Untuk SMA dan Sederajat
TRIGONOMETRI
Untuk SMA dan Sederajat
Husein Tampomas
Penerbit …
0 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
BAB 1
PENGANTAR KE FUNGSI TRIGONOMETRI
PENGERTIAN
Dalam bahasa Yunani, trigonometri terdiri dari dua kata, yaitu trigono yang artinya
segitiga dan metro yang artinya ukuran.
Trigonometri adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara sisi dan sudut dari
segitiga.
1.
PENAMAAN SISI DAN SUDUT PADA SEGITIGA
A
c
Gambar 1
b
a
B
C
Dalam geometri dasar, segitiga ABC dinotasikan ABC mempunyai unsur-unsur
yang meliputi sisi dan sudut. Penamaan sisinya adalah sisi BC a (di depan A ),
sisi AC b (di depan B ) , dan sisi AB c (di depan C ). Tetapi kadangkadang sisi-sisi suatu segitiga dapat dinotasikan dengan huruf kecil lainnya seperti
x, y, z, h, dan sebagainya.
Sudut ABC dinotasikan ABC biasa juga menggunakan nama titik sudutnya B .
Tetapi kadang-kadang hanya menggunakan huruf kapital dari titik sudutnya,
misalnya A, B, P, W, X, dan sebagainya atau huruf kecil, misalnya p, t, x, y, z, dan
sebagainya. Penamaan sudut tersebut juga kerapkali menggunakan huruf kapital
BAC A A ,
atau
kecil
dari
alphabet
Yunani,
misalnya
ABC B B , dan ACB C C .
Tabel 1 Alphabet Yunani
Huruf
Nama
Huruf
Nama
Huruf
1 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Nama
2.
PENGUKURAN SUDUT
Ukuran sudut yang dipergunakan di sini adalah derajat dan radian.
a. Ukuran Sudut dalam Derajat
Definisi:
1
putaran
1
360
O adalah pusat lingkaran
r adalah jari-jari lingkaran
OA = OB = r
1
putaran
360
Sehingga, 1putaran 360
AOB = 1° =
O
r
r
A
B
1
Gambar 2
Ukuran sudut yang lebih kecil (halus) adalah menit dan detik.
1 60' (menit)
1' 60" (detik)
1 3.600"
Contoh 1:
Nyatakan dalam ukuran derajat, menit, dan detik dari 65,37 .
Solusi:
65,38 63 0,38 63 0,38 60' 63 22,8' 63 22 ' 0,8'
63 22' 0,8 60" 63 22' 48"
Jadi, 63,38 6322'48" .
Contoh 2:
Nyatakan dalam ukuran derajat dari 12648'54" .
Solusi:
1
1
126 0,8 0, 015 126,815
12648'54" 126 48 54
60
3600
Contoh 3:
Diberikan 56,18 . Nyatakan dalam derajat, menit, dan detik dari 4 dan
Solusi:
4 4 56,18 224, 72 224 0, 72 224 0, 72 60' 224 43, 2'
224 43' 0, 2' 224 43' 0, 2 60" 224 43' 12"
Jadi, 4 22443'12"
7
7
56,18 49,1575 49 0,1575 49 0,1575 60' 49 9, 45'
8
8
49 9' 0, 45 60" 49 9' 27"
2 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
7
.
8
Jadi,
7
499'27"
8
Contoh 4:
Diberikan 4348'27" . Nyatakan dalam derajat dari 6 dan
5
.
18
Solusi:
6 6 4348'27" 258288'162" 258288' 2 60 42 " 258288'2'42"
258290'42" 258 4 60 50 '42" 258450'42" 26250'42"
Jadi, 6 26250'42" .
8 240
5
5
5
5
5
' 15"
4348'27" 43 48' 27" 23
9 9
9
9
9
9
9
8
240
720
23 60 '
' 15' 23 9 ' 15" 23 80' 15"
9
9
23 1 20' 15" 24 20' 15"
Jadi,
5
2420'15"
9
b. Ukuran Sudut dalam Radian
Definisi:
Satu radian ditulis 1 rad, adalah besar sudut yang dihasilkan oleh perputaran
sebesar jari-jari lingkaran.
A
O adalah pusat lingkaran
r adalah jari-jari lingkaran
Busur AB = OA = OB = r
r
Gambar 3
180° 180
AOB = 1rad =
57,3
π
3,14
c. Konversi Ukuran Putaran, Derajat, dan Radian
Konversi dari ukuran radian ke derajat:
180
1rad
π
Konversi dari ukuran derajat ke radian:
π
rad
1
180
Konversi ukuran derajat ke putaran:
1
1
putaran
360
Konversi ukuran putaran ke derajat:
1putaran 360
3 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
O
r
1 rad
B
r
Konversi ukuran radian ke putaran:
1rad
1
putaran
2
Konversi ukuran putaran ke radian:
1putaran 2 rad
dengan 3,14159...
Catatan:
Perhatikan bahwa dan
3,14159...
22
7
adalah dua bilangan yang berbeda, karena
bilangan irrasional dan
rasional. Kedua bilangan dan
22
3,142857143...
7
bilangan
22
sama senilai pada nilai 3,14.
7
Contoh 5:
Tentukan dalam ukuran derajat dari
a.
1
putaran
12
b.
5
putaran
18
3
4
c. 2 putaran
d. n putaran
Solusi:
1
1
putaran 360 30
12
12
5
5
b. putaran 360 100
18
18
a.
3
4
c. 2 putaran
d. n putaran n 360
Contoh 6:
Tentukan dalam ukuran putaran dari
a. 60
b. 150
c. 270
Solusi:
1
1
putaran putaran
360
6
1
5
b. 150 150
putaran putaran
360
12
a. 60 60
11
360 990
4
d. n
1
3
putaran putaran
360
4
1
n
d. n n
putaran
putaran
360
360
c. 270 270
Contoh 7:
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam radian.
a.
2
putaran
3
b.
3
putaran
5
1
4
c. 1 putaran
d. n putaran
Solusi:
2
2
4
putaran 2 rad
rad
3
3
3
3
3
6
b. putaran 2 rad
rad
5
5
3
a.
1
4
5
4
c. 1 putaran 2 rad
5
rad
2
d. n putaran n 2 rad 2 n rad
Contoh 8:
4 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam putaran.
a. 3 rad
b.
