1 Sudut
Kaki Sudut Trigonometri
A. Sudut
Definisi
Sudut adalah pertemuan dua sinar garis pada satu titik. Sudut dinotasikan dengan 𝑎0 (𝑎 derajat).
1) Alat Ukur Sudut a) Busur
b) Jangka
4) Macam-macam Sudut a) Sudut Lancip
Sudut lancip adalah sudut yang besarnya < 90°.
b) Sudut Siku-siku
Sudut siku-siku adalah sudut yang besarnya = 90°.
c) Sudut Tumpul
2
𝑥 𝑦
d) Sudut Lurus
Sudut lurus adalah sudut yang besarnya = 180°.
e) Sudut Penuh
Sudut penuh adalah sudut yang besarnya = 360°.
2) Ukuran Sudut (Derajad dan Radian) 1 putaran = 360°
1 putaran = 2𝜋 2𝜋 = 1 putaran 𝜋 = 1
2 putaran
360° = 2𝜋
180° = 𝜋
1° = 1
180°𝜋
⋯ ° = ⋯°
180°𝜋
Contoh: 45° = 45°
180°𝜋
= 1
4𝜋
Jadi, 45°1
4𝜋
B. Koordinat Kartesius
Definisi
Koordinat Kartesius terbentuk oleh sebuah sumbu mendatar (horizontal) dan sebuah sumbu tegak (vertikal). Arah sumbu horizontal disebut absis (Sumbu 𝑋). Arah
sumbu vertikal disebut ordinat (Sumbu 𝑌).
𝑋 𝑌
3
Contoh: Tentukan 𝐴 −4,5 , 𝐵 −6, −3 , 𝐶 4,2 , 𝐷 5, −3 !
Sumbu 𝑋 dan Sumbu 𝑌, membagi bidang koordinat menjadi 4 kuadran, yaitu: Kuadran I, koordinat 𝑥 positif dan 𝑦 positif
Kuadran II, koordinat 𝑥 negatif dan 𝑦 positif Kuadran III, koordinat 𝑥 negatif dan 𝑦 negatif Kuadran IV, koordinat 𝑥 positif dan 𝑦 negatif
Kuadran I Kuadran II
4 C. Perbandingan Trigonometri
1) Sudut 𝜶 Kuadran I
sin 𝛼 =𝑦𝑟 cos 𝛼 =𝑥𝑟 tan 𝛼 =𝑦𝑥
Contoh: Jika 𝑥 = 3, 𝑦 = 4, dan 𝑟 = 5, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼 ? Jawab:
𝑦 𝑟
𝛼 𝑥
4 5
5
sin 𝛼 =𝑦𝑟 =45 = 0,8
cos 𝛼 =𝑥𝑟 =35 = 0,6
tan 𝛼 =𝑦𝑥 =43 = 1,33
Sudut Khusus a) Sudut 𝟎°
𝑦 = 0, 𝑥 = 𝑟 = 1 sin 00 =𝑦
𝑟 = 0
1 = 0 jika dan hanya jika sin 00 = 0 atau sin 0 = 0
cos 00 = 𝑥 𝑟 =
1
1 = 1 jika dan hanya jika cos 00 = 1 atau cos 0 = 1
tan 00 = 𝑦 𝑥=
0
1 = 0 jika dan hanya jika tan 00 = 1 atau tan 0 = 1
b) Sudut 𝟑𝟎°
0°
1 2
30°
6
𝑥 = 3, 𝑦 = 1, 𝑟 = 2
sin 300 =𝑦 𝑟 =
1
2 jika dan hanya jika sin 300 = 1
2 atau sin 1 6𝜋 =
1 2
cos 300 = 𝑥 𝑟 =
