SOAL DAN PEMBAHASAN TRIGONOMETRI - RONALD HERSAN WIBOWO



SOAL DAN PEMBAHASAN TRIGONOMETRI

Nama : Ronald Hersan Wibowo
Kelas : X IPS 3
No. Absen : 32





3.7 Menyelesaikan cara merubah satuan pengukuran sudut trigonometri radian ke derajat, derajat ke radian

Contoh Soal 1
Nyatakan sudut 50° dan 89° ke dalam radian!
Penyelesian:
50° = 50° x π/180°
50° = 0,277π
50° = 0,277 (3,14)
50° = 0,87 radian
89° = 89° x π/180°
89° = 0,494π
89° = 0,494 (3,14)
89° = 1,55 radian
Contoh Soal 2
Nyatakan sudut 0,45 radian dan 0,89 radian ke dalam satuan derajat!
Penyelesaian:
0,45 radian = 0,45 x 180°/π
0,45 radian = 25,80°
0,89 radian = 0,89 x 180°/π
0,89 radian = 51,02°
3.7 Menyelesaikan rasio trigonometri (sinus, cosinus, tangen, cosecan, secan, dan cotangen) pada segitiga siku-siku dan dudut istimewa (600 , 300 , 450 )
Perhatikan gambar berikut!

Nilai cosα adalah 
Dengan Teorema Pythagoras, panjang c=AB dapat ditentukan sebagai berikut.
c=a2+b2=(3)2+12=4=2
Cosinus sudut adalah perbandingan antara panjang sisi samping sudut terhadap hipotenusa (sisi miring) segitiga siku-siku.
Untuk itu,
cosα=bc=12
 3.7 Menyelesaikan rasio trigonometri (sinus, cosinus, tangen, cosecan, secan, dan cotangen) pada segitiga siku-siku di dalam koordinat kartesius

Misal dik. titik Q(0,5) dan garis OQ dengan sumbu x positif membentuk sudut a maka sin a = ...

Jawab: 
Definisi sinus pada koordinat kartesius
sin a= y/r

untuk soal ini Q(0,5) maka x = 0, y = 5
r = √(x²+y²) = √(0²+5²) = √25 = 5

sin a = y/r = 5/5 = 1

3.7 Menyelesaikan nilai trigonometri pada suatu sudut segitiga siku-siku pada koordinat cartesius

Nilai dari tan 30° adalah

Jawab: 
Diketahui sudut 30° berada pada kuadran I.

sin 30° =  \frac{1}{2}

cos 30°=  \frac{1}{2} \sqrt{3}

tan 30° =  \frac{sin\ 30^o}{cos\ 30^o}
⇔ tan 30° =  \frac{ \frac{1}{2} }{ \frac{1}{2} \sqrt{3} }
⇔ tan 30° =  \frac{1}{ \sqrt{3} }
⇔ tan 30° =  \frac{1}{3} \sqrt{3}

3.7 Menyelesaikan komposisi operasi (+, -, :, dan •) nilai trigonometri

Nilai dari cos 60° cos 30° - sin 60° sin 30° adalah

Jawab :
Cos 60 cos 30 - sin 60 sin 30
= ½.½√3 - ½√3.½
= ¼√3 - ¼√3
= 0

3.8 Menyelesaikan rasio trigonometri untuk sudut-sudut di berbagai kuadran

Jika sin a = 1/2 , a di kuadran II , maka nilai dari tan a

Jawab :

\sin A=\frac{1}{2}\\\frac{a}{c}=\frac{1}{2}\\\\a=1\\c=2\\b=\sqrt{c^2-a^2}=\sqrt{2^2-1^2}=\sqrt{4-1}=\sqrt{3}\\\\\tan A=-\frac{a}{b}\\\tan A=-\frac{1}{\sqrt3}\\\tan A=-\frac{1}{3}\sqrt3(\text{Negatif karena berada di kuadran II})

3.8 Menyelesaikan rasio trigonometri untuk sudut-sudut berelasi (kuadrat: I, II, III, IV), sudut negatif, dan sudut > 3600
Jika sin 30° =½ maka cos 300°=
Jawab : 
cos 300°
= cos (360° - 60°)
= cos 60°
= cos (90° - 30°)
= sin 30°
= 1/2

