Volume 19, Number 2, Nopember 2022
Limits: Journal of Mathematics and Its Applications
Volume 19, Number 2, Nopember 2022 E-ISSN:2579-8936
P-ISSN:1829-605X
ii Limits: Journal of Mathematics and Its Applications merupakan jurnal yang diterbitkan oleh Pusat Publikasi Ilmiah-DRPM, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia. Limits menerima makalah hasil riset di semua bidang Matematika, terutama bidang Analisis, Aljabar, Pemodelan Matematika, Sistem dan Kontrol, Matematika Diskrit dan Kombinatorik, Statistik dan Stokastik, Matematika Terapan, Optimasi, dan Ilmu Komputasi. Jurnal ini juga menerima makalah tentang survey literatur yang menstimulasi riset di bidang-bidang tersebut di atas.
Editor-in-Chief:
β’ Chairul Imron, Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia Editorial Board:
β’ Slamin, Departemen Matematika, Universitas Negeri Jember, Indonesia
β’ Abadi Abadi, Departemen Matematika, Universitas Negeri Surabaya, Indonesia
β’ Fatmawati Fatmawati, Departemen Matematika, Universitas Airlangga, Indonesia
β’ Isnani Darti, Departemen Matematika, Universitas Brawijaya, Indonesia
β’ Imam Mukhlash, Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia
β’ Rinurwati, Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia
β’ Endah Rokhmati Merdika Putri, Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia
β’ Soleha, Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia Editorial Assistant
β’ Helisyah Nur Fadhilah
β’ Sunarsini Alamat Redaksi:
Departemen Matematika - Fakultas Sains dan Analitika Data Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Sukolilo, Surabaya 60111, Indonesia Phone: +62-31-5943354
Website: http://iptek.its.ac.id/index.php/limits Email: [email protected]
Limits: Journal of Mathematics and Its Applications
Volume 19, Number 2, Nopember 2022 E-ISSN:2579-8936
P-ISSN:1829-605X
iii Ucapan Terima Kasih kepada Reviewer
Dewan Redaksi Limits: Journal of Mathematics and Its Applications menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada reviewer yang telah berkenan menelaah, me-review dan memberikan masukan serta saran untuk pengembangan serta peningkatan kualitas Jurnal Limits Vol 19 No 2 Nopember 2022.
β’ Soleha, S.Si, M.Si (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
β’ Dr. Tahiyatul Asfihani, M.Si (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
β’ Dr. Mahmud Yunus, M.Si (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
β’ Endah Rokhmati Merdika Putri, Ph.D (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
β’ Dr. mont. Kistosil Fahim, M.Si (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
β’ Dr. Hariyanto, M.Si (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
β’ Subchan, Ph.D (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
β’ Drs. Daryono Budi Utomo, M.Si (Departemen Matematika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia)
Limits: Journal of Mathematics and Its Applications
Volume 19, Number 2, Nopember 2022 E-ISSN:2579-8936
P-ISSN:1829-605X
iv DAFTAR ISI
Dualisasi Radikal Prima Gabungan pada (R,S)-Modul
Dian Ariesta Yuwaningsih, Aan Hendroanto ... 135-143 Barisan Aritmatika Bertingkat dengan Menggunakan Interpolasi Lagrange
Heri Purnawan, Subiono ... 145-154 Pemodelan dan Perhitungan Premi Asuransi Keamanan Siber dengan Model
Non-Markov
Ivander Jeremy, Felivia Kusnadi, Benny Yong ... 155-165 Pemodelan Premi Asuransi Bencana Kematian pada Ternak Sapi dengan