3 2 =
1
2 3 jika dan hanya jika cos 300 = 1
2 3 atau cos 1 6𝜋 =
1 2 3
tan 300=𝑦 𝑥= 1 3= 1 3⋅ 3 3= 3 3 = 1
3 3 jika dan hanya jika tan 300= 1
3 3 atau tan 1 6𝜋 =
1 3 3
c) Sudut 𝟒𝟓°
𝑥 = 1, 𝑦 = 1, 𝑟 = 2 sin 450=𝑦
𝑟= 1 2= 1 2⋅ 2 2= 2 2 = 1
2 2 jika dan hanya jika sin 45 = 1
2 2 atau sin 1 4𝜋 =
1 2 2 cos 450=𝑥
𝑟= 1 2= 1 2⋅ 2 2= 2 2 = 1
2 2 jika dan hanya jika cos 45 = 1
2 2 atau cos 1 4𝜋 =
1 2 2 tan 450=𝑦
𝑥= 1
1= 1 jika dan hanya jika tan 450= 1 atau tan 1 4𝜋 = 1
d) Sudut 𝟔𝟎°
7
𝑥 = 1, 𝑦 = 3, 𝑟 = 2
sin 600 =𝑦 𝑟 =
3 2 =
1
2 3 jika dan hanya jika sin 600 = 1
2 3 atau sin 1 3𝜋 =
1 2 3
cos 600 = 𝑥 𝑟 =
1
2 jika dan hanya jika cos 600 = 1
2 atau cos 1 3𝜋 =
1 2
tan 600 = 𝑦 𝑥=
3
1 = 3 jika dan hanya jika tan 600 = 3 atau tan 1
3𝜋 = 3
e) Sudut 𝟗𝟎°
𝑥 = 0, 𝑦 = 𝑟 = 1 sin 900 =𝑦
𝑟 = 1
1 = 1 jika dan hanya jika sin 900 = 1 atau tan 1 2𝜋 = 1
cos 900 = 𝑥 𝑟 =
0
1 = 0 jika dan hanya jika cos 900 = 0 atau cos 1 2𝜋 = 0
tan 900 = 𝑦 𝑥=
1
0 = ∞ jika dan hanya jika tan 900 = ∞ atau tan 1
2𝜋 = ∞
2) Sudut 𝜶 Kuadran II
90°
𝑦 𝑟
𝛽
−𝑥
8
𝛼 + 𝛽 = 180°
𝛼 = 180° − 𝛽 atau 𝛽 = 180° − 𝛼
sin 𝛼 = sin 180° − 𝛽 sin 𝛼 =𝑦𝑟
sin 𝛼 = sin 𝛽
sin 𝛼 = sin 180° − 𝛼 atau sin 𝛼 = sin 𝜋 − 𝛼
cos 𝛼 = cos 180° − 𝛽
cos 𝛼 =−𝑥𝑟 = −𝑥𝑟
cos 𝛼 = − cos 𝛽
cos 𝛼 = − cos 180° − 𝛼 atau cos 𝛼 = − cos 𝜋 − 𝛼
tan 𝛼 = tan 180° − 𝛽
tan 𝛼 =−𝑥 = −𝑦 𝑦𝑥 tan 𝛼 = − tan 𝛽
tan 𝛼 = − tan 180° − 𝛼 atau tan 𝛼 = − tan 𝜋 − 𝛼
Contoh: Jika 𝛼 = 120°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = sin 180° − 𝛼 sin 120° = sin 180° − 120° sin 120° = sin 60°
sin 120° =1
2 3
sin (120°180°⋅ 𝜋) =12 3 sin2
3𝜋 = 1 2 3
cos 𝛼 = − cos 180° − 𝛼 cos 120° = − cos 180° − 120° cos 120° = − cos 60°
cos 120° = −1
2
cos (120°180°⋅ 𝜋) = −12 cos2
3𝜋 = − 1 2
tan 𝛼 = − tan 180° − 𝛼 tan 120° = − tan 180° − 120° tan 120° = − tan 60°
tan 120° = − 3
tan (120°180°⋅ 𝜋) = − 3 tan2
3𝜋 = − 3
Contoh: Jika 𝛼 = 135°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