3.8 Menyelesaikan persamaan trigonometri sederhana atau persamaan indentitas trigonometri = rumus identitas trigonometri

Buktikan bahwa persamaan identitas trigonometri di bawah adalah benar!
  \[ 1 - \frac{cos^{2} \alpha}{1 + sin \alpha} = sin \alpha \]
Bukti:
  \[ 1 - \frac{cos^{2} \alpha}{1 + sin \alpha} = 1 - \frac{1 - sin^{2} \alpha}{1 + sin \alpha} \]
  \[ 1 - \frac{cos^{2} \alpha}{1 + sin \alpha} = 1 - \frac{\left( 1 - sin \alpha \right) \left( 1 + sin \alpha) \right)}{1 + sin \alpha} \]
  \[ 1 - \frac{cos^{2} \alpha}{1 + sin \alpha} = 1 - \left( 1 - sin \alpha \right)  \]
  \[ 1 - \frac{cos^{2} \alpha}{1 + sin \alpha} = 1 - 1 + sin \alpha  \]
  \[ 1 - \frac{cos^{2} \alpha}{1 + sin \alpha} = sin \alpha  \]
3.8 Menyelesaikan koordinat kutub ke koordinat kartesius, koordinat kartesius ke koordinata kutub

Jika titik P(4,45°) dinyatakan dengan sistem koordinat Cartesius, maka hasilnya adalah

Jawab:
x = r . cos a
x = 4 . cos 45°
x = 4 . 1/2 √2
x = 2 √2

y = r . sin a
y = 4 . sin 45°
y = 4 . 1/2 √2
y = 2 √2

(2√2, 2√2)

3.8 Menyelesaikan soal cerita perbandingan trigonometri
Seekor kelinci yang berada di lubang tanah tempat persembunyiannya melihat seekor elang yang sedang terbang dengan sudut 60 (lihat gambar). Jika jarak antara kelinci dan elang adalah 18 meter, maka tinggi elang dari atas tanah adalah  meter.
Jika dilihat dari gambar, sisi depan sudut 60 ditanyakan panjangnya dan sisi miring segitiga (hipotenusa) diketahui panjangnya. Dengan demikian, perbandingan trigonometri yang dapat digunakan adalah sinus, yakni
sin60=x18123=x18x=18×123=93
Jadi, tinggi elang dari atas tanah adalah 93 meter.


3.9 Menyelesaikan aturan sinus diketahui 2 sudut dan 1 sisi

Pada segitiga ABC diketahui AC=10 cm, besar sudut B=45 derajat, dan besar sudut A=30 derajat. tentukan panjang BC.

Jawab : 
Diketahui :
Panjang AC = b = 10 cm
Sudut B = 45°
Sudut A = 30°

Ditanyakan :
Panjang BC = a = ...... 

Jawab :
Dengan aturan sinus
a/(sin A) = b/(sin B)
a/(sin 30°) = 10/(sin 45°)
a/(1/2) = 10/(1/2 √2)
a/1 = 10/(√2)
a = 10/(√2) . (√2)/(√2)
a = (10 √2)/2
a = 5 √2

Jadi panjang BC = 5 √2 cm

3.9 Menyelesaikan aturan sinus diketahui 1 sudut dan 2 sisi

pada segitiga ABC diketahui AB=4cm, AC=4√2, dan sudut C=30° dengan demikian sudut A sama dengan

Jawab : 
 \frac{AB}{sin C}  =  \frac{AC}{sin B}

4 sin B= 4  \sqrt{2}  sin30
4 sin B = 4  \sqrt{2}  x  \frac{1}{2}
sin B =  \frac{2 \sqrt{2}}{4}
sin B =  \frac{1}{2}   \sqrt{2}
arc sin B = 120

A+B+C=180
A+120+30=180
A+150=180
A=180-150
A=30

3.9 Menyelesaikan aturan cos ditanya sisi

pada segitiga PQR,sudut QPR=120°,PQ=12 dan PR=10. Dengan demikian panjang QR sama dengan

Jawab : 
Aturan Cosinus
QR² = PQ² + PR² - 2.PQ.PR.cos∠QPR
QR² = 12² + 10² - 2.12.10.cos 120°
QR² = 12² + 10² - 2.12.10.(-0,5)
QR² = 144 + 100 - (-120)
QR² = 144 + 100 + 120
QR² = 364
QR = √364
QR = 2√91

3.9 Menyelesaikan aturan cos ditanya sudut

Diketahui perbandingan sisi-sisi segitiga ABC adalah 2:3:4. Nilai kosinus sudut terbesar adalah