Pengaruh Fatal Shock
Natasha Maria, Felivia Kusnadi, Farah Kristiani ... 167-182 Homomorfisma Ring Matriks atas Ring Semigrup
Listiana, Ahmad Faisol, Fitriani ... 183-189 Space Time Permutation Scan Statistics untuk Mendeteksi Hotspot Kriminalitas
di Kota Padang, Sumatera Barat
Puteri Bulqis Azhari, Hazmira Yozza, Dodi Devianto ... 191-202 Penerapan Teori Residu dalam Penentuan Nilai Eksak dari Deret Tak Hingga
Yusuf Ramadana, Dwi Fitriani Rosali ... 203-216 Analisis Numerik Aliran Udara pada Rongga Hidung akibat Penyakit Sinusitis
menggunakan Metode Volume Hingga
Mochammad Ulin Nuha, Arif Fatahillah, Susi Setiawani ... 217-227 Kendali Optimal Model Pertumbuhan Mikroalga dalam Chemostat
Wahyuni Ningsih, Henny Purwaningsih, Rofila El Maghfiroh ... 229-240 Pembangkitan Pola Simetri p2mm dari Simulasi Sistem Dinamik
Windi Oli Viera, Mahdhivan Syafwan, Budi Rudianto ... 241-251
Limits: Journal of Mathematics and Its Applications E-ISSN: 2579-8936
P-ISSN: 1829-605X
Vol. 19, No. 2, Nopember 2022, 183-189
DOI: http://dx.doi.org/10.12962/limits.v19i2.9790
Homomorfisma Ring Matriks atas Ring Semigrup
Listiana 1, Ahmad Faisol 2*, Fitriani 3
1, 2, 3 Jurusan Matematika FMIPA Universitas Lampung
Bandar Lampung, Lampung, Indonesia
E-mail: 1[email protected], *2[email protected], 3[email protected] Diajukan: 22 Juli 2021, Diperbaiki: 27 Juni 2022, Diterima: 7 Nopember 2022
Abstrak
Diberikan sebarang ring π π dan semigrup ππ. Ring semigrup π π [ππ] adalah himpunan semua fungsi ππ dari ππ ke π π dengan π π π π π π π π (ππ) berhingga yang dilengkapi dengan operasi penjumlahan dan pergandaan yang sama pada ring polinomial π π [ππ]. Di sisi lain, ring matriks ππππ(π π ) adalah himpunan semua matriks atas ring π π berukuran ππΓππ yang dilengkapi dengan operasi penjumlahan dan perkalian matriks. Di dalam penelitian ini, didefinisikan ring matriks ππππ(π π 1[ππ1]) dan ππππ(π π 2[ππ2]) dengan π π 1,π π 2 ring dan ππ,ππ2 semigrup. Selain itu, didefinisikan pemetaan ππ dari ππππ(π π 1[ππ1]) ke ππππ(π π 2[ππ2]) dengan menggunakan homomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1 β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1β π π 2. Selanjutnya, dibuktikan ππ merupakan homomorfisma ring. Lebih lanjut, diberikan syarat cukup agar ππ merupakan monomorfisma.
Kata Kunci: ring semigrup, homomorfisma semigrup, homomorfisma ring, matriks atas ring, ring matriks.
Abstract
Let π π be a ring, and ππ be a semigroup. The semigroup ring π π [ππ] is the set of all functions ππ from ππ to π π with finite π π π π π π π π (ππ), which is completed with the same addition and multiplication operations on the polynomial ring π π [ππ]. On the other hand, the matrix ring ππππ(π π ) is the set of all matrices on the ring π π of size ππΓππ equipped with addition and matrix multiplication operations. In this research, the matrix rings ππππ(π π 1[ππ1]) and ππππ(π π 2[ππ2]) are constructed with π π 1,π π 2 are rings, and ππ,ππ2 semigroups. In addition, a mapping ππ from ππππ(π π 1[ππ1]) to ππππ(π π 2[ππ2]) is defined using semigroup homomorphism πΏπΏ:ππ1β ππ2 and ring homomorphism ππ:π π 1 β π π 2. Furthermore, it is proved that ππ is a ring homomorphism. Moreover, sufficient conditions are given for ππ to be a monomorphism.
Keywords: semigroup rings, semigroup homomorphisms, ring homomorphisms, a matrix over rings, matrix rings.