9 sin 135° = sin 45°
sin 135° =1
2 2
sin (135°180°⋅ 𝜋) =12 2 sin3
4𝜋 = 1 2 2
cos 𝛼 = − cos 180° − 𝛼 cos 135° = − cos 180° − 135° cos 135° = − cos 45°
cos 135° = −1
2 2
cos (135°180°⋅ 𝜋) = −12 2 cos3
4𝜋 = − 1 2 2
tan 𝛼 = − tan 180° − 𝛼 tan 135° = − tan 180° − 135° tan 135° = − tan 45°
tan 135° = −1
tan (135°180°⋅ 𝜋) = −1 tan3
4𝜋 = −1
Contoh: Jika 𝛼 = 150°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = sin 180° − 𝛼 sin 150° = sin 180° − 150° sin 150° = sin 30°
sin 150° =1
2
sin (150°180°⋅ 𝜋) =12 sin5
6𝜋 = 1 2
cos 𝛼 = − cos 180° − 𝛼 cos 150° = − cos 180° − 150° cos 150° = − cos 30°
cos 150° = −1
2 3
cos (150°180°⋅ 𝜋) = −12 3 cos5
6𝜋 = − 1 2 3
tan 𝛼 = − tan 180° − 𝛼 tan 150° = − tan 180° − 150° tan 150° = − tan 30°
tan 150° = −1
3 3
tan (150°180°⋅ 𝜋) = −13 3 tan5
10
Contoh: Jika 𝛼 = 180°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = sin 180° − 𝛼 sin 180° = sin 180° − 180° sin 180° = sin 0°
sin 180° = 0
sin (180°180°⋅ 𝜋) = 0 sin 𝜋 = 0
cos 𝛼 = − cos 180° − 𝛼 cos 180° = − cos 180° − 180° cos 180° = − cos 0°
cos 180° = −1
cos (180°180°⋅ 𝜋) = −1 cos 𝜋 = −1
tan 𝛼 = − tan 180° − 𝛼 tan 180° = − tan 180° − 180° tan 180° = − tan 0°
tan 180° = 0
tan (180°180°⋅ 𝜋) = 0 tan 𝜋 = 0
3) Sudut 𝜶 Kuadran III
180° + 𝛽 = 𝛼
𝛼 = 180° + 𝛽 atau 𝛽 = 𝛼 − 180°
sin 𝛼 = sin 180° + 𝛽 sin 𝛼 =−𝑦𝑟 = −𝑦𝑟
−𝑦
𝑟
𝛼
11
sin 𝛼 = − sin 𝛽
sin 𝛼 = − sin 𝛼 − 180° atau sin 𝛼 = sin 𝛼 − 𝜋
cos 𝛼 = cos 180° + 𝛽
cos 𝛼 =−𝑥𝑟 = −𝑥𝑟
cos 𝛼 = − cos 𝛽
cos 𝛼 = − cos 𝛼 − 180° atau cos 𝛼 = − cos 𝛼 − 𝜋
tan 𝛼 = tan 180° − 𝛽
tan 𝛼 =−𝑥 =𝑦 −𝑦−𝑥 =𝑦𝑥 tan 𝛼 = tan 𝛽
tan 𝛼 = tan 𝛼 − 180° atau tan 𝛼 = tan 𝛼 − 𝜋
Contoh: Jika 𝛼 = 210°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = − sin 𝛼 − 180° sin 210° = − sin 210° − 180° sin 210° = − sin 30°
sin 210° = −1
2
sin (210°180°⋅ 𝜋) = −12 sin7
6𝜋 = − 1 2
cos 𝛼 = − cos 𝛼 − 180° cos 210° = − cos 210° − 180° cos 210° = − cos 30°
cos 210° = −1
2 3
cos (210°180°⋅ 𝜋) = −12 3 cos7
