Math Problem Statement

Tentukan apakah vektor 𝒖1 = (1, βˆ’2,3) , 𝒖2 = (5,6, βˆ’1) , dan 𝒖3 = (3,2,1) saling bebas linier?

Solution

Untuk menentukan apakah vektor-vektor u1=(1,βˆ’2,3)\mathbf{u}_1 = (1, -2, 3), u2=(5,6,βˆ’1)\mathbf{u}_2 = (5, 6, -1), dan u3=(3,2,1)\mathbf{u}_3 = (3, 2, 1) saling bebas linier, kita perlu memeriksa apakah ada solusi non-trivial untuk persamaan:

c1u1+c2u2+c3u3=0c_1 \mathbf{u}_1 + c_2 \mathbf{u}_2 + c_3 \mathbf{u}_3 = 0

atau dalam bentuk matriks:

[153βˆ’2623βˆ’11][c1c2c3]=[000]\begin{bmatrix} 1 & 5 & 3 \\ -2 & 6 & 2 \\ 3 & -1 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} c_1 \\ c_2 \\ c_3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix}

Jika determinan matriks koefisien [153βˆ’2623βˆ’11]\begin{bmatrix} 1 & 5 & 3 \\ -2 & 6 & 2 \\ 3 & -1 & 1 \end{bmatrix} tidak sama dengan nol, maka vektor-vektor ini saling bebas linier. Mari kita hitung determinannya:

det=1β‹…(6β‹…1βˆ’2β‹…(βˆ’1))βˆ’5β‹…(βˆ’2β‹…1βˆ’2β‹…3)+3β‹…(βˆ’2β‹…(βˆ’1)βˆ’6β‹…3)\text{det} = 1 \cdot (6 \cdot 1 - 2 \cdot (-1)) - 5 \cdot (-2 \cdot 1 - 2 \cdot 3) + 3 \cdot (-2 \cdot (-1) - 6 \cdot 3)

=1β‹…(6+2)βˆ’5β‹…(βˆ’2βˆ’6)+3β‹…(2βˆ’18)= 1 \cdot (6 + 2) - 5 \cdot (-2 - 6) + 3 \cdot (2 - 18)

=1β‹…8+5β‹…8+3β‹…(βˆ’16)= 1 \cdot 8 + 5 \cdot 8 + 3 \cdot (-16)

=8+40βˆ’48=0= 8 + 40 - 48 = 0

Karena determinan dari matriks ini adalah nol, maka vektor-vektor u1\mathbf{u}_1, u2\mathbf{u}_2, dan u3\mathbf{u}_3 tidak saling bebas linier (linier tergantung).

Artinya, ada kombinasi linear dari vektor-vektor ini yang menghasilkan vektor nol selain kombinasi trivial.

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau memiliki pertanyaan lain?

Pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara mencari kombinasi linear untuk vektor tergantung linier?
  2. Apa perbedaan antara vektor bebas linier dan vektor tergantung linier?
  3. Bagaimana interpretasi geometris dari vektor yang tergantung linier?
  4. Mengapa determinan nol berarti bahwa vektor tidak bebas linier?
  5. Apa aplikasi praktis dari konsep ketergantungan linier dalam ilmu teknik?

Tip: Menghitung determinan bisa membantu memverifikasi ketergantungan linier untuk himpunan vektor dalam dimensi tiga atau lebih rendah.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Linear Algebra
Vector Spaces
Linear Independence
Determinants

Formulas

c1 * u1 + c2 * u2 + c3 * u3 = 0
Determinant of a 3x3 matrix

Theorems

Linear Independence Criterion using Determinants

Suitable Grade Level

Undergraduate Level