1 Pendahuluan
Di dalam [1] telah dijelaskan bahwa matriks adalah susunan objek-objek matematika dalam baris dan kolom yang berbentuk persegi panjang yang diapit oleh kurung siku atau kurung biasa. Objek-objek matematika ini biasa disebut entri-entri. Jika entri-entri matriks merupakan anggota dari suatu ring, maka matriks tersebut disebut matriks atas ring [2]. Beberapa penelitian terkait matriks atas ring dapat dilihat pada [3-6]. Suatu ring didefinisikan sebagai himpunan tak kosong yang dilengkapi dua operasi biner dan memenuhi beberapa aksioma [7]. Contoh ring yang sudah dikenal diantaranya ring polinomial π π [ππ] dan ring deret pangkat π π [[ππ]] [8]. Ring
184 Homomorfisma Ring Matriks atas Ring Semigrup
polinomial π π [ππ] dapat dipandang sebagai himpunan semua fungsi ππ dari semigrup ββ{0} ke ring π π dengan π π π π π π π π (ππ) = {π π β ββ{0}|ππ(π π )β 0} berhingga yang dilengkapi dengan operasi penjumlahan fungsi dan pergandaan konvolusi. Selanjutnya, Gilmer [9] memperumum ring polinomial π π [ππ] dengan cara mengeneralisasi semigrup ββ{0} menjadi sebarang semigrup ππ. Ring ini selanjutnya disebut ring semigrup dan dinotasikan dengan π π [ππ]. Beberapa penelitian terkait ring semigrup dapat dilihat pada [10-12].
Himpunan semua matriks berukuran ππΓππ atas ring π π yang dinotasikan dengan ππππ(π π ) merupakan suatu ring terhadap operasi penjumlahan dan perkalian matriks. Ring ini selanjutnya disebut ring matriks. Salah satu konsep penting di dalam struktur ring adalah homomorfisma ring, yaitu suatu pemetaan dari ring ke ring yang mempertahankan operasi biner pada ring-ring tersebut. Di dalam [13], telah dikaji tentang homomorfisma ring matriks ππ dari ππππ(π π 1) ke ππππ(π π 2) yang didefinisikan oleh πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½= οΏ½πποΏ½πππππποΏ½οΏ½ untuk setiap ππππππ β π π 1 dengan ππ:π π 1 β π π 2 merupakan homomorfisma ring. Dalam perkembangannya, beberapa penelitian terkait homomorfisma ring matriks dapat dilihat pada [14-16]. Konstruksi homomorfisma ring matriks ini, memberikan motivasi untuk mengkaji homomorfisma ring pada ring matriks atas ring semigrup. Oleh karena itu, pada penelitian ini dikonstruksi ring matriks atas ring semigrup ππππ(π π 1[ππ1]) dan ππππ(π π 2[ππ2]) dengan π π 1, π π 2 adalah ring dan ππ1, ππ2 adalah semigrup. Selanjutnya, didefinisikan suatu pemetaan ππ dari ππππ(π π 1[ππ1]) ke ππππ(π π 2[ππ2]) dengan menggunakan homomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1 β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1 β π π 2. Kemudian ditunjukkan ππ merupakan homomorfisma ring matriks. Selain itu, diberikan syarat perlu dan cukup agar ππ merupakan monomorfisma.
2 Metode Penelitian
Metode yang digunakan di dalam penelitian ini adalah studi literatur berupa buku-buku dan jurnal-jurnal imiah, khususnya terkait teori semigrup, teori ring, teori homomorfisma semigrup, teori homomorfisma ring, teori ring polinomial, teori ring semigrup, teori matriks atas ring, dan teori homomorfisma matriks atas ring.
Penelitian ini dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1) Menentukan ring π π 1 dan π π 2 serta semigrup ππ1 dan ππ2. 2) Mendefinisikan ring semigrup π π 1[ππ1] dan π π 2[ππ2].
3) Mendefinisikan ring matriks atas ring semigrup ππππ(π π 1[ππ1]) dan ππππ(π π 2[ππ2]).
4) Mengkonstruksi homomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1 β π π 2. 5) Mendefinisikan pemetaan ππ:ππππ(π π 1[ππ1])β ππππ(π π 2[ππ2]) dengan πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½=οΏ½ππ β ππππππ β πΏπΏβ1οΏ½
185 Listiana, Ahmad Faisol, Fitriani
untuk setiap ππππππ β ππππ(π π 1[ππ1]).