6𝜋 = − 1 2 3
tan 𝛼 = tan 𝛼 − 180° tan 210° = tan 210° − 180° tan 210° = tan 30°
tan 210° =1
3 3
tan (210°180°⋅ 𝜋) =13 3 tan7
6𝜋 = 1 3 3
Contoh: Jika 𝛼 = 225°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = − sin 𝛼 − 180° sin 225° = − sin 225° − 180° sin 225° = − sin 45°
sin 225° = −1
2 2
sin (225°180°⋅ 𝜋) = −12 2 sin5
12 cos 𝛼 = − cos 𝛼 − 180° cos 225° = − cos 210° − 125° cos 225° = − cos 45°
cos 225° = −1
2 2
cos (225°180°⋅ 𝜋) = −12 2 cos5
4𝜋 = − 1 2 2
tan 𝛼 = tan 𝛼 − 180° tan 225° = tan 225° − 180° tan 225° = tan 45°
tan 225° = 1
tan (225°180°⋅ 𝜋) = 1 tan5
4𝜋 = 1
Contoh: Jika 𝛼 = 240°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = − sin 𝛼 − 180° sin 240° = − sin 240° − 180° sin 240° = − sin 60°
sin 240° = −1
2 3
sin (240°180°⋅ 𝜋) = −12 3 sin8
3𝜋 = − 1 2 3
cos 𝛼 = − cos 𝛼 − 180° cos 240° = − cos 240° − 180° cos 240° = − cos 60°
cos 240° = −1
2
cos (240°180°⋅ 𝜋) = −12 cos8
3𝜋 = − 1 2
tan 𝛼 = tan 𝛼 − 180° tan 240° = tan 240° − 180° tan 240° = tan 60°
tan 240° = 3
tan (240°180°⋅ 𝜋) = 3 tan8
3𝜋 = 3
Contoh: Jika 𝛼 = 270°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = − sin 𝛼 − 180° sin 270° = − sin 270° − 180° sin 270° = − sin 90°
13
sin (270°180°⋅ 𝜋) = −1 sin3
2𝜋 = −1
cos 𝛼 = − cos 𝛼 − 180° cos 270° = − cos 270° − 180° cos 270° = − cos 90°
cos 270° = 0
cos (270°180°⋅ 𝜋) = 0 cos3
2𝜋 = 0
tan 𝛼 = tan 𝛼 − 180° tan 270° = tan 270° − 180° tan 270° = tan 90°
tan 270° = ∞
tan (270°180°⋅ 𝜋) = ∞ tan3
2𝜋 = ∞
4) Sudut 𝜶 Kuadran IV
𝛼 + 𝛽 = 360°
𝛼 = 360° − 𝛽 atau 𝛽 = 360° − 𝛼
sin 𝛼 = sin 360° − 𝛽 sin 𝛼 =−𝑦𝑟 = −𝑦𝑟
sin 𝛼 = − sin 𝛽
sin 𝛼 = − sin 360° − 𝛼 atau sin 𝛼 = − sin 2𝜋 − 𝛼
cos 𝛼 = cos 360° − 𝛽
cos 𝛼 =𝑥𝑟
cos 𝛼 = cos 𝛽
−𝑦 𝑟
𝛽 𝑥
14
cos 𝛼 = cos 360° − 𝛼 atau cos 𝛼 = cos 2𝜋 − 𝛼
tan 𝛼 = tan 360° − 𝛽
tan 𝛼 =−𝑦𝑥 = −𝑦𝑥 tan 𝛼 = − tan 𝛽
tan 𝛼 = − tan 360° − 𝛼 atau tan 𝛼 = − tan 2𝜋 − 𝛼