4
5
3
rad
4
c. 1 rad
d. n rad
Solusi:
1
3
4
9
1
9
c. 1 rad putaran putaran
putaran putaran
2
2
5
5
2
10
n
3
3
1
3
1
b. rad putaran putaran d. n rad n putaran putaran
4
4
2
8
2
2
a. 3 rad 3
Contoh 9:
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam derajat.
a. 2 rad
b.
3
rad
4
c. 1
5
rad
12
d. n rad
Solusi:
a. 2, 7 rad 2, 7
b.
180°
180
2, 7
154,8
π
3,14
3
3
180°
rad
135
4
4
π
5
17
180°
rad
255
12
12
π
180°
d. nrad = n
c. 1
Contoh 10:
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam (radian).
a. 45
b. 210
c. 300
d. n
Solusi:
5
c. 300 300
a. 45 45
rad
rad
180
b. 210 210
180
4
180
7
rad
6
d. n n
180
3
n
rad
180
Contoh 11:
Jika jika 3,14 , tentukan setiap sudut berikut ini dalam radian.
a. 145
b. 7254'
c. 3836'45"
Solusi:
3,14
a. 145 145
180
145
b. 7254' 72,9 72,9
180
180
2,53rad
72,9
c. 3836'45" 38,6125 38,6125
3,14
0,13rad
180
180
38,6125
3,14
0,67 rad
180
SOAL-SOAL LATIHAN 1
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1.
Nyatakan dalam ukuran derajat, menit, dan detik dari
5 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
2.
3.
a. 0, 49
b. 8,51
c. 54, 28
d. 108,355
Nyatakan dalam ukuran derajat dari
a. 930'
b. 72836"
c. 2536'54"
d. 4812'45"
Jika 15,36 , nyatakan dalam derajat, menit, dan detik dari
a. 2
4.
7.
1
putaran
9
5
putaran
12
2
rad
9
b.
1
5
4
3
c.
d. 2
8
15
b.
7
putaran
12
c.
7
putaran
2
b.
3
putaran
2
1
6
c. 2 putaran
d. 2 1 putaran
18
d. 315
d. 1,6putaran
b. 0,6 rad
c. 1
7
rad
12
d. 2
5
rad
18
d. 4
35
rad
36
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam derajat.
a. 0,54rad
b. 3,84rad
c.
11
rad
18
10. Tentukan setiap sudut berikut ini dalam (radian).
a. 50
b. 135
c. 255
3.
5
8
d. 2
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam putaran.
a.
9.
3
2
Tentukan dalam ukuran putaran dari
b. 120
c. 240
a. 75
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam radian.
a.
8.
c.
Tentukan dalam ukuran derajat dari
a.
6.
1
4
Jika 6518'30" , nyatakan dalam derajat dari
a. 4
5.
b.
d. 330
PENERAPAN PADA LINGKARAN
Pada lingkaran yang berpusat di O berjari-jari r dan diameternya d 2r , dengan
AOB dan COD masing-masing adalah sudut pusat.
1. Keliling lingkaran: K 2 r atau K d
A
2. Luas lingkaran: L r 2 atau L d 2
4
r
D
r
3. Sudut pusat dalam derajat:
O
B
r
Panjang busur AB: PB
2 r atau
360
r
Panjang busur AB: PB
d
360
C
Sudut dalam radian:
Gambar 4
Panjang busur AB: PB
2 r r atau
2
1
2
Panjang busur AB: PB d
6 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
4. Sudut dalam derajat:
Luas juring AOB: LJ
Luas juring AOB: LJ
360
360
r 2 atau
4
d2
Sudut dalam radian:
Luas juring AOB: LJ
Luas juring AOB: LJ
r2
atau
r2
2
2
1 2 d2
2
d
4
8
5. Hubungan Panjang Busur, Sudut Pusat, dan Luas Juring (sector)
Dalam suatu lingkaran, panjang busur sebanding dengan sudut pusatnya dan
juga sebanding dengan luas juringnya.
Panjangbusur AB Besar AOB Luasjuring AOB
Panjangbusur CD Besar COD Luasjuring COD
Contoh 12:
Suatu lingkaran berjari-jari 12 cm. Hitunglah
a. diameter lingkaran.
b. keliling lingkaran.
c. luas lingkaran.
d. panjang busur lingkaran dihadapan sudut pusat 60 .
e. luas juring lingkaran dihadapan sudut pusat .
3
Solusi:
a. Jari-jari lingkaran r 12 cm
Diameter lingkaran: d 2r 2 12cm 24cm
b. Keliling lingkaran: K 2 r 2 3,14 12 75,36cm atau
K d 3,14 24 75,36cm
c. Luas lingkaran: L r 2 3,14 122 452,16cm2 atau
2 3,14
2
2
L
4
d
4
24 452,16cm
d. Panjang busur lingkaran dihadapan sudut pusat 60 :
PB
360
2 r
60
60
d
2 3,14 12 12,56cm atau PB
3,14 24 12,56cm
360
360
360
e. Luas juring lingkaran dihadapan sudut pusat
LJ
r2
2
3
122
2
6
122
3
: Luas juring AOB:
3,14
144 75,36cm 2 atau
6
7 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
LJ
d2
8
3
242
8
242
24
3,14 576
75,36cm2
24
Contoh 13:
Perhatikan gambar 5. Titik O adalah pusat lingkaran,
4
dan COD
. Jika luas juring AOB adalah
AD adalah diameter, AOB
5
9
70,65 cm2. Tentukan luas juring COD, jari-jari, luas lingkaran, dan jumlah
panjang busur AB dan CD.
B
A
5
C
Gambar 5
4
9
O
D
Solusi:
Luasjuring AOB Besar AOB
Luasjuring COD Besar COD
COD
Luasjuring AOB
AOB
4
20
Luas juring COD 9 70, 65
70, 65 157 cm 2
9
5
2
r
Luasjuring COD 5 70, 65
2
Luasjuring COD
r2
10
r2
70, 65
70, 65 10
225
3,14
r 15cm
Jadi, jari-jari lingkaran adalah 15 cm.
Luas Juring AOB AOB
LuasLingkaran
2
LuasLingkaran
2
2
70,56 705, 6 cm 2
LuasJuring AOB
AOB
5
Kita juga boleh mengerjakannya sebagai berikut.
Luaslingkaran r 2 3,14 152 706, 5 cm 2
8 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
3,14
15 9, 42cm
5
5
4
4 3,14
Panjang busur CD: r
15
15 20,93cm
9
9
Panjang busur AB: r
15
Kita dapat juga mengerjakannya sebagai berikut.