6) Membuktikan pemetaan ππ merupakan homomorfisma ring 7) Menentukan syarat cukup ππ merupakan monomorfisma.
3 Hasil dan Pembahasan
Diberikan ring π π 1 dan π π 2 serta semigrup ππ1 dan ππ2 terhadap operasi penjumlahan, sehingga dapat dikonstruksi ring semigrup π π 1[ππ1] dan π π 2[ππ2], yaitu himpunan
π π 1[ππ1] = {ππ:ππ1 β π π 1|π π π π π π π π (ππ) berhingga} (1) dan
π π 2[ππ2] = {πΌπΌ:ππ2 β π π 2|π π π π π π π π (πΌπΌ) berhingga} (2) dengan π π π π π π π π (ππ)={π π βππ1|ππ(π π )β 0} dan π π π π π π π π (πΌπΌ)={π‘π‘ βππ2|πΌπΌ(π‘π‘)β 0}, yang dilengkapi operasi penjumlahan fungsi
(ππ+ππ)(π π ) =ππ(π π ) +ππ(π π ) dan (πΌπΌ+π½π½)(π‘π‘) =πΌπΌ(π‘π‘) +π½π½(π‘π‘) (3) dan operasi perkalian fungsi
(ππππ)(π π ) =βπ₯π₯+π¦π¦=π π ππ(π₯π₯)ππ(π¦π¦)
π₯π₯,π¦π¦βππ1 dan (πΌπΌπ½π½)(π‘π‘) =βπ’π’+π£π£=π‘π‘ππ(π π )ππ(π£π£)
π’π’,π£π£βππ2 , (4)
untuk setiap π π βππ1,ππ,ππ β π π 1[ππ1] dan π‘π‘ βππ2,πΌπΌ,π½π½ βπ π 2[ππ2].
Selanjutnya dikonstruksi ring matriks ππππ(π π 1[ππ1]) dan ππππ(π π 2[ππ2]), yaitu himpunan semua matriks berukuran ππΓππatas ring semigrup π π 1[ππ1] dan π π 2[ππ2]:
ππππ(π π 1[ππ1]) =οΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½ππππππ β π π 1[ππ1];ππ,ππ = 1, 2,β―,πποΏ½ (5) dan
ππππ(π π 2[ππ2]) = οΏ½οΏ½πΌπΌπππποΏ½οΏ½πΌπΌππππ β π π 2[ππ2];ππ,ππ = 1, 2,β―,πποΏ½ (6) yang dilengkapi operasi penjumlahan matriks
οΏ½πππππποΏ½+οΏ½πππππποΏ½ =οΏ½ππππππ+πππππποΏ½ dan οΏ½πΌπΌπππποΏ½+οΏ½π½π½πππποΏ½= οΏ½πΌπΌππππ +π½π½πππποΏ½ (7) dan operasi perkalian matriks
οΏ½πππππποΏ½οΏ½πππππποΏ½= οΏ½βπππποΏ½ dan οΏ½πΌπΌπππποΏ½οΏ½π½π½πππποΏ½=οΏ½πΎπΎπππποΏ½, (8) dengan βππππ = βππππ=1ππππππππππππ dan πΎπΎππππ = βππππ=1πΌπΌπππππ½π½ππππ , untuk setiap οΏ½πππππποΏ½,οΏ½πππππποΏ½βππππ(π π 1[ππ1]) dan
οΏ½πΌπΌπππποΏ½,οΏ½π½π½πππποΏ½βππππ(π π 2[ππ2]).
Selanjutnya, diberikan homomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1 β π π 2. Sebelum membuktikan hasil utama penelitian ini, diperlukan dua lema berikut.
186 Homomorfisma Ring Matriks atas Ring Semigrup
Lema 1
Diberikan ring semigrup π π 1[ππ1] dan π π 2[ππ2]. Jika diberikan isomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1 β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1 β π π 2, maka ππ β(ππ+ππ)β πΏπΏβ1= (ππ β ππ β πΏπΏβ1) + (ππ β ππ β πΏπΏβ1) dan ππ β(ππππ)β πΏπΏβ1 = (ππ β ππ β πΏπΏβ1)(ππ β ππ β πΏπΏβ1) untuk setiap ππ,ππ β π π 1[ππ1].
