) – cara menulis bilangan sebagai sebuah jumlah bilangan-bilangan bulat.
Partisi perkalian
Sintesis program
Tabel faktorisasi bilangan bulat Gauss

Referensi

Pustaka

Burnside, William Snow; Panton, Arthur William (1960) [1912], The Theory of Equations with an introduction to the theory of binary algebraic forms (Volume one), Dover
Dickson, Leonard Eugene (1922), First Course in the Theory of Equations, New York: John Wiley & Sons
Fite, William Benjamin (1921), College Algebra (Revised), Boston: D. C. Heath & Co.
Klein, Felix (1925), Elementary Mathematics from an Advanced Standpoint; Arithmetic, Algebra, Analysis, Dover
Selby, Samuel M., CRC Standard Mathematical Tables (Edisi 18th), The Chemical Rubber Co.