Panjangbusur AB Besar AOB
Panjangbusur CD Besar COD
4
20
COD
Panjang busurCD
Panjangbusur AB 9 9, 42
9, 42 20,93cm
9
AOB
5
Jadi, jumlah panjang busur AB dan CD = 9,42 cm + 20,93 cm = 30,35 cm.
Contoh 14:
Juring OAB dari suatu lingkaran yang berpusat di O mempunyai keliling 16.
Tentukan jari-jari lingkaran agar luas juring tersebut maksimum. Berapakah besar
sudut pusat AOB?
Solusi:
Misalnya r adalah jari-jari, adalah sudut pusat dalam radian, sehingga
Keliling juring AOB r r r 2 r 16
Keliling juring AOB OA OB panjang busur AB r r r 16
r 16 2r
A
16
2 …. (1)
r
Luas juring AOB
r
r2
2
Gambar 6
…. (2)
O
Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh
16
2
r 2 r
8r r 2 r 2 8r 16 r 4 2
Luas juring AOB
2
Karenanya agar luas juring tersebut maksimum, maka r 4 dan 2 .
SOAL-SOAL LATIHAN 2
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Suatu lingkaran berjari-jari 15 cm. Hitunglah
a. diameter lingkaran.
b. keliling lingkaran.
c. luas lingkaran.
d. panjang busur lingkaran dihadapan sudut pusat 150 .
e. luas juring lingkaran dihadapan sudut pusat
5
.
4
9 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
r
B
2. Titik O adalah pusat lingkaran, AD adalah diameter, AOB
BOC
4
3
dan
. Jika luas juring AOB adalah 54 cm2. Tentukan
a. luas juring COD.
d. luas lingkaran.
b. luas juring BOC.
e. keliling lingkaran.
c. jari-jari lingkaran.
f. jumlah panjang busur AB dan CD.
3. Pada lingkaran yang berpusat di O terdapat juring AOB, dengan AOB 60
dan BC OA , sehingga luas daerah yang diarsir adalah
96 72 3 cm .
2
Tentukan diameter dari lingkaran tersebut.
B
Gambar 7
O
60
A
C
4. Juring OPQ dari suatu lingkaran yang berpusat di O mempunyai keliling 20.
Tentukan jari-jari lingkaran agar luas juring tersebut maksimum. Berapakah
besar sudut pusat POQ?
4.
JENIS-JENIS SUDUT
Sekilas kita mengingat kembali pada pelajaran geometri dasar tentang definisi
sudut lancip, sudut siku-siku, sudut tumpul, dan sudut lurus.
Definisi:
a. Sudut lancip adalah sudut yang besarnya antara 0°dan90 . (Gambar 8 (a))
b. Sudut siku-siku adalah sudut yang besarnya 90 . (Gambar 8 (b))
c. Sudut tumpul adalah sudut yang besarnya antara 90°dan180 . (Gambar 8 (c))
d. udut lurus adalah sudut yang besarnya 180 . (Gambar 8 (d))
(a) Sudut lancip
(b) Sudut siku-siku
(c) Sudut tumpul
(d) Sudut lurus
Gambar 8
Contoh 15:
Diberikan tiga buah sudut x, y, dan z. Jika x y z 180 dan x : y : z 1: 5 : 6 .
Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
Solusi:
Misalnya x k , y 5k , dan z 6k , sehingga
x y z 180
10 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
k 5k 6k 180
12k 180
180
k
15
12
x 15, y 75, dan z 90
Jadi, x dan y adalah sudut lancip dan z adalah sudut siku-siku.
SOAL-SOAL LATIHAN 3
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Jika a, b, dan c adalah tiga buah sudut, dengan 2a b c 180 dan
a : b : c 5 : 9 :1 . Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
3
, 2 x y , dan
2. Jika x, y, dan z adalah tiga buah sudut, dengan x y z
2
3
x : z 3: 2 . Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
3. Jika p, q, dan r adalah tiga buah sudut, dengan p q
pr
5.
5
7
, qr
, dan
3
3
3
. Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
2
JENIS-JENIS PASANGAN SUDUT
Jenis-jenis pasangan sudut meliputi sudut komplemen (sudut yang berpenyiku),
sudut suplemen (sudut yang berpelurus), dan sudut kojugat.
Definisi:
a. Sudut komplemen (sudut yang berpenyiku) adalah dua sudut lancip yang
jumlahnya 90 . Dengan perkataan lain, andaikan 0 , 90 maka sudut
dan saling berkomplemen jika 90 . Kita mengatakan bahwa sudut
adalah penyiku sudut dan sebaliknya sudut adalah penyiku sudut .
b. Sudut suplemen (sudut yang berpelurus) adalah dua sudut antara 0 dan 90 yang
jumlahnya 180 . Dengan perkataan lain, andaikan 0 , 180 maka sudut
dan saling bersuplemen jika 180 .Kita mengatakan bahwa sudut
adalah pelurus sudut dan sebaliknya sudut adalah pelurus sudut .
c. Sudut konjugat adalah dua sudut antara 0 dan 360 yang jumlahnya 360 .
Dengan perkataan lain, andaikan 0 , 360 maka sudut dan saling
berkonjugat jika 360 .
(a) Sudut Komplemen
90
(b) Sudut Suplemen
180
Gambar 9
(c) Sudut Konjugat
360
11 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Contoh 16:
Diketahui sudut-sudut x 20 dan 3x 10 . Jika sudut-sudut dan saling
berkomplemen, tentukan nilai x.
Solusi:
Jika sudut-sudut dan saling berkomplemen, maka haruslah
90
x 20 3x 10 90
4x 80
x 20
Contoh 17:
Diketahui sudut-sudut 70 x dan 6 x 40 . Jika sudut-sudut dan
saling berpelurus, tentukan nilai x.
Solusi:
Jika sudut-sudut dan saling berpelurus, maka haruslah
180
70 x 6x 40 180
5x 150
x 30
SOAL-SOAL LATIHAN 4
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Diketahui sudut-sudut 2x 40 dan 3x 20 . Jika sudut-sudut dan
saling berpelurus, tentukan nilai x, , dan .
2. Diketahui sudut-sudut x dan 5 x . Jika sudut-sudut dan
4
15
saling berkomplemen, tentukan nilai x, , dan .
3. Dua buah sudut saling berkomplemen. Selisih dua kali sudut dan sudut kedua
adalah pertama 90 . Tentukan kedua sudut tersebut.
6.