Bukti Untuk setiap π‘π‘ β ππ2, ππ β(ππ+ππ)β πΏπΏβ1(π‘π‘) =ππ οΏ½(ππ+ππ)οΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½. Berdasarkan operasi penjumlahan (3) didapat ππ οΏ½(ππ+ππ)οΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½=ππ οΏ½πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½+πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½. Karena ππ homomorfisma ring, diperoleh ππ οΏ½πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½+πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½= ππ οΏ½πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½+ππ οΏ½πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½. Oleh karena itu, ππ β(ππ+ππ)β πΏπΏβ1(π‘π‘) = (ππ β ππ β πΏπΏβ1)(π‘π‘) + (ππ β ππ β πΏπΏβ1)(π‘π‘). Dengan kata lain terbukti ππ β(ππ+ππ)β πΏπΏβ1= (ππ β ππ β πΏπΏβ1) + (ππ β ππ β πΏπΏβ1).
Selanjutnya, untuk setiap π‘π‘ β ππ2, ππ β(ππππ)β πΏπΏβ1(π‘π‘) =ππ οΏ½(ππππ)οΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½. Berdasarkan operasi perkalian (4) didapat ππ οΏ½(ππππ)οΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½=ππ οΏ½βπ₯π₯+π¦π¦=πΏπΏβ1(π‘π‘)ππ(π₯π₯)ππ(π¦π¦)
π₯π₯,π¦π¦βππ1
οΏ½. Karena ππ homomorfisma ring, diperoleh
πποΏ½βπ₯π₯+π¦π¦=πΏπΏβ1(π‘π‘)ππ(π₯π₯)ππ(π¦π¦)οΏ½=βπ₯π₯+π¦π¦=πΏπΏβ1(π‘π‘)πποΏ½ππ(π₯π₯)ππ(π¦π¦)οΏ½=
π₯π₯,π¦π¦βππ1
βπ₯π₯+π¦π¦=πΏπΏβ1(π‘π‘)πποΏ½ππ(π₯π₯)οΏ½πποΏ½ππ(π¦π¦)οΏ½
π₯π₯,π¦π¦βππ1
. Karena πΏπΏ isomorfisma semigrup, terdapat π π ,π£π£ β ππ2 sehingga πΏπΏβ1(π π ) =π₯π₯ dan πΏπΏβ1(π£π£) =π¦π¦.
Akibatnya,
βπ₯π₯+π¦π¦=πΏπΏβ1(π‘π‘)πποΏ½ππ(π₯π₯)οΏ½πποΏ½ππ(π¦π¦)οΏ½
π₯π₯,π¦π¦βππ1
= βπΏπΏβ1(π’π’)+πΏπΏβ1(π£π£)=πΏπΏβ1(π‘π‘)ππ οΏ½πποΏ½πΏπΏβ1(π π )οΏ½οΏ½ ππ οΏ½πποΏ½πΏπΏβ1(π£π£)οΏ½οΏ½. Oleh karena itu,
ππ β(ππππ)β πΏπΏβ1(π‘π‘) =βπ’π’+π£π£=π‘π‘(ππ β ππ β πΏπΏβ1)(π π )(ππ β ππ β πΏπΏβ1)(π£π£) = (ππ β ππ β πΏπΏβ1)(ππ β ππ β πΏπΏβ1)(π‘π‘). Dengan kata lain terbukti ππ β(ππππ)β πΏπΏβ1= (ππ β ππ β πΏπΏβ1)(ππ β ππ β πΏπΏβ1). β
Selanjutnya, eksistensi πΌπΌ β π π 2[ππ2] dengan πΌπΌ =ππ β ππ β πΏπΏβ1, diberikan pada lema berikut.
Lema 2
Diberikan ring semigrup π π 1[ππ1] dan π π 2[ππ2]. Jika diberikan isomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1 β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1 β π π 2, maka untuk setiap ππ β π π 1[ππ1] terdapat πΌπΌ β π π 2[ππ2] dengan πΌπΌ= ππ β ππ β πΏπΏβ1.
