Selasa, 22 September 2026
06:46 WIB
TERKINI
Cek Fakta Menteri Keuangan Suahasil Nazara Diserang Hoaks: Dana Hibah Fiktif dan Korupsi Fantastis Cek Fakta Waspada! Penipuan Undian Berhadiah Mengatasnamakan BRI Marak di Medsos Cek Fakta Klarifikasi Hoaks: Nusron Wahid Tak Pernah Sebut Jokowi Terima Suap Rp 700 Miliar Hukum & Kriminal Pengusaha RI Tersandung Dolar Singapura Palsu di Kasino Mewah Sentosa Peristiwa Misteri 22 Penumpang KM Virgo Tak Terdaftar: Menyoroti Akurasi Manifes Kapal Olahraga Pedro Acosta Pecah Telur di MotoGP Austria 2026, Penantian Panjang Berakhir Kolom Warisan Otoriter: Jejak Kekuasaan Kolonial dalam Rezim Orde Baru Kolom Obligasi Daerah Rp 5,6 Triliun DKI: Cerminan Kebutuhan Pembiayaan Ibu Kota Politik Partai Pendukung Prabowo Usulkan Kenaikan Ambang Batas Parlemen dan Presiden Megapolitan Pria Penendang Wanita di Senayan City Resmi Tersangka, Polisi Ungkap Motifnya Cek Fakta Menteri Keuangan Suahasil Nazara Diserang Hoaks: Dana Hibah Fiktif dan Korupsi Fantastis Cek Fakta Waspada! Penipuan Undian Berhadiah Mengatasnamakan BRI Marak di Medsos Cek Fakta Klarifikasi Hoaks: Nusron Wahid Tak Pernah Sebut Jokowi Terima Suap Rp 700 Miliar Hukum & Kriminal Pengusaha RI Tersandung Dolar Singapura Palsu di Kasino Mewah Sentosa Peristiwa Misteri 22 Penumpang KM Virgo Tak Terdaftar: Menyoroti Akurasi Manifes Kapal Olahraga Pedro Acosta Pecah Telur di MotoGP Austria 2026, Penantian Panjang Berakhir Kolom Warisan Otoriter: Jejak Kekuasaan Kolonial dalam Rezim Orde Baru Kolom Obligasi Daerah Rp 5,6 Triliun DKI: Cerminan Kebutuhan Pembiayaan Ibu Kota Politik Partai Pendukung Prabowo Usulkan Kenaikan Ambang Batas Parlemen dan Presiden Megapolitan Pria Penendang Wanita di Senayan City Resmi Tersangka, Polisi Ungkap Motifnya

Keserupaan matriks

Kesetaraan dibawah perubahan basis (aljabar linear)Templat:SHORTDESC:Kesetaraan dibawah perubahan basis (aljabar linear)
Artikel ini bukan mengenai Matriks keserupaan.
Untuk kegunaan lain, lihat Kesebangunan (geometri).

Dalam aljabar linear, dua matriks persegi A {\displaystyle \mathbf {A} } {\displaystyle \mathbf {A} } and B {\displaystyle \mathbf {B} } {\displaystyle \mathbf {B} } berukuran n × n {\displaystyle n\times n} {\displaystyle n\times n} disebut serupa jika ada matriks terbalikkan P {\displaystyle \mathbf {P} } {\displaystyle \mathbf {P} } yang memenuhi hubungan B = P − 1 A P . {\displaystyle \mathbf {B} =\mathbf {P} ^{-1}\mathbf {A} \mathbf {P} .} {\displaystyle \mathbf {B} =\mathbf {P} ^{-1}\mathbf {A} \mathbf {P} .}Matriks-matriks yang serupa merepresentasikan pemetaan linear yang sama dibawah dua basis yang (mungkin) berbeda, dengan P {\displaystyle \mathbf {P} } {\displaystyle \mathbf {P} } menjadi matriks perubahan basis.[1][2] Transformasi A ↦ P − 1 A P {\displaystyle \mathbf {A} \mapsto \mathbf {P} ^{-1}\mathbf {A} \mathbf {P} } {\displaystyle \mathbf {A} \mapsto \mathbf {P} ^{-1}\mathbf {A} \mathbf {P} } disebut transformasi keserupaan atau konjugasi dari matriks A {\displaystyle \mathbf {A} } {\displaystyle \mathbf {A} }. Dalam grup linear umum, konsep keserupaan sama dengan konjugasi, dan matriks-matriks serupa juga disebut dengan konjugat. Akan tetapi, untuk suatu subgrup H dari grup linear umum, konsep konjugasi dapat lebih ketat daripada keserupaan, karena mengharuskan P {\displaystyle \mathbf {P} } {\displaystyle \mathbf {P} } berada di H.

