SOAL TRIGONOMETRI

NADIA NUR ANGGRAINI (28)
X IPS 3




PERBANDINGAN TRIGONOMETRI

Contoh soal 1 :
Diketahui segitiga PQR dengan P(0, 1, 4), Q(2, -3, 2), dan R (-1, 0, 2). Besar sudut PQR adalah ….

Pembahasan :
Segitiga PQR pada soal dapat diilustrasikan seperti berikut.
Contoh Soal Perbandingan Trigonometri
Mencari panjang RQ:

  \[ \overrightarrow{RQ} = (2-(-1), -3-0, 2-2)=(3,-3,0) \]

  \[ |RQ|= \sqrt{3^{2}+(-3)^{2}+0^{2}} =\sqrt{9+9+0}= \sqrt{18} \]

 Mencari panjang RP:

  \[ \overrightarrow{RP} = (0-(-1), 1-0, 4-2)=(1,1,2) \]

  \[ |RQ|= \sqrt{1^{2}+1^{2}+2^{2}} =\sqrt{1 + 1 + 4} = \sqrt{6} \]

Mencari besar sudut R:

  \[ \overrightarrow{RQ} \cdot \overrightarrow{RP} = |RP| \cdot |RQ| \cdot Cos \; R \]

  \[ (3,-3,0)(1,1,2) = \sqrt{18} \cdot \sqrt{6} \cdot Cos \; R \]

  \[ 3 - 3 + 0 = \sqrt{108} \cdot Cos \; R \]

  \[ 0 = \sqrt{108} \cdot Cos \; R \]

  \[ Cos \; R = \frac{\sqrt{108}}{0} \]

  \[ Cos \; R = 0 \rightarrow R = 90^{o} \]

Jadi, besar sudut R adalah 90o.

Contoh soal 2 :

Besar sudut 72 sama dengan ... rad

 Pembahasan :

Ingat bahwa 1=π180 rad
Dengan demikian,
72=722×π1805 rad=25π rad
Jadi, besar sudut 72 sama dengan 2/5 π rad

Contoh soal 3 :

Diketahui segitiga ABC dengan A(3, 1), B(5, 2), dan C(1, 5). Besar sudut BAC adalah ….

Pembahasan :

Soal UN Trigonometri

Mencari panjang AC:

  \[ \overrightarrow{AC} = (1-3, 5-1)=(-2,4) \]

  \[ |RQ|= \sqrt{(-2)^{2} + 4^{2}} =\sqrt{ 4 + 4 }= \sqrt{8} \]

 

Mencari panjang AB:

  \[ \overrightarrow{AB} = (5 - 3, 2 - 1) = (2, 1) \]

  \[ |RQ|= \sqrt{2^{2} + 1^{2}} =\sqrt{4 + 1} = \sqrt{5} \]

Mencari besar sudut A:

  \[ \overrightarrow{AC} \cdot \overrightarrow{AB} = |AC| \cdot |AB| \cdot Cos \; A \]

  \[ (-2,4) \cdot (2, 1) = \sqrt{8} \cdot \sqrt{5} \cdot Cos \; A \]

  \[ -4 + 4 = \sqrt{40} \cdot Cos \; A \]

  \[ 0 = \sqrt{40} \cdot Cos \; A \]

  \[ Cos \; A = \frac{\sqrt{40}}{0} \]

  \[ Cos \; A = 0 \rightarrow A = 90^{o} \]

Jadi, besar sudut A adalah 90o.

Contoh soal 4 :

Diketahui siku-siku ABC, siku-siku di C, panjang a = 4 dan b = 3.


Tentukanlah panjang sisi dan nilai perbandingan trigonometri sudut α

Pembahasan :

SUDUT BERELASI

Contoh soal 1 :
Jika sin 30° =½ maka cos 300°=

Pembahasan :
cos 300°
= cos (360° - 60°)
= cos 60°
= cos (90° - 30°)
= sin 30°
= 1/2

Contoh soal 2 : 

Untuk perbandingan trigonometri berikut, nyatakanlah dalam perbandingan trigonometri sudut komplemennya

sin 50°

tan 40°

cos 35°

Pembahasan :

sin 50° = sin (90° − 400°)

= cos 40°

tan 40° = tan (90° − 50°)

= cot 50°

cos 35° = cos (90° − 55°)

= sin 55°

Ketiganya bernilai positif, karena sudut 50°, 40° dan 35° berada di kuadran I.