JENIS-JENIS SEGITIGA
Pada pelajaran geometri dasar telah didefinisikan bahwa: “Jumlah sudut-sudut
pada suatu segitiga adalah 180 .” Di samping itu telah dikemukakan pula tentang
jenis-jenis segitiga yang ditinjau dari sudut-sudutnya, jenis-jenis segitiga ditinjau
dari panjang sisi-sisinya, serta jenis-jenis segitiga ditinjau dari besar sudut dan
panjang sisinya.
1.
Jenis-jenis Segitiga Ditinjau dari Sudut-sudutnya
Ada 3 jenis segitiga ditinjau dari sudut-sudutnya, yaitu segitiga lancip (acute
triangle), segitiga siku-siku (right triangle), dan segitiga tumpul (obtuse
triangle).
12 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
a. Segitiga Lancip (Acute Triangle)
Segitiga lancip adalah segitiga yang besar setiap sudutnya lancip atau besar
setiap sudutnya berkisar antara 0 dan 90 (acute angle).
Pada gambar 10: ABC adalah segitiga lancip, 0 A, B, C 90
A
Gambar 10
B
C
b. Segitiga Siku-siku (Right Triangle)
Segitiga siku-siku adalah segitiga yang salah satu sudutnya siku-siku atau
besar sudutnya 90 (right angle)
Pada gambar 11: ABC adalah segitiga siku-siku, C 90 ( C siku-siku)
A
Gambar 11
C
B
c. Segitiga Tumpul (Obtuse Triangle)
Segitiga tumpul adalah segitiga yang salah satu sudutnya merupakan sudut
tumpul atau besar sudutnya berkisar antara 90 dan180 (obtuse angle).
Pada gambar 12: ABC adalah segitiga tumpul, 0 A, B 90 dan
90 C 180 ( B tumpul).
A
Gambar 12
C
2.
B
Jenis-jenis Segitiga Ditinjau dari Panjang Sisi-sisinya
Ada 3 jenis segitiga ditinjau dari panjang sisi-sisinya, yaitu segitiga sembarang
(scalene), segitiga sama kaki (isosceles), segitiga sama sisi (equilateral).
a. Segitiga Sembarang (Scalene)
Segitiga sembarang adalah segitiga yang besar ketiga sudutnya berbeda
dan juga ketiga panjang sisinya berbeda.
13 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Pada gambar 13: ABC adalah segitiga sembarang, A B C dan
BC AC AB .
A
Gambar 13
B
C
b. Segitiga Sama Sisi (Equilateral)
Segitiga sama sisi adalah segitiga yang ketiga sisinya sama panjang.
Pada gambar 14: ABC adalah segitiga sama sisi, A B C dan
BC AC AB .
Karena ABC adalah segitiga sama sisi, maka A B C 180 : 3 60
A
Gambar 14
C
B
c. Segitiga Sama Kaki (Isosceles)
Segitiga sama kaki adalah segitiga yang mempunyai dua sisi sama panjang.
Pada gambar 15: ABC adalah segitiga sama kaki, AB AC .
Karena ABC adalah segitiga sama kaki, dengan AB AC , maka
B C
180 A
.
2
A
Gambar 15
B
C
3. Jenis-jenis Segitiga Ditinjau dari besar sudut dan Panjang Sisinya
Ada 7 macam jenis-jenis segitiga ditinjau dari besar sudut dan panjang sisinya.
a. Segitiga Sembarang
Ada 3 jenis segitiga sembarang, yaitu segitiga lancip sembarang, segitiga
siku-siku sembarang, dan segitiga tumpul sembarang.
14 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
A
A
B
C
C
B
(a) ABC Lancip
Sembarang
(b) ABC Siku-siku
Sembarang
A
C
B
(c) ABC Tumpul
Sembarang
Gambar 16
b. Segitiga Sama Kaki
Ada 3 segitiga sama kaki, yaitu segitiga lancip sama kaki, segitiga sikusiku sama kaki, dan segitiga tumpul sama kaki.
A
A
A
B
(a) ABC Lancip Sama
Kaki, Kaki AB AC
dan B C
C
B
C
(b) ABC Siku-siku Sama
AC BC ,
A B dan C 90
Kaki, Kaki
C
B
(c) ABC Tumpul Sama Kaki,
Kaki AC BC ,
dan C tumpul
A B
Gambar 17
c. Segitiga Sama Sisi
Segitiga sama sisi adalah segitiga yang ketiga sisinya sama panjang.
Segitiga sama sisi dapat dilihat gambar Gambar 14.
3.
Jenis-jenis Segitiga Istimewa
Segitiga istimewa atau khusus adalah segitiga yang mempunyai sifat-sifat
istimewa atau khusus, yang berkaitan dengan panjang sisi-sisinya maupun
besar sudut-sudutnya. Adapun yang tergolong ke dalam jenis-jenis segitiga
istimewa tersebut adalah segitiga sama sisi (Gambar 14), segitiga sama kaki
(Gambar 15), dan segitiga siku-siku (Gambar 16 (b)).
Contoh 18:
Diketahui ABC dengan sudut-sudut A, B, dan C berbanding sebagai 2 : 7 : 9 .
Tentukan sudut-sudut segitiga dan jenis segitiga tersebut.
Solusi:
Misalnya sudut-sudut A 2k , B 7k ,dan C 9k .
Dalam ABC berlaku bahwa jumlah sudut-sudutnya adalah 180 .
15 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
A B C 180
2k 7k 9k 180
18k 180
x 10
A 20, B 70,dan C 90
Jadi, jenis ABC adalah segitiga siku-siku.
Contoh 19:
Diketahui ABC dengan sudut-sudutnya adalah A x 20 , B 7 x 10 , dan
C 110 5x . Tentukan jenis segitiga tersebut.
Solusi:
A B C 180
x 20 7 x 10 110 5x 180
3x 60
x 20
A x 20 20 20 40
B 7 x 10 140 10 130
C 110 100 10
Jadi, jenis ABC adalah segitiga tumpul.
SOAL-SOAL LATIHAN 5
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Diketahui ABC dengan sudut-sudutnya berbanding sebagai 1: 2 : 6 . Tentukan
besar sudut-sudut segitiga dan jenis segi tiga tersebut.
2. Tentukan besar sudut-sudut dan jenis PQR yang sudut-sudutnya adalah
P x 50 , Q 5x 30 , dan R 120 2x .
3. Tentukan jenis segitiga yang sudut-sudutnya berbanding sebagai 1: 2 : 3 .
7.