Gambaran umum

Saat mendefinisikan suatu transformasi linear, terkadang ada keadaan ketika perubahan basis dari transformasi tersebut, dapat menghasilkan bentuk yang lebih sederhana. Sebagai contoh, matriks yang merepresentasikan rotasi di R 3 {\displaystyle \mathbb {R} ^{3}} {\displaystyle \mathbb {R} ^{3}} dengan sumbu rotasi yang tidak sejajar dengan sumbu koordinat, mungkin rumit untuk dihitung. Akan tetapi, jika sumbu rotasi sejajar dengan sumbu-z positif, matriks tersebut dapat dituliskan sebagai S = [ cos ⁡ θ − sin ⁡ θ 0 sin ⁡ θ cos ⁡ θ 0 0 0 1 ] , {\displaystyle \mathbf {S} ={\begin{bmatrix}\cos \theta &-\sin \theta &0\\\sin \theta &\cos \theta &0\\0&0&1\end{bmatrix}},} {\displaystyle \mathbf {S} ={\begin{bmatrix}\cos \theta &-\sin \theta &0\\\sin \theta &\cos \theta &0\\0&0&1\end{bmatrix}},}dengan θ {\displaystyle \theta } {\displaystyle \theta } menyatakan sudut dari rotasi. Di sistem koordinat yang baru ini, transformasi dapat dituliskan sebagai y ′ = S x ′ , {\displaystyle \mathbf {y} '=\mathbf {S} \mathbf {x} ',} {\displaystyle \mathbf {y} '=\mathbf {S} \mathbf {x} ',}dengan x ′ {\displaystyle \mathbf {x} '} {\displaystyle \mathbf {x} '} dan y ′ {\displaystyle \mathbf {y} '} {\displaystyle \mathbf {y} '} masing-masing menyatakan vektor awal dan vektor hasil transformasi. Sedangkan di sistem koordinat lama, transformasi ini ditulis sebagai y = T x , {\displaystyle \mathbf {y} =\mathbf {T} \mathbf {x} ,} {\displaystyle \mathbf {y} =\mathbf {T} \mathbf {x} ,}dengan vektor x {\displaystyle \mathbf {x} } {\displaystyle \mathbf {x} } dan y {\displaystyle \mathbf {y} } {\displaystyle \mathbf {y} }, dan matriks tranformasi T {\displaystyle \mathbf {T} } {\displaystyle \mathbf {T} } yang tidak diketahui, berada di basis lama. Untuk menyatakan T {\displaystyle \mathbf {T} } {\displaystyle \mathbf {T} } menggunakan matriks transformasi yang lebih sederhana, kita menggunakan matriks perubahan basis P {\displaystyle \mathbf {P} } {\displaystyle \mathbf {P} } yang memetakan x {\displaystyle \mathbf {x} } {\displaystyle \mathbf {x} } dan y {\displaystyle \mathbf {y} } {\displaystyle \mathbf {y} } menjadi x ′ = P x {\displaystyle \mathbf {x} '=\mathbf {P} \mathbf {x} } {\displaystyle \mathbf {x} '=\mathbf {P} \mathbf {x} } dan y ′ = P y {\displaystyle \mathbf {y} '=\mathbf {P} \mathbf {y} } {\displaystyle \mathbf {y} '=\mathbf {P} \mathbf {y} }, sehingga: y ′ = S x ′ ⇒ P y = S P x ⇒ y = ( P − 1 S P ) x = T x . {\displaystyle {\begin{aligned}&&\mathbf {y} '&=\mathbf {S} \mathbf {x} '\\[1.6ex]&\Rightarrow &\mathbf {P} \mathbf {y} &=\mathbf {S} \mathbf {P} \mathbf {x} \\[1.6ex]&\Rightarrow &\mathbf {y} &=\left(\mathbf {P} ^{-1}\mathbf {S} \mathbf {P} \right)\mathbf {x} =\mathbf {T} \mathbf {x} .\end{aligned}}} {\displaystyle {\begin{aligned}&&\mathbf {y} '&=\mathbf {S} \mathbf {x} '\\[1.6ex]&\Rightarrow &\mathbf {P} \mathbf {y} &=\mathbf {S} \mathbf {P} \mathbf {x} \\[1.6ex]&\Rightarrow &\mathbf {y} &=\left(\mathbf {P} ^{-1}\mathbf {S} \mathbf {P} \right)\mathbf {x} =\mathbf {T} \mathbf {x} .\end{aligned}}}Alhasil, matriks transformasi di basis awal, T {\displaystyle \mathbf {T} } {\displaystyle \mathbf {T} }, dapat dihitung dengan mudah sebagai T = P − 1 S P {\displaystyle \mathbf {T} =\mathbf {P} ^{-1}\mathbf {S} \mathbf {P} } {\displaystyle \mathbf {T} =\mathbf {P} ^{-1}\mathbf {S} \mathbf {P} }. Dengan kata lain, transformasi keserupaan bekerja dalam tiga langkah: ubah masalah ke basis yang baru ( P {\displaystyle \mathbf {P} } {\displaystyle \mathbf {P} }), lakukan transformasi yang lebih sederhana ( S {\displaystyle \mathbf {S} } {\displaystyle \mathbf {S} }), lalu kembali ke basis yang lama ( P − 1 {\displaystyle \mathbf {P} ^{-1}} {\displaystyle \mathbf {P} ^{-1}}).