Contoh: Jika 𝛼 = 300°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = − sin 360° − 𝛼 sin 300° = − sin 360° − 300° sin 300° = − sin 60°
sin 300° = −1
2 3
sin (300°180°⋅ 𝜋) = −12 3 sin5
3𝜋 = − 1 2 3
cos 𝛼 = cos 360° − 𝛼 cos 300° = cos 360° − 300° cos 300° = cos 60°
cos 300° =1
2
cos (300°180°⋅ 𝜋) = 12 cos5
3𝜋 = 1 2
tan 𝛼 = − tan 360° − 𝛼 tan 300° = − tan 360° − 300° tan 300° = − tan 60°
tan 300° = − 3
tan (300°180°⋅ 𝜋) = − 3 tan5
3𝜋 = − 3
Contoh: Jika 𝛼 = 315°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = sin 360° − 𝛼 sin 315° = sin 360° − 315° sin 315° = sin 45°
sin 315° = −1
2 2
sin (315°180°⋅ 𝜋) = −12 2 sin7
4𝜋 = − 1 2 2
cos 𝛼 = cos 180° − 𝛼 cos 315° = cos 180° − 135° cos 315° = cos 45°
cos 315° =1
15
cos (315°180°⋅ 𝜋) = 12 2 cos7
4𝜋 = 1 2 2
tan 𝛼 = − tan 360° − 𝛼 tan 315° = − tan 360° − 315° tan 315° = − tan 45°
tan 315° = −1
tan (315°180°⋅ 𝜋) = −1 tan7
4𝜋 = −1
Contoh: Jika 𝛼 = 330°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = − sin 360° − 𝛼 sin 330° = − sin 360° − 330° sin 330° = − sin 30°
sin 330° = −1
2
sin (330°180°⋅ 𝜋) = −12 sin11
6 𝜋 = −
1 2
cos 𝛼 = cos 360° − 𝛼 cos 330° = cos 360° − 330° cos 330° = cos 30°
cos 330° =1
2 3
cos (330°180°⋅ 𝜋) = 12 3 cos11
6 𝜋 = 1 2 3
tan 𝛼 = − tan 360° − 𝛼 tan 330° = − tan 360° − 330° tan 330° = − tan 30°
tan 330° = −1
3 3
tan (330°180°⋅ 𝜋) = −13 3 tan11
6 𝜋 = −
1 3 3
Contoh: Jika 𝛼 = 360°, maka tentukanlah sin 𝛼 , cos 𝛼 , tan 𝛼, serta konversikan ke 𝜋 ? Jawab:
sin 𝛼 = − sin 360° − 𝛼 sin 360° = − sin 360° − 360° sin 360° = − sin 0°
sin 360° = 0
sin (360°180°⋅ 𝜋) = 0 sin 2𝜋 = 0
16 cos 360° = cos 0°
cos 360° = 1
cos (360°180°⋅ 𝜋) = 1 cos 2𝜋 = 1
tan 𝛼 = − tan 360° − 𝛼 tan 360° = − tan 360° − 360° tan 360° = − tan 0°
tan 360° = 0
tan (360°180°⋅ 𝜋) = 0 tan 2𝜋 = 0
Sudut −𝜶 Kuadran IV
−𝛼 = 360° − 𝛼
sin −𝛼 = sin 360° − 𝛼 ⋯ 1
sin 𝛼 = − sin 360° − 𝛼
− sin 360° − 𝛼 = sin 𝛼
sin 360° − 𝛼 = − sin 𝛼 ⋯ 2
Dari 1 dan 2
sin −𝛼 = sin 360° − 𝛼 dan sin 360° − 𝛼 = − sin 𝛼, maka