TEOREMA PYTHAGORAS
Pada segitiga siku-siku, sisi yang terletak di depan sudut siku-siku disebut adalah
hipotenusa (hypotenuse) atau sisi miring dan sisi-sisi yang lainnya disebut kakikaki atau sisi-sisi siku-siku. Hipotenusa selalu lebih panjang dari sisi sikusikunya. Pada gambar 14 ditunjukkan ABC dengan sudut siku-siku C , sehingga
hipotenusanya adalah segmen garis AB yang panjangnya c, dan sisi-sisi
AC dan BC adalah kaki-kakinya atau sisi siku-sikunya yang panjangnya masingmasing a dan b.
A
c
b
Gambar 18
B
a
C
16 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Hubungan sisi-sisi pada segitiga siku-siku dapat ditentukan menggunakan
Teorema Pythagoras yang dirumuskan sebagai berikut.
“Kuadrat panjang hipotenusa dari segitiga siku-siku sama dengan jumlah
kuadrat panjang sisi siku-sikunya”
Kita dapat menuliskan teorema Pythagoras dari gambar 14:
AB 2 BC 2 AC 2
c2 a 2 b2
Bukti:
Tarik garis tinggi CD.
Misalnya AD x , sehingga BD c x .
Perhatikan ADC dan ACB
D
x
cx
CAD BAC
akibatnya ACD ABC
CDA BCA 90
ADC ACB
Sehingga
B
A
b
C
a
Gambar 19
AC AB
AD AC
b c
x b
cx b 2 …. (1)
Perhatikan BDC dan BCA
CBD CBA
akibatnya BAC BCD
BDC BCA 90
BDC BCA
Sehingga
BC BA
BD BC
a
c
cx a
c 2 cx a 2 …. (2)
Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh
c2 b2 a 2
c 2 a 2 b 2 (QED)
Contoh 20:
Diketahui ABC siku-siku di A, dengan BC 15cm dan AC 8cm . Tentukan
panjang sisi AB.
A
Solusi:
Menurut Pythagoras:
c
Gambar 20
b=8
AB 2 BC 2 AC 2
AB 2 152 82 225 64 289
AB 289 17 cm
B
a = 15
17 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
C
Contoh 21:
Diketahui ABC dengan BC 13cm , AC 14cm , dan AC 15cm . CD adalah
garis tinggi yang ditarik dari titik C ke sisi AB. Tentukan panjang CD.
Solusi:
C
Misalnya BD x , sehingga AD 15 x .
Menurut Pythagoras dalam BCD :
b = 14
Gambar 21
a = 13
CD 2 BC 2 BD 2
CD 2 132 x 2 169 x 2 …. (1)
Menurut Pythagoras dalam ACD .
A 15 x D x B
15
2
CD 2 142 15 x 196 225 30 x x 2 29 30 x x 2 …. (2)
Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh
CD 2 AC 2 AD 2
169 x 2 29 30 x x 2
30x 198
x
33
5
2
1089 3136
33
CD 2 169 169
5
25
25
CD
3136 56
11, 2 cm
25
5
Contoh 22:
Selembar kertas berbentuk persegi panjang yang berukuran panjang 8 cm dan
lebar 6 cm dilipat dengan cara menghubungkan titik B dan D sepanjang garis
lipatan EF. Tentukan EF.
F
D
C
Gambar 22
kertas
A
B
E
Solusi:
Kertas dilipat dengan cara menghimpitkan
titik B pada titik D, sehingga titik C
menjadi C dan BCF DC ' F
Misalnya G adalah titik tengah BD.
Perhatikan DGF dan BGF .
C
D=B
6
Gambar 23 A
arah lipatan
kertas
F
C
8x
B
G
x
E
18 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
BF DF
BG DG DGF BGF (S- S- S)
FG FG
AG CG
GCF GAE GCF GAE (S- Sd- Sd)
GFC GEA
BE AB AE CD CF DF
segi empat BEDF adalah belah ketupat
Menurut Pythagoras dalam ABD :
BD 2 AD 2 AB 2 62 82 100
BD 100 10
10
DG
5
2
Misalnya AE CF x , sehingga BE BF DF AD 8 x
Menurut Pythagoras dalam ABE :
DE 2 AD2 AE 2
8 x 2 62 x 2
64 16 x x 2 36 x 2
16x 64 36 28
28 7
x
16 4
DE 8 x 8
7 25
4 4
Menurut Pythagoras dalam DEG :
2
625
225
25
EG 2 DE 2 DG 2 52
25
16
16
4
EG
225 15
16
4
EF 2 EG 2
8.
15 15
1
7 cm
4
2
2
TRIPEL PYTHAGORAS
Perhatikan pasangan bilangan 3, 4,5 . Bilangan ini memenuhi hubungan
32 42 52 . Demikian pula pasangan bilangan
8,15,17 juga memenuhi
hubungan 202 212 292 . Pasangan-pasangan bilangan ini disebut Tripel
Pythagoras. Karenanya, dikatakan bahwa Triple Pythagoras adalah tripel bilangan
bulat positif a, b, dan c yang memenuhi persamaan a 2 b2 c 2 . Bilangan-bilangan
ini berpadanan dengan sisi-sisi segitiga siku-siku, sehingga memenuhi teorema
Pythagoras. Sebenarnya berlaku secara umum pada sembarang segitiga siku-siku
19 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
dengan sisi-sisi tegak a dan b dan hipotenusa (sisi miring) c dengan a, b, dan c
tidak harus merupakan bilangan bulat, tetapi sembarang bilangan real positif.
Untuk mendapatkan Triple Pythagoras digunakan rumus sebagai berikut ini.
Untuk m dan n anggota bilangan bulat positif, m dan n tidak mempunyai faktor
sekutu selain 1, FPB = 1 dan m n , berlaku a m 2 n 2 , b 2mn , dan
c m2 n 2 dengan m n dan a, b, c memenuhi teorema Pythagoras.
Pada tabel 1 disajikan beberapa tripel Pythagoras.
Tabel 1:
No. m
1.
2
2
3
3
4
4
4
5
5
6
5
n
1
2
1
3
2
4
a m2 n2
b 2mn
3
5
15
7
21
7
c m2 n2
4
12
8
24
20
40
5
13
17
25
29
41
Contoh 23:
Tentukan nilai x dan y dari setiap pasangan tiga bilangan 88,105, x dan
44,125, y yang merupakan Tripel Pythagoras.
Solusi:
a 2 b 2 c 2 , dengan a, b, dan c adalah Tripel Pythagoras Dasar, sehingga a genap,
b ganjil, dan c ganjil atau a ganjil, b genap, dan c ganjil.
