# Nakafa Framework: LLM
URL: /id/subject/university/bachelor/ai-ds/linear-methods/spectral-real-matrix
Source: https://raw.githubusercontent.com/nakafaai/nakafa.com/refs/heads/main/packages/contents/subject/university/bachelor/ai-ds/linear-methods/spectral-real-matrix/id.mdx
Output docs content for large language models.
---
export const metadata = {
    title: "Teorema Spektral untuk Matriks Nyata",
    description: "Temukan kapan matriks nyata memiliki basis vektor eigen ortonormal: jelajahi kondisi normalitas, polinomial karakteristik, dan contoh penyangkal.",
    authors: [{ name: "Nabil Akbarazzima Fatih" }],
    date: "07/16/2025",
    subject: "Metode Linear AI",
};
## Kondisi Ekuivalen Teorema
Untuk matriks nyata , dua kondisi berikut ini ekuivalen satu sama lain.
1. Terdapat basis ortonormal dari  yang terdiri dari vektor eigen matriks 
2. Matriks  normal dan polinomial karakteristik  dari  terurai di  menjadi faktor linear
Perbedaan utama dengan kasus [matriks kompleks](/subject/university/bachelor/ai-ds/linear-methods/spectral-complex-matrix) terletak pada syarat tambahan tentang faktorisasi polinomial karakteristik. Dalam bilangan nyata, semua akar polinomial karakteristik harus berupa bilangan nyata.
Berdasarkan teorema ini, beberapa jenis matriks dapat didiagonalisasi menggunakan basis ortonormal dari vektor eigen. Matriks hermitian kompleks, matriks kesatuan kompleks, dan matriks simetris nyata selalu memenuhi kondisi ini. Matriks ortogonal dapat didiagonalisasi secara ortogonal hanya jika polinomial karakteristiknya terurai dalam faktor linear di bilangan nyata.
## Matriks Normal tanpa Basis Ortonormal
Perhatikan matriks rotasi untuk sudut  yang bukan kelipatan .
Matriks ini ortogonal sehingga otomatis normal. Namun polinomial karakteristiknya
tidak terurai menjadi faktor linear di bilangan nyata untuk sebagian besar nilai . Bayangkan seperti mencari solusi persamaan kuadrat yang tidak memiliki akar nyata. Akibatnya, meskipun matriks normal, tidak terdapat basis ortonormal dari vektor eigen nyata.
## Matriks Non-Normal yang Didiagonalisasi
Matriks berikut memiliki nilai eigen  dan  dengan multiplisitas aljabar masing-masing 1.
Karena nilai eigen berbeda, matriks dapat didiagonalisasi. Namun matriks ini tidak normal karena
Kedua matriks ini tidak sama, sehingga .
Ruang eigen dari matriks ini adalah
Di sini kernel (ruang nol) adalah himpunan semua vektor yang dipetakan ke vektor nol oleh matriks, sedangkan rentang adalah himpunan semua kombinasi linear dari vektor tersebut. Meskipun matriks dapat didiagonalisasi, tidak terdapat basis ortonormal dari vektor eigen karena vektor eigen tidak ortogonal satu sama lain.