sin −𝛼 = − sin 𝛼
cos −𝛼 = cos 360° − 𝛼 ⋯ 3
cos 𝛼 = cos 360° − 𝛼
cos 360° − 𝛼 = cos 𝛼 ⋯ 4
Dari 3 dan 4
cos −𝛼 = cos 360° − 𝛼 dan cos 360° − 𝛼 = cos 𝛼, maka
cos −𝛼 = cos 𝛼
tan −𝛼 = tan 360° − 𝛼 ⋯ 5
tan 𝛼 = − tan 360° − 𝛼
−𝑦 𝑟
17
− tan 360° − 𝛼 = tan 𝛼
tan 360° − 𝛼 = − tan 𝛼 ⋯ 6
Dari 5 dan 6
tan −𝛼 = tan 360° − 𝛼 dan tan 360° − 𝛼 = − tan 𝛼, maka
tan −𝛼 = − tan 𝛼
Contoh: Jika 𝛼 = 30°, maka tentukanlah sin −𝛼 , cos −𝛼 , tan −𝛼 ? Jawab:
sin 30° = − sin 30°
sin 30° = −12
cos 30° = cos 30°
cos 30° = 12 3
tan 30° = − tan 30°
tan 30° = −13 3
E. Fungsi Trigonometri 1) Fungsi Sinus
Definisi
Bentuk fungsi dapat dinyatakan dengan persamaan
18 2) Fungsi Cosinus
Definisi
Bentuk fungsi dapat dinyatakan dengan persamaan
𝑓 𝑥 = cos 𝑥 atau 𝑦 = cos 𝑥, dimana 0 < 𝑥 < 2𝜋
3) Fungsi Tangen
Definisi
Bentuk fungsi dapat dinyatakan dengan persamaan
19 F. Identitas Tigonometri
1) sin 𝛼 =𝑦
𝑟
1 sin 𝛼 =
1 𝑦 𝑟 1 sin 𝛼 =
𝑟 𝑦
1
sin 𝛼= csc 𝛼 jika dan hanya jika csc 𝛼 = 1 sin 𝛼
2) cos 𝛼 =𝑥
𝑟
1 cos 𝛼 =
1 𝑥 𝑟 1 cos 𝛼 =
𝑟 𝑥
1
cos 𝛼= sec 𝛼 jika dan hanya jika sec 𝛼 = 1 cos 𝛼
3) tan 𝛼 =𝑦
𝑥
1 tan 𝛼 =
1 𝑦 𝑥 1 tan 𝛼 =
𝑥 𝑦
1
tan 𝛼= cot 𝛼 jika dan hanya jika cot 𝛼 = 1 tan 𝛼
4) tan 𝛼 =𝑦
𝑥
tan 𝛼 =𝑦𝑥⋅ 1
tan 𝛼 =𝑦𝑥⋅𝑟𝑟
𝑦 𝑟
20
tan 𝛼 =𝑦𝑟⋅𝑟𝑥
tan 𝛼 =𝑦𝑟⋅ 1𝑥 𝑟
tan 𝛼 = sin 𝛼 ⋅cos 𝛼1
tan 𝛼 =cos 𝛼sin 𝛼
5) sin 𝛼 =𝑦
𝑟 jika dan hanya jika 𝑦 = 𝑟 sin 𝛼
cos 𝛼 =𝑥𝑟 jika dan hanya jika 𝑥 = 𝑟 cos 𝛼 Dari Teorema Pythagoras diketahui bahwa 𝑥2+ 𝑦2 = 𝑟2
𝑟 cos 𝛼 2+ 𝑟 sin 𝛼 2 = 𝑟2
𝑟2cos2𝛼 + 𝑟2sin2𝛼 = 𝑟2 𝑟2 cos2𝛼 + sin2𝛼 = 𝑟2
cos2𝛼 + sin2𝛼 =𝑟2
𝑟2 cos2𝛼 + sin2𝛼 = 1
6) cos2𝛼 + sin2𝛼 = 1
cos 𝛼 2+ sin 𝛼 2 = 12 cos 𝛼 2
cos 𝛼 2+ sin 𝛼 2
cos 𝛼 2 =
12
cos 𝛼 2
(cos 𝛼cos 𝛼)2 + (cos 𝛼sin 𝛼)2 = (cos 𝛼1 )2
1 2+ tan 𝛼 2 = sec 𝛼 2
1 + tan2𝛼 = sec2𝛼 jika dan hanya jika tan2𝛼 = sec2𝛼 − 1
7) cos2𝛼 + sin2𝛼 = 1
cos 𝛼 2+ sin 𝛼 2 = 12 cos 𝛼 2
sin 𝛼 2+
sin 𝛼 2
sin 𝛼 2=
12
sin 𝛼 2
(cos 𝛼sin 𝛼)2 + (sin 𝛼sin 𝛼)2 = (sin 𝛼1 )2
cot 𝛼 2+ 1 2 = csc 𝛼 2