Contoh soal 3 :


tentukan nilai dari 


Pembahasan :

sin 100° = sin (90° + 10°) = cos 10°
cos 190° = cos (180° + 10°) = -cos 10°
cos 350° = cos (360° − 10°) = cos 10°
sin 260° = sin (270° − 10°) = -cos 10°

Sehingga :
sin100cos190cos350sin260=cos10(cos10)cos10(cos10)=2cos102cos10=1



Contoh soal 4 :

Untuk setiap perbandingan trigonometri berikut, nyatakan dalam perbandingan trigonometri sudut komplemennya !
sin 20°
tan 40°
cos 53°

Pembahasan :

sin 20° = sin (90° − 70°)
sin 20° = cos 70°

tan 40° = tan (90° − 50°)
tan 40° = cot 50°

cos 53° = cos (90° − 37°)
cos 53° = sin 37°

Jika kita perhatikan sin berubah menjadi cos, tan berubah menjadi cot dan cos berubah menjadi sin dikarenakan relasi yang digunakan adalah (90° − α) dan ketiga perbandingan trigonometri diatas bernilai positif, karena sudut 20°, 40° dan 53° berada di kuadran I.


ATURAN SINUS, COSINUS DAN LUAS SEGITIGA 


Contoh soal 1 :
Pada segitiga ABC, sisi AC = 16 cm, AB = 8 √2 cm, sudut B = 45° tentukan sudut-sudut segitiga ABC yang lainnya.

Pembahasan :
soal aturan sin cos tan no 2

Contoh soal 2 :
Tentukan luas segitiga ABC, jika diketahui AB = 15 cm, BC = 10 cm, ∠ B = 30°

Pembahasan :
soal aturan sin cos tan no 5

Contoh soal 3 :
Tentukan luas segitiga PQR, jika diketahui ∠P = 120°, panjang PR = 10, PQ = 8

Pembahasan :
soal aturan sin cos tan no 6
Contoh soal 4 :
Hitunglah luas segitiga ABC, dengan panjang sisi-sisinya a = 3 m, b= 8 m, c = 9 m

Pembahasan :
soal aturan sin cos tan no 7


PERSAMAAN TRIGONOMETRI

Contoh soal 1 :
Himpunan penyelesaian persamaan 2sin3x=1 untuk 0x180 adalah 

Pembahasan :
Perhatikan bahwa persamaan 2sin3x=1 ekuivalen dengan persamaan 
sin3x=12=122=sin45
Untuk itu, didapat 2 kemungkinan berikut. 
Kemungkinan 1:
3x=45+k360Bagi kedua ruas dengan 3x=15+k120
Jika k=0, diperoleh x=15  ()
Jika k=1, diperoleh x=135  ()
Jika k=2, diperoleh x=255  (X)
Kemungkinan 2:
3x=(18045)+k3603x=135+k360Bagi kedua ruas dengan 3x=45+k120
Jika k=0, diperoleh x=45  ()
Jika k=1, diperoleh x=165  ()
Jika k=2, diperoleh x=285  (X)
Jadi, HP persamaan tersebut adalah
{15,45,135,165}











.





Contoh soal 2 :
Tentukan penyelesaian persamaan soal pers sin.png dalam interval 0 ≤ x ≤ 2π ...

Pembahasan :
jawab pers sin.png

Contoh soal 3 :
Untuk 0° ≤ x ≤ 360° tentukan himpunan penyelesaian dari sin x =  ½ …..

Pembahasan :
soal persamaan trigonometri dan jawaban no 1

Contoh soal 4 :
Tentukan himpunan penyelesaian dari persamaan sin2x – 2 sin x – 3 = 0 untuk 0o ≤ x ≤ 360o

Pembahasan :
soal persamaan trigonometri dan jawaban no 6

GRAFIK TRIGONOMETRI

Contoh soal 1 :

Perhatikan gambar di bawah!

Persamaan grafik fungsi pada gambar di atas adalah ….