Jawab : 
Sisi ABC , AB = 2x , BC = 3x , AC = 4x
Sudut terbesar didepan sisi terpanjang ,
sisi terpanjang  = AC
sudut terbesar = < B

cos B = (AB² + BC² - AC²) / (2)(AB)(BC)

cos B = (2x)²+(3x)² -(4x)² /  2(2x)(3x)
cos B = (4+9 -16) x²/ (12) x²
cos B = (-3)/(12)
cos B = - 1/4

3.9 Menyelesaikan Luas segitiga jika diketahui: 1 sudut 2 sisi, 3 sisi, 2 sudut 1 sisi

1. Diketahui segitiga abc dengan ab= 6 cm,ac= 8 cm sudut a= 150 derajat. Luas segitiga abc

jawab : 
L = ½.ab.ac.Sin a
L = ½.6.8.Sin 150°
L = 12 cm²

2. Dalam sebuah segitiga ABC diketahui besar sudut B dan C berturut-turut yaitu 30o dan 37o. Jika panjang sisi di antara dua sudut tersebut yaitu 8 cm, maka tentukanlah luas segitiga tersebut.

Pembahasan :
Dik : B = 30o, C = 37o, a = 8 cm
Dit : L = .... ?

Langkah pertama kita tentukan besar sudut A :
⇒ A + B + C = 180o
⇒ A = 180o - (B + C)
⇒ A = 180o - (30o + 37o)
⇒ A = 180o - 67o
⇒ A = 113o

Berdasarkan rumus di atas :
⇒ L =a2 sin B sin C
2 sin A
⇒ L =82 sin 30o sin 37o
2 sin 113o
⇒ L =64 (0,5) (0,6)
2 (0,92)
⇒ L =19,2
1,84
⇒ L = 10,42 cm

Jadi, luas segitiga tersebut yaitu 10,42 cm.


3. Pada segitiga ABC diketahui AB = 4 cm, AC = 6 cm dan BC = 8 cm. maka luas segitiga ABC adalah

Jawab: 

K = 4+6+8 = 18 cm
s = K/2 = 18/2 = 9 cm

Luas segitiga
= √(s(s-AB)(s-AC)(s-BC))
= √(9(9-4)(9-6)(9-8))
= √(9.5.3.1)
= √135 = 3√15 cm²

3.10 Menyelesaikan gambar fungsi trigonometri f(x) = sin x, f(x) = cos x, f(x) = tan x, f(x) = csc x, f(x) = sec x, f(x) = cot x

Grafik di atas adalah grafik fungsi 
Grafik di atas merupakan modifikasi grafik cosinus (karena tidak dimulai dari garis normal di sumbu-X) dengan bentuk umum f(x)=acoskx.
Grafik juga menunjukkan bahwa nilai maksimum fungsinya 12, sedangkan nilai minimumnya 12, sehingga
a=N. MaksimumN. Minimum2=12(12)2=12
Saat x=0, nilai fungsinya 12, lalu berulang kembali di x=π, sehingga periodenya π. Dengan demikian, k=2πPeriode=2ππ=2.

Jadi, grafik fungsi di atas adalah grafik fungsi f(x)=12cos2x
3.10 Menyelesaikan membaca gambar fungsi trigonometri f(x) = sin x, f(x) = cos x, f(x) = tan x, f(x) = csc x, f(x) = sec x, f(x) = cot x

Pada interval 45°< x < 90° maka grafik dari y = 3 cos 2x akan

Diketahui:

y = 3 cos 2x

Ditanya: grafik y = 3 cos 2x pada interval 45° ≤ x ≤ 90°

Jawab:

Untuk menggambar grafik, diperlukan titik-titik yang melalui koordinat (x, y). Titik-titik tersebut diperoleh dengan cara mendaftar anggota pada grafik y = 3 cos 2x .

Karena hanya diperlukan pada interval 45° ≤ x ≤ 90° , maka kita hanya akan mendaftar sudut-sudut istimewa pada interval tersebut. Sudut istimewa diantara 45° - 90° adalah: 45°, 60°, dan 90°. Maka diperoleh:

x = 45°, 60°, dan 90°

subtitusikan nilai x satu persatu kedalam persamaan y

untuk x = 45°
y = 3 cos 2x

y = 3 cos 2(45°)

y = 3 cos 90°

y = 3(0)

y = 0

Maka diperoleh titik (45°, 0)

untuk x = 60°
y = 3 cos 2x

y = 3 cos 2(60°)

y = 3 cos 120°

Ingat! cos 120° terletak di kuadran II

y = 3 (-cos (180° - 60°))

y = 3

y = 

Maka diperoleh titik (60°, )

untuk x = 90°
y = 3 cos 2x

y = 3 cos 2(90°)

y = 3 cos 180°

y = 3(-1)

y = -3

Maka diperoleh titik (90°, -3)

Dari titiik-titik tersebut kemudian digambar pada bidang kartesisus. Gambar grafik dapat dilihat pada lampiran. Dari grafik tersebut terlihat bahwa grafik y = 3 cos 2x terletak di bawah sumbu- x, atau pada sumbu- y negatif, dan graik tersebut juga terbuka ke atas.