88,105, x berarti a 88, b 105, c x atau a 88, b x, c 105
x 2 882 1052 18769 137 2
x 137
44,125, y berarti
a 44, b 125, c y atau a 44, b y, c 125
y 44 125 17561 (bukan bilangan kuadrat sempurna)
2
2
2
1252 442 y 2
y 2 1252 44 2 13689 117 2
y 117
SOAL-SOAL LATIHAN 6
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Diberikan ABC siku-siku di C. Lengkapilah table 2 berikut ini.
Tabel 2:
Panjang Sisi
a
b
c
(1)
12
35
….
(2)
….
84
85
Nomor Soal
(3)
(4)
24
25
….
312
145
….
(5)
….
840
841
(6)
43
….
925
20 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Untuk SMA dan Sederajat
Husein Tampomas
Penerbit …
0 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
BAB 1
PENGANTAR KE FUNGSI TRIGONOMETRI
PENGERTIAN
Dalam bahasa Yunani, trigonometri terdiri dari dua kata, yaitu trigono yang artinya
segitiga dan metro yang artinya ukuran.
Trigonometri adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara sisi dan sudut dari
segitiga.
1.
PENAMAAN SISI DAN SUDUT PADA SEGITIGA
A
c
Gambar 1
b
a
B
C
Dalam geometri dasar, segitiga ABC dinotasikan ABC mempunyai unsur-unsur
yang meliputi sisi dan sudut. Penamaan sisinya adalah sisi BC a (di depan A ),
sisi AC b (di depan B ) , dan sisi AB c (di depan C ). Tetapi kadangkadang sisi-sisi suatu segitiga dapat dinotasikan dengan huruf kecil lainnya seperti
x, y, z, h, dan sebagainya.
Sudut ABC dinotasikan ABC biasa juga menggunakan nama titik sudutnya B .
Tetapi kadang-kadang hanya menggunakan huruf kapital dari titik sudutnya,
misalnya A, B, P, W, X, dan sebagainya atau huruf kecil, misalnya p, t, x, y, z, dan
sebagainya. Penamaan sudut tersebut juga kerapkali menggunakan huruf kapital
BAC A A ,
atau
kecil
dari
alphabet
Yunani,
misalnya
ABC B B , dan ACB C C .
Tabel 1 Alphabet Yunani
Huruf
Nama
Huruf
Nama
Huruf
1 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Nama
2.
PENGUKURAN SUDUT
Ukuran sudut yang dipergunakan di sini adalah derajat dan radian.
a. Ukuran Sudut dalam Derajat
Definisi:
1
putaran
1
360
O adalah pusat lingkaran
r adalah jari-jari lingkaran
OA = OB = r
1
putaran
360
Sehingga, 1putaran 360
AOB = 1° =
O
r
r
A
B
1
Gambar 2
Ukuran sudut yang lebih kecil (halus) adalah menit dan detik.
1 60' (menit)
1' 60" (detik)
1 3.600"
Contoh 1:
Nyatakan dalam ukuran derajat, menit, dan detik dari 65,37 .
Solusi:
65,38 63 0,38 63 0,38 60' 63 22,8' 63 22 ' 0,8'
63 22' 0,8 60" 63 22' 48"
Jadi, 63,38 6322'48" .
Contoh 2:
Nyatakan dalam ukuran derajat dari 12648'54" .
Solusi:
1
1
126 0,8 0, 015 126,815
12648'54" 126 48 54
60
3600
Contoh 3:
Diberikan 56,18 . Nyatakan dalam derajat, menit, dan detik dari 4 dan
Solusi:
4 4 56,18 224, 72 224 0, 72 224 0, 72 60' 224 43, 2'
224 43' 0, 2' 224 43' 0, 2 60" 224 43' 12"
Jadi, 4 22443'12"
7
7
56,18 49,1575 49 0,1575 49 0,1575 60' 49 9, 45'
8
8
49 9' 0, 45 60" 49 9' 27"
2 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
7
.
8
Jadi,
7
499'27"
8
Contoh 4:
Diberikan 4348'27" . Nyatakan dalam derajat dari 6 dan
5
.
18
Solusi:
6 6 4348'27" 258288'162" 258288' 2 60 42 " 258288'2'42"
258290'42" 258 4 60 50 '42" 258450'42" 26250'42"
Jadi, 6 26250'42" .
8 240
5
5
5
5
5
' 15"
4348'27" 43 48' 27" 23
9 9
9
9
9
9
9
8
240
720
23 60 '
' 15' 23 9 ' 15" 23 80' 15"
9
9
23 1 20' 15" 24 20' 15"
Jadi,
5
2420'15"
9
b. Ukuran Sudut dalam Radian
Definisi:
Satu radian ditulis 1 rad, adalah besar sudut yang dihasilkan oleh perputaran
sebesar jari-jari lingkaran.
A
O adalah pusat lingkaran
r adalah jari-jari lingkaran
Busur AB = OA = OB = r
r
Gambar 3
180° 180
AOB = 1rad =
57,3
π
3,14
c. Konversi Ukuran Putaran, Derajat, dan Radian
Konversi dari ukuran radian ke derajat:
180
1rad
π
Konversi dari ukuran derajat ke radian:
π
rad
1
180
Konversi ukuran derajat ke putaran:
1
1
putaran
360
Konversi ukuran putaran ke derajat:
1putaran 360
3 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
O
r
1 rad
B
r
Konversi ukuran radian ke putaran:
1rad
1
putaran
2
Konversi ukuran putaran ke radian:
1putaran 2 rad
dengan 3,14159...
Catatan:
Perhatikan bahwa dan
3,14159...
22
7
adalah dua bilangan yang berbeda, karena
bilangan irrasional dan
rasional. Kedua bilangan dan
22
3,142857143...
7
bilangan
22
sama senilai pada nilai 3,14.
7
Contoh 5:
Tentukan dalam ukuran derajat dari
a.
1
putaran
12
b.
5
putaran
18
3
4
c. 2 putaran
d. n putaran
Solusi:
1
1
putaran 360 30
12
12
5
5
b. putaran 360 100
18
18
a.
3
4
c. 2 putaran
d. n putaran n 360
Contoh 6:
Tentukan dalam ukuran putaran dari
a. 60
b. 150
c. 270
Solusi:
1
1
putaran putaran
360
6
1
5
b. 150 150
putaran putaran
360
12
a. 60 60
11
360 990
4
d. n
1
3
putaran putaran
360
4
1
n
d. n n
putaran
putaran
360
360
c. 270 270
Contoh 7:
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam radian.
a.