Pembahasan :

Berdasarkan grafik fungsi trigonometri pada soal dapat diperoleh informasi:

  1. Nilai Amplitudo: A = 2
  2.  
  3. Periode dari 15o sampai 135o adalah 1, sehingga:

      \[ \frac{360^{o}}{k} = 135^{o} - 15^{o} \]

      \[ \frac{360^{o}}{k} = 120^{o} \]

      \[ k = \frac{360^{o}}{120^{o}} = 3 \]

  4. Grafik fungi trigonometri pada soal merupakan grafik dasar fungsi sinus y = Sin x yang digeser ke kana sejauh 15o.

Persamaan umum fungsi sinus adalah:

  \[ y = A \cdot Sin \; k \left(x \pm \alpha \right)^{o} \pm C \]

Jadi, persamaan grafik fungsi trigonometri yang sesuai dengan gambar pada soal adalah:

  \[ y = 2 \cdot Sin \; 3 \left(x - 15 \right)^{o} \]

  \[ y = 2 \cdot Sin \; \left(3x - 45 \right)^{o} \]

Contoh soal 2 :

Perhatikan grafik di bawah!

Pembahasan :

Grafik fungsi trigonometri merupakan bentuk grafik fungsi sinus. Persamaan umum grafik fungsi trigonometri untuk fungsi sinus adalah:

  \[ y = A \; \textrm{Sin} \;  k (x  \pm \alpha ) \pm c \]

Menghitung banyaknya gelombang dalam 1 periode (k):

Berdasarkan informasi grafik fungsi trigonometri yang diberikan pada soal, diketahui bahwa pada rentang - \frac{pi}{6} sampai dengan \frac{5 \pi }{6} memuat setengah periode.

  \[ \frac{\pi}{k} = \left( \frac{5 \pi}{6} - \left( - \frac{\pi}{6} \right) \right) \]

  \[ \frac{ \pi }{k} =  \frac{5 \pi}{6} + \frac{\pi}{6} \]

  \[ \frac{ \pi }{k} =  \frac{6 \pi}{6} \]

  \[ k = \frac{6 \pi}{6 \pi} = 1 \]

Jadi banyaknya gelombang dalam satu periode adalah 1 (k = 1).

Mencari nilai Amplitudo (A): nilai tertinggi yang dapat dicapai grafik fungsi trigonometri adalah 2 atau – 2 , sehingga nilai amplitudonya sama dengan 2 (A = 2).



Grafik fungsi trigonometri yang diberikan pada soal bergeser sejauh \frac{\pi}{6} ke arah kiri, sehingga persamaan akan mendapat tambahan + {\pi}{6}.

Jadi, persamaan grafik fungsi trigonometri yang sesuai dengan soal adalah:

  \[ y = 2 \cdot Sin \; 1 \left( x + \frac{\pi}{6} \right) \]

  \[ y = 2 Sin \left( x + \frac{\pi}{6} \right) \]

Contoh soal 3 :

Diketahui fungsi f(x) = \sqrt{2} Cos 3x + 1. Jika nilai maksimum f(x) adalah a dan nilai minimum f(x) adalah b maka nilai a2 + b2 = ….

Pembahasan :

Diketahui fungsi f(x):

  \[ f(x) = \sqrt{2} Cos \; 3x + 1 \]

Ingat bahwa nilai maksimum fungsi cosinus adalah 1 dan nilai minimum fungsi cosinus adalah – 1 .

Nilai maksimum = a, maka

  \[ a = \sqrt{2} \cdot 1 + 1 \]

  \[ a = \sqrt{2} + 1 \]

Nilai minimum = b, maka

  \[ b = \sqrt{2} \cdot - 1 + 1 \]

  \[ b = - \sqrt{2} + 1 \]

Jadi, nilai a2 + b2 adalah

  \[ a^{2} + b^{2} = (\sqrt{2} + 1)^{2} + (\sqrt{2} - 1)^{2} \]

  \[ = ( 2 + 2 \sqrt{2} + 1) +  ( 2 - 2 \sqrt{2} + 1) \]

  \[ = 3 + 2 \sqrt{2} +  3 - 2 \sqrt{2} \]

  \[ = 6 \]

Contoh soal 4 :

Grafik di atas adalah grafik fungsi 

Pembahasan :

Perhatikan sketsa gambar berikut.

Grafik di atas merupakan modifikasi grafik cosinus (karena grafiknya dimulai dari sumbu-Y) 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


Komentar