Bukti Untuk membuktikan terdapat πΌπΌ β π π 2[ππ2] dengan πΌπΌ=ππ β ππ β πΏπΏβ1, cukup ditunjukkan π π π π π π π π (πΌπΌ) berhingga. Jika himpunan tak kosong ππ berhingga, maka jelas sebarang ππ β ππ juga berhingga. Karena ππ β π π 1[ππ1], jelas π π π π π π π π (ππ) berhingga. Akibatnya, πΏπΏοΏ½π π π π π π π π (ππ)οΏ½ juga berhingga karena πΏπΏ merupakan isomorfisma semigrup. Berdasarkan fakta-fakta ini, untuk menunjukkan π π π π π π π π (πΌπΌ) berhingga cukup dengan menunjukkan π π π π π π π π (πΌπΌ)β πΏπΏοΏ½π π π π π π π π (ππ)οΏ½. Untuk sebarang π‘π‘ β
187 Listiana, Ahmad Faisol, Fitriani
π π π π π π π π (πΌπΌ), jelas πΌπΌ(π‘π‘)β 0. Akibatnya, ππ β ππ β πΏπΏβ1(π‘π‘)β 0. Dengan kata lain, ππ οΏ½πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½ β 0.
Karena ππ homomorfisma ring, maka didapat πποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½ β 0. Oleh karena itu, terdapat π π β π π π π π π π π (ππ) sehingga π‘π‘=πΏπΏ(π π ). Dengan kata lain, π‘π‘ β πΏπΏοΏ½π π π π π π π π (ππ)οΏ½. Jadi, terbukti π π π π π π π π (πΌπΌ) β
πΏπΏοΏ½π π π π π π π π (ππ)οΏ½ yang berakibat π π π π π π π π (πΌπΌ) berhingga. β
Teorema 3 Misalkan π π 1[ππ1], π π 2[ππ2] adalah ring semigrup, dan ππππ(π π 1[ππ1]), ππππ(π π 2[ππ2]) adalah ring matriks atas ring semigrup. Jika diberikan isomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1 β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1 β π π 2, maka pemetaan ππ:ππππ(π π 1[ππ1])β ππππ(π π 2[ππ2]) dengan πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½=οΏ½πΌπΌπππποΏ½= οΏ½ππ β ππππππβ πΏπΏβ1οΏ½ untuk setiap οΏ½πππππποΏ½ β ππππ(π π 1[ππ1]), merupakan homomorfisma ring.
Bukti Berdasarkan Lema 2, untuk ππ,ππ = 1, 2,β―,ππ, didapat πΌπΌππππ = ππ β ππππππ β πΏπΏβ1β π π 2[ππ2] untuk setiap ππππππ β π π 1[ππ1]. Oleh karena itu, πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½= οΏ½πΌπΌπππποΏ½ =οΏ½ππ β ππππππ β πΏπΏβ1οΏ½ well-defined. Selanjutnya, akan dibuktikan πποΏ½οΏ½πππππποΏ½+οΏ½πππππποΏ½οΏ½= πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½+πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½ dan πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½=πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½
untuk setiap οΏ½πππππποΏ½,οΏ½πππππποΏ½ β ππππ(π π 1[ππ1]).
(i) Dari definisi pemetaan ππ dan operasi penjumlahan matriks pada (7), didapat πποΏ½οΏ½πππππποΏ½+
οΏ½πππππποΏ½οΏ½=πποΏ½οΏ½ππππππ+πππππποΏ½οΏ½= οΏ½ππ β οΏ½ππππππ +πππππποΏ½ β πΏπΏβ1οΏ½. Berdasarkan Lema 1, οΏ½ππ β οΏ½ππππππ+πππππποΏ½ β πΏπΏβ1οΏ½= οΏ½οΏ½ππ β ππππππβ πΏπΏβ1οΏ½+οΏ½ππ β ππππππβ πΏπΏβ1οΏ½οΏ½= οΏ½ππ β ππππππ β πΏπΏβ1οΏ½+οΏ½ππ β ππππππ β πΏπΏβ1οΏ½=
πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½+πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½. Dengan kata lain terbukti πποΏ½οΏ½πππππποΏ½+οΏ½πππππποΏ½οΏ½=πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½+πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½.