∴ Jadi graik y = 3 cos 2x pada interval 45° ≤ x ≤ 90° akan terbuka keatas dan di bawah sumbu-x atau pada sumby-y negatif.

3.10 Menyelesaikan Range nilai fungsi trigonometri f(x) = sin x, f(x) = cos x, f(x) = tan x, f(x) = csc x, f(x) = sec x, f(x) = cot x

Pada interval 0° < x < 90° grafik fungsi seluruhnya berada di atas sumbu x. fungsi tersebut adalah

Jawab:
y = sin 2* 0 = sin  0 = 0
y = sin 2 * 45 = sin 90 = 1
y = sin 2 * 90 = sin 180 = 0
jadi  fungsi y = sin 2x

3.7 Menyelesaikan sudut elevasi, sudut depresi
1. Budi melihat puncak menara dengan sudut elevasi 30°. Jika jarak antara Budi dan menara yang dilihatnya adalah 150 m dan tinggi Budi adalah 120 cm maka tinggi menara tersebut adalah …
Jawab
tan 30⁰ = \frac{x}{150}
\frac{1}{3} \sqrt{3} = \frac{x}{150}
x = \frac{1}{3} \sqrt{3}  . 150  
x = 50√3  

Jadi tinggi menara adalah
= x + tinggi Budi
= 50√3 m + 120 cm
= 50√3 m + 1,2 m
= (50√3 + 1,2) m

2. Seorang anak dengan tinggi 160 cm berdiri pada jarak 12 m dari kaki tiang bendera. Jika sudut depresi dari puncak tiang terhadap anak adalah 45° maka tinggi tiang bendera itu adalah …

Jawab
tan 45⁰ = \frac{x}{12}
1 = \frac{x}{12}
x = 12  

Jadi tinggi tiang bendera adalah
= x + tinggi anak
= 12 m + 160 cm
= 12 m + 1,6 m
= 13,6 m

3.10 Menyelesaikan fungsi trigonometri dengan menggunakan lingkaran satuan untuk menentukan periode maksimum dan minimum

1. Nilai maksimum dari fungsi y = 4 sin x cos x adalah...

Jawab :
Nilai maksimum dari fungsi y = 4 sin x cos x adalah 2. Nilai dari sin ax dan cos ax adalah –1 ≤ sin ax ≤ 1 dan –1 ≤ cos ax ≤ 1, sehingga:

Nilai maksimum dari sin ax dan cos ax adalah 1
Nilai minimum dari sin ax dan cos ax adalah –1  
dengan a adalah bilangan real

Rumus sudut rangkap pada trigonometri

sin 2A = 2 sin A cos A
cos 2A = cos² A – sin² A
cos 2A = 2 cos² A – 1
cos 2A = 1 – 2 sin² A
tan 2A = \frac{2 \: tan \: A}{1 \: - \: tan^{2} \: A}

y = 4 sin x cos x
y = 2 . 2 sin x cos x
y = 2 . sin 2x
y = 2 sin 2x

karena nilai dari sin 2x adalah –1 ≤ sin 2x ≤ 1, maka y = 2 sin 2x akan bernilai maksimum jika sin 2x = 1
sehingga nilai maksimum dari y = 4 sin x cos x adalah
y = 2 sin 2x
y = 2 (1)
y = 2

2. Nilai minimum dari fungsi y = √3 cos x - sin x adalah...

Jawab : 
Nilai Maksimum minimum fungsi trigonometri

y = √3 cos x - sin x  ubah  bentu ke y = k  cos ( x -  a)
a= √3
b = - 1
k = √(a²+b²)
k = √(3 +1)= +_2
Nilai minimum nya = -2








Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

PEMBUKTIAN: LANGSUNG, TAK LANGSUNG, KONTRADIKSI, INDUKSI MATEMATIKA

PENERAPAN TURUNAN: KEMONOTONAN, INTERVAL FUNGSI NAIK/TURUN, KECEKUNGAN DAN UJI TURUNAN KEDUA

Tugas matematika