2
putaran
3
b.
3
putaran
5
1
4
c. 1 putaran
d. n putaran
Solusi:
2
2
4
putaran 2 rad
rad
3
3
3
3
3
6
b. putaran 2 rad
rad
5
5
3
a.
1
4
5
4
c. 1 putaran 2 rad
5
rad
2
d. n putaran n 2 rad 2 n rad
Contoh 8:
4 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam putaran.
a. 3 rad
b.
4
5
3
rad
4
c. 1 rad
d. n rad
Solusi:
1
3
4
9
1
9
c. 1 rad putaran putaran
putaran putaran
2
2
5
5
2
10
n
3
3
1
3
1
b. rad putaran putaran d. n rad n putaran putaran
4
4
2
8
2
2
a. 3 rad 3
Contoh 9:
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam derajat.
a. 2 rad
b.
3
rad
4
c. 1
5
rad
12
d. n rad
Solusi:
a. 2, 7 rad 2, 7
b.
180°
180
2, 7
154,8
π
3,14
3
3
180°
rad
135
4
4
π
5
17
180°
rad
255
12
12
π
180°
d. nrad = n
c. 1
Contoh 10:
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam (radian).
a. 45
b. 210
c. 300
d. n
Solusi:
5
c. 300 300
a. 45 45
rad
rad
180
b. 210 210
180
4
180
7
rad
6
d. n n
180
3
n
rad
180
Contoh 11:
Jika jika 3,14 , tentukan setiap sudut berikut ini dalam radian.
a. 145
b. 7254'
c. 3836'45"
Solusi:
3,14
a. 145 145
180
145
b. 7254' 72,9 72,9
180
180
2,53rad
72,9
c. 3836'45" 38,6125 38,6125
3,14
0,13rad
180
180
38,6125
3,14
0,67 rad
180
SOAL-SOAL LATIHAN 1
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1.
Nyatakan dalam ukuran derajat, menit, dan detik dari
5 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
2.
3.
a. 0, 49
b. 8,51
c. 54, 28
d. 108,355
Nyatakan dalam ukuran derajat dari
a. 930'
b. 72836"
c. 2536'54"
d. 4812'45"
Jika 15,36 , nyatakan dalam derajat, menit, dan detik dari
a. 2
4.
7.
1
putaran
9
5
putaran
12
2
rad
9
b.
1
5
4
3
c.
d. 2
8
15
b.
7
putaran
12
c.
7
putaran
2
b.
3
putaran
2
1
6
c. 2 putaran
d. 2 1 putaran
18
d. 315
d. 1,6putaran
b. 0,6 rad
c. 1
7
rad
12
d. 2
5
rad
18
d. 4
35
rad
36
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam derajat.
a. 0,54rad
b. 3,84rad
c.
11
rad
18
10. Tentukan setiap sudut berikut ini dalam (radian).
a. 50
b. 135
c. 255
3.
5
8
d. 2
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam putaran.
a.
9.
3
2
Tentukan dalam ukuran putaran dari
b. 120
c. 240
a. 75
Tentukan setiap sudut berikut ini dalam radian.
a.
8.
c.
Tentukan dalam ukuran derajat dari
a.
6.
1
4
Jika 6518'30" , nyatakan dalam derajat dari
a. 4
5.
b.
d. 330
PENERAPAN PADA LINGKARAN
Pada lingkaran yang berpusat di O berjari-jari r dan diameternya d 2r , dengan
AOB dan COD masing-masing adalah sudut pusat.
1. Keliling lingkaran: K 2 r atau K d
A
2. Luas lingkaran: L r 2 atau L d 2
4
r
D
r
3. Sudut pusat dalam derajat:
O
B
r
Panjang busur AB: PB
2 r atau
360
r
Panjang busur AB: PB
d
360
C
Sudut dalam radian:
Gambar 4
Panjang busur AB: PB
2 r r atau
2
1
2
Panjang busur AB: PB d
6 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
4. Sudut dalam derajat:
Luas juring AOB: LJ
Luas juring AOB: LJ
360
360
r 2 atau
4
d2
Sudut dalam radian:
Luas juring AOB: LJ
Luas juring AOB: LJ
r2
atau
r2
2
2
1 2 d2
2
d
4
8
5. Hubungan Panjang Busur, Sudut Pusat, dan Luas Juring (sector)
Dalam suatu lingkaran, panjang busur sebanding dengan sudut pusatnya dan
juga sebanding dengan luas juringnya.
Panjangbusur AB Besar AOB Luasjuring AOB
Panjangbusur CD Besar COD Luasjuring COD
Contoh 12:
Suatu lingkaran berjari-jari 12 cm. Hitunglah
a. diameter lingkaran.
b. keliling lingkaran.
c. luas lingkaran.
d. panjang busur lingkaran dihadapan sudut pusat 60 .
e. luas juring lingkaran dihadapan sudut pusat .
3
Solusi:
a. Jari-jari lingkaran r 12 cm
Diameter lingkaran: d 2r 2 12cm 24cm
b. Keliling lingkaran: K 2 r 2 3,14 12 75,36cm atau
K d 3,14 24 75,36cm
c. Luas lingkaran: L r 2 3,14 122 452,16cm2 atau
2 3,14
2
2
L
4
d
4
24 452,16cm
d. Panjang busur lingkaran dihadapan sudut pusat 60 :
PB
360
2 r
60
60
d
2 3,14 12 12,56cm atau PB
3,14 24 12,56cm
360
360
360
e. Luas juring lingkaran dihadapan sudut pusat
LJ
r2
2
3
122
2
6
122
3
: Luas juring AOB:
3,14
144 75,36cm 2 atau
6
7 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
LJ
d2
8
3
242
8
242
24
3,14 576
75,36cm2
24
Contoh 13:
Perhatikan gambar 5. Titik O adalah pusat lingkaran,
4
dan COD
. Jika luas juring AOB adalah
AD adalah diameter, AOB
5
9
70,65 cm2. Tentukan luas juring COD, jari-jari, luas lingkaran, dan jumlah
panjang busur AB dan CD.
B
A
5
C
Gambar 5
4
9
O
D
Solusi:
Luasjuring AOB Besar AOB
Luasjuring COD Besar COD
COD
Luasjuring AOB
AOB
4
20
Luas juring COD 9 70, 65
70, 65 157 cm 2
9
5
2
r
Luasjuring COD 5 70, 65
2
Luasjuring COD
r2
10
r2
70, 65
70, 65 10
225
3,14
r 15cm
Jadi, jari-jari lingkaran adalah 15 cm.