(ii) Berdasarkan definisi pemetaan ππ dan operasi perkalian matriks pada (8), didapat πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½= πποΏ½οΏ½βππππ=1πππππππππππποΏ½οΏ½= οΏ½ππ β οΏ½βππππ=1πππππππππππποΏ½ β πΏπΏβ1οΏ½.
Berdasarkan Lema 1, οΏ½ππ β οΏ½βππ ππππππππππππ
ππ=1 οΏ½ β πΏπΏβ1οΏ½= οΏ½βππππ=1ππ β οΏ½πππππππππππποΏ½ β πΏπΏβ1οΏ½ =
οΏ½βππππ=1(ππ β ππππππβ πΏπΏβ1)οΏ½ππ β ππππππβ πΏπΏβ1οΏ½οΏ½= [ππ β ππππππβ πΏπΏβ1]οΏ½ππ β ππππππβ πΏπΏβ1οΏ½=πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½. Dengan kata lain terbukti πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½= πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½.
Dari (i) dan (ii), terbukti pemetaan Ο merupakan homomorfisma ring. β Syarat cukup pemetaan ππ:ππππ(π π 1[ππ1])β ππππ(π π 2[ππ2])merupakan monomorfisma, diberikan pada proposisi berikut.
Proposisi 4 Diberikan ring matriks atas ring semigrup ππππ(π π 1[ππ1]), ππππ(π π 2[ππ2]). Jika πΏπΏ:ππ1 β ππ2 isomorfisma dan ππ:π π 1 β π π 2 monomorfisma, maka pemetaan ππ:ππππ(π π 1[ππ1])β ππππ(π π 2[ππ2]) dengan πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½=οΏ½πΌπΌπππποΏ½ =οΏ½ππ β ππππππ β πΏπΏβ1οΏ½ untuk setiap οΏ½πππππποΏ½ β ππππ(π π 1[ππ1]), merupakan monomorfisma.
188 Homomorfisma Ring Matriks atas Ring Semigrup
Bukti Akan ditunjukkan ππ injektif. Jika πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½=πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½, maka οΏ½ππ β ππππππ β πΏπΏβ1οΏ½ =
οΏ½ππ β ππππππβ πΏπΏβ1οΏ½. Berdasarkan definisi kesamaan dua matriks, diperoleh ππ β ππππππ β πΏπΏβ1= ππ β ππππππ β πΏπΏβ1 untuk setiap ππ,ππ = 1, 2,β―,ππ. Dengan kata lain, untuk setiap π‘π‘ β ππ2 dan ππ,ππ = 1, 2,β―,ππ berlaku ππ οΏ½πππππποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½=ππ οΏ½πππππποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½οΏ½. Karena diketahui ππ monomorfisma, diperoleh πππππποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½=πππππποΏ½πΏπΏβ1(π‘π‘)οΏ½ untuk setiap ππ,ππ = 1, 2,β―,ππ. Karena πΏπΏ isomorfisma, berlaku ππππππ(π π ) =ππππππ(π π ) untuk setiap π π β ππ1 dan ππ,ππ = 1, 2,β―,ππ. Dengan kata lain, ππππππ =ππππππ untuk setiap ππ,ππ = 1, 2,β―,ππ yang berakibat οΏ½πππππποΏ½ =οΏ½πππππποΏ½. Jadi terbukti jika πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½=πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½, maka οΏ½πππππποΏ½ =
οΏ½πππππποΏ½. Dengan kata lain ππ injektif. Berdasarkan Teorema 3, ππ merupakan homomorfisma ring.
