Lompat ke konten utama

Kompetisi Ajak Teman: hadiah total Rp1.000.000 tunai untuk 3 pengajak terbanyak. Berakhir 29 November 2026. Ikut kompetisi

←

Ortogonalitas dan Kuadrat Terkecil

Pelajaran 5 dari 15

Proyeksi, Gram–Schmidt, dan faktorisasi QR

Proyeksi ortogonal ke subruang

Setelah pelajaran ini kamu bisa menghitung proyeksi ortogonal sebuah vektor ke subruang, jarak vektor itu ke subruang, dan matriks proyeksinya.

±14 menitDiperiksa 1 Okt 2026

Materi

Kelas Aljabar Linier memproyeksikan vektor pada SATU vektor. Interactive Linear Algebra §6.3 memperluasnya ke subruang W berdimensi berapa pun: setiap x di Rⁿ dapat ditulis dengan tepat satu cara sebagai x = x_W + x_⊥, dengan x_W di W dan x_⊥ di W⊥. Bagian x_W disebut proyeksi ortogonal x ke W. Ia adalah titik di W yang paling dekat ke x, dan jarak x ke W sama dengan ‖x_⊥‖ = ‖x − x_W‖.

Bila W punya basis ortogonal u₁, …, uₖ, proyeksinya adalah jumlah proyeksi pada setiap vektor basis: x_W = Σ (x · uᵢ / uᵢ · uᵢ) uᵢ (Austin §6.3). Rumus jumlah ini SALAH untuk basis yang tidak ortogonal. Untuk basis apa pun, susun vektor basis sebagai kolom matriks A dan tulis x_W = Ac. Karena x − Ac harus tegak lurus terhadap setiap kolom, Aᵀ(x − Ac) = 0, sehingga c didapat dari AᵀAc = Aᵀx. Matriks P = A(AᵀA)⁻¹Aᵀ memetakan setiap x ke proyeksinya; ia memenuhi P² = P, karena memproyeksikan dua kali sama dengan sekali, dan Pᵀ = P.

Proyeksi ke subruang menjawab soal titik terdekat: posisi di bidang meja yang paling dekat ke ujung lengan robot, atau kombinasi beberapa sinyal acuan yang paling mirip dengan sinyal terukur. Persamaan AᵀAc = Aᵀx yang muncul di sini dipakai lagi di modul kuadrat terkecil.

W = rentang{(1, 1, 0), (1, −1, 1)}       (1, 1, 0)·(1, −1, 1) = 0 → basis ortogonal
x = (3, 1, 5)
x·u₁/u₁·u₁ = 4/2 = 2,     x·u₂/u₂·u₂ = (3 − 1 + 5)/3 = 7/3
x_W = 2(1, 1, 0) + (7/3)(1, −1, 1) = (13/3, −1/3, 7/3)
x_⊥ = x − x_W = (−4/3, 4/3, 8/3)
periksa: x_⊥·u₁ = 0,  x_⊥·u₂ = (−4 − 4 + 8)/3 = 0   ✓
jarak x ke W = ‖x_⊥‖ = (4/3)·√6 ≈ 3,266

Latihan

0/3 lulus

Jawaban diperiksa di server. Lulus berarti kamu memahami contohnya, bukan penilaian seluruh pekerjaanmu.

Latihan 1 dari 3

W = rentang{(1, 0, 1), (0, 1, 0)} di R³ dan x = (3, 5, 1). Berapa jarak x ke W? Bulatkan dua angka di belakang koma.

Latihan 2 dari 3

P adalah matriks proyeksi ortogonal R⁴ ke subruang W berdimensi 2. Pernyataan mana yang benar?

Pilih satu jawaban

Catatanmu

Memuat catatan…

tersimpan otomatis, ikut tercetak · 0/4.000

Luluskan semua latihan dulu untuk menandai pelajaran ini selesai.

Lanjutkan ke