Sifat-sifat

Keserupaan adalah salah satu relasi ekuivalensi pada ruang matriks persegi. Karena matriks-matriks yang serupa jika dan hanya jika mereka menyatakan operator linear yang sama menurut basis-basis yang (mungkin) berbeda, matriks-matriks yang serupa memiliki semua sifat dari operator yang mereka nyatakan:

Hubungan-hubungan ini mengakibatkan, untuk sebarang matriks A {\displaystyle \mathbf {A} } {\displaystyle \mathbf {A} }, pencarian matriks "bentuk normal" B {\displaystyle \mathbf {B} } {\displaystyle \mathbf {B} } yang serupa dengan A {\displaystyle \mathbf {A} } {\displaystyle \mathbf {A} } dapat lebih disukai karena penelitian terkait matriks A {\displaystyle \mathbf {A} } {\displaystyle \mathbf {A} } dapat dimudahkan dengan menelitik matriks B {\displaystyle \mathbf {B} } {\displaystyle \mathbf {B} } yang lebih sederhana.

Keserupaan matriks-matriks tidak bergantung pada lapangan yang digunakan: jika K {\displaystyle K} {\displaystyle K} adalah sublapangan dari lapangan L {\displaystyle L} {\displaystyle L}, dan A {\displaystyle \mathbf {A} } {\displaystyle \mathbf {A} } dan B {\displaystyle \mathbf {B} } {\displaystyle \mathbf {B} } adalah matriks atas K {\displaystyle K} {\displaystyle K}, maka A {\displaystyle \mathbf {A} } {\displaystyle \mathbf {A} } dan B {\displaystyle \mathbf {B} } {\displaystyle \mathbf {B} } saling serupa atas K {\displaystyle K} {\displaystyle K} jika dan hanya jika mereka juga saling serupa atas L {\displaystyle L} {\displaystyle L}. Hal ini diakibatkan bentuk kanonik rasional atas K {\displaystyle K} {\displaystyle K} juga merupakan bentuk kanonik rasional atas L {\displaystyle L} {\displaystyle L}. Akibatnya, bentuk-bentuk Jordan yang ada di lapangan yang lebih besar, untuk menentukan keserupaan dari matriks-matriks.

Lihat pula

Referensi

Kutipan

  1. Beauregard, Raymond A.; Fraleigh, John B. (1973). A First Course In Linear Algebra: with Optional Introduction to Groups, Rings, and Fields. Boston: Houghton Mifflin Co. hlm. 240–243. ISBN 0-395-14017-X.
  2. Bronson, Richard (1970), Matrix Methods: An Introduction, New York: Academic Press, hlm. 176–178, LCCN 70097490

Pustaka

  • Horn, Roger A.; Johnson, Charles R. (1985). Matrix Analysis. Cambridge University Press. ISBN 0-521-38632-2. (Similarity is discussed many places, starting at page 44.)
Konten disalin dari Wikipedia Bahasa Indonesia (lisensi CC BY-SA) Lihat versi asli di Wikipedia

Rekomendasi Pilihan