Jadi, terbukti ππ merupakan monomorfisma. β
4 Simpulan
Dari sebarang ring π π 1 dan π π 2 serta semigrup ππ1 dan ππ2, dapat dikonstruksi ring semigrup π π 1[ππ1] dan π π 2[ππ2] serta ring matriks ππππ(π π 1[ππ1]) dan ππππ(π π 2[ππ2]). Jika diberikan isomorfisma semigrup πΏπΏ:ππ1 β ππ2 dan homomorfisma ring ππ:π π 1 β π π 2, maka terdapat πΌπΌ β π π 2[ππ2] dengan πΌπΌ = ππ β ππ β πΏπΏβ1, untuk setiap ππ β π π 1[ππ1]. Hal ini yang mengakibatkan dapat didefinisikannya pemetaan ππ:ππππ(π π 1[ππ1])β ππππ(π π 2[ππ2]) dengan πποΏ½οΏ½πππππποΏ½οΏ½= οΏ½πΌπΌπππποΏ½= οΏ½ππ β ππππππ β πΏπΏβ1οΏ½, untuk setiap
οΏ½πππππποΏ½ β ππππ(π π 1[ππ1]). Selanjutnya, telah ditunjukkan pemetaan ππ merupakan homomorfisma ring.
Selain itu, ππ merupakan monomorfisma jika πΏπΏ isomorfisma dan ππ monomorfisma.
5 Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada para reviewer atas saran yang diberikan untuk kesempurnaan artikel ini. Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Lampung atas dukungan dan pendanaan penelitian ini berdasarkan Kontrak Penelitian No: 661/UN 26.21/PN/2022.
6 Daftar Pustaka
[1] H. Anton and C. Rorres, Elementary Linear Algebra: Applications Version, 9th Edition.
New Jersey, 2005.
[2] W. C. Brown, Matrices Over Commutative Rings. New York: Marcel Dekker Inc., 1993.
[3] A. Faisol and Fitriani, βIdempotent Matrix over Skew Generalized Power Series Rings,β
J. Fundam. Math. Appl., vol. 5, no. 1, pp. 9β15, 2022.
189 Listiana, Ahmad Faisol, Fitriani
[4] S. Rugayah, A. Faisol, and Fitriani, βMatriks atas Ring Deret Pangkat Tergeneralisasi Miring,β BAREKENG J. Ilmu Mat. dan Terap., vol. 15, no. 1, pp. 157β166, 2021.
[5] A. Faisol and F. Fitriani, βMatriks Bersih Kuat atas Ring Deret Pangkat Tergeneralisasi Miring,β J. Mat. UNAND, vol. 10, no. 3, pp. 385 β 393, 2021.
[6] T. Petik, βOn Characterization of Tripotent Matrices in Triangular Matrix Rings,β Turkish J. Math., vol. 45, no. 5, pp. 1914β1926, 2021.
[7] D. S. Dummit and R. M. Foote, Abstract Algebra, Third Edit. John Wiley and Sons, Inc., 2004.
[8] T. W. Hungerford, Algebra. New York: Springer-Verlag New York, Inc., 1974.
[9] R. Gilmer, Commutative Semigroup Rings. Chicago and London: The University of Chicago, 1984.
[10] A. Oneto and T. G., βOn semigroup rings with decreasing Hilbert function,β J. Algebr., vol. 489, pp. 373β398, 2017.
[11] Y. Ji, βThe Strong Nil-Cleanness of Semigroup Rings,β Open Math., vol. 18, no. 1, pp.
1491β1500, 2020.
[12] V. Barucci, R. FrΓΆberg, and M. Εahin, βOn Free Resolutions of Some Semigroup Rings,β
J. Pure Appl. Algebr., vol. 218, no. 6, pp. 1107β1116, 2014.
[13] A. Kovacs, βHomomorphisms of Matrix Rings into Matrix Rings,β Pacific J. Math., vol.
49, no. 1, pp. 161β170, 1973.
[14] Y. Du and Y. Wang, βJordan homomorphisms of upper triangular matrix rings over a prime ring,β Linear Algebra Appl., vol. 458, pp. 197β206, 2014.
[15] A. Faisol and Fitriani, βThe Ring Homomorphisms of Matrix Rings over Skew Generalized Power Series Rings,β CAUCHY J. Mat. Murni dan Apl., vol. 7, no. 1, pp.
129β135, 2021.
[16] A. Faisol and Fitriani, βHomomorfisma Modul Deret Pangkat Tergeneralisasi Miring,β J.
Mat. Integr., vol. 17, no. 2, pp. 119β126, 2021.