Luas Juring AOB AOB
LuasLingkaran
2
LuasLingkaran
2
2
70,56 705, 6 cm 2
LuasJuring AOB
AOB
5
Kita juga boleh mengerjakannya sebagai berikut.
Luaslingkaran r 2 3,14 152 706, 5 cm 2
8 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
3,14
15 9, 42cm
5
5
4
4 3,14
Panjang busur CD: r
15
15 20,93cm
9
9
Panjang busur AB: r
15
Kita dapat juga mengerjakannya sebagai berikut.
Panjangbusur AB Besar AOB
Panjangbusur CD Besar COD
4
20
COD
Panjang busurCD
Panjangbusur AB 9 9, 42
9, 42 20,93cm
9
AOB
5
Jadi, jumlah panjang busur AB dan CD = 9,42 cm + 20,93 cm = 30,35 cm.
Contoh 14:
Juring OAB dari suatu lingkaran yang berpusat di O mempunyai keliling 16.
Tentukan jari-jari lingkaran agar luas juring tersebut maksimum. Berapakah besar
sudut pusat AOB?
Solusi:
Misalnya r adalah jari-jari, adalah sudut pusat dalam radian, sehingga
Keliling juring AOB r r r 2 r 16
Keliling juring AOB OA OB panjang busur AB r r r 16
r 16 2r
A
16
2 …. (1)
r
Luas juring AOB
r
r2
2
Gambar 6
…. (2)
O
Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh
16
2
r 2 r
8r r 2 r 2 8r 16 r 4 2
Luas juring AOB
2
Karenanya agar luas juring tersebut maksimum, maka r 4 dan 2 .
SOAL-SOAL LATIHAN 2
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Suatu lingkaran berjari-jari 15 cm. Hitunglah
a. diameter lingkaran.
b. keliling lingkaran.
c. luas lingkaran.
d. panjang busur lingkaran dihadapan sudut pusat 150 .
e. luas juring lingkaran dihadapan sudut pusat
5
.
4
9 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
r
B
2. Titik O adalah pusat lingkaran, AD adalah diameter, AOB
BOC
4
3
dan
. Jika luas juring AOB adalah 54 cm2. Tentukan
a. luas juring COD.
d. luas lingkaran.
b. luas juring BOC.
e. keliling lingkaran.
c. jari-jari lingkaran.
f. jumlah panjang busur AB dan CD.
3. Pada lingkaran yang berpusat di O terdapat juring AOB, dengan AOB 60
dan BC OA , sehingga luas daerah yang diarsir adalah
96 72 3 cm .
2
Tentukan diameter dari lingkaran tersebut.
B
Gambar 7
O
60
A
C
4. Juring OPQ dari suatu lingkaran yang berpusat di O mempunyai keliling 20.
Tentukan jari-jari lingkaran agar luas juring tersebut maksimum. Berapakah
besar sudut pusat POQ?
4.
JENIS-JENIS SUDUT
Sekilas kita mengingat kembali pada pelajaran geometri dasar tentang definisi
sudut lancip, sudut siku-siku, sudut tumpul, dan sudut lurus.
Definisi:
a. Sudut lancip adalah sudut yang besarnya antara 0°dan90 . (Gambar 8 (a))
b. Sudut siku-siku adalah sudut yang besarnya 90 . (Gambar 8 (b))
c. Sudut tumpul adalah sudut yang besarnya antara 90°dan180 . (Gambar 8 (c))
d. udut lurus adalah sudut yang besarnya 180 . (Gambar 8 (d))
(a) Sudut lancip
(b) Sudut siku-siku
(c) Sudut tumpul
(d) Sudut lurus
Gambar 8
Contoh 15:
Diberikan tiga buah sudut x, y, dan z. Jika x y z 180 dan x : y : z 1: 5 : 6 .
Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
Solusi:
Misalnya x k , y 5k , dan z 6k , sehingga
x y z 180
10 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
k 5k 6k 180
12k 180
180
k
15
12
x 15, y 75, dan z 90
Jadi, x dan y adalah sudut lancip dan z adalah sudut siku-siku.
SOAL-SOAL LATIHAN 3
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Jika a, b, dan c adalah tiga buah sudut, dengan 2a b c 180 dan
a : b : c 5 : 9 :1 . Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
3
, 2 x y , dan
2. Jika x, y, dan z adalah tiga buah sudut, dengan x y z
2
3
x : z 3: 2 . Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
3. Jika p, q, dan r adalah tiga buah sudut, dengan p q
pr
5.
5
7
, qr
, dan
3
3
3
. Tentukan jenis-jenis sudut tersebut.
2
JENIS-JENIS PASANGAN SUDUT
Jenis-jenis pasangan sudut meliputi sudut komplemen (sudut yang berpenyiku),
sudut suplemen (sudut yang berpelurus), dan sudut kojugat.
Definisi:
a. Sudut komplemen (sudut yang berpenyiku) adalah dua sudut lancip yang
jumlahnya 90 . Dengan perkataan lain, andaikan 0 , 90 maka sudut
dan saling berkomplemen jika 90 . Kita mengatakan bahwa sudut
adalah penyiku sudut dan sebaliknya sudut adalah penyiku sudut .
b. Sudut suplemen (sudut yang berpelurus) adalah dua sudut antara 0 dan 90 yang
jumlahnya 180 . Dengan perkataan lain, andaikan 0 , 180 maka sudut
dan saling bersuplemen jika 180 .Kita mengatakan bahwa sudut
adalah pelurus sudut dan sebaliknya sudut adalah pelurus sudut .
c. Sudut konjugat adalah dua sudut antara 0 dan 360 yang jumlahnya 360 .
Dengan perkataan lain, andaikan 0 , 360 maka sudut dan saling
berkonjugat jika 360 .
(a) Sudut Komplemen
90
(b) Sudut Suplemen
180
Gambar 9
(c) Sudut Konjugat
360
11 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Contoh 16:
Diketahui sudut-sudut x 20 dan 3x 10 . Jika sudut-sudut dan saling
berkomplemen, tentukan nilai x.
Solusi:
Jika sudut-sudut dan saling berkomplemen, maka haruslah
90
x 20 3x 10 90
4x 80
x 20
Contoh 17:
Diketahui sudut-sudut 70 x dan 6 x 40 . Jika sudut-sudut dan
saling berpelurus, tentukan nilai x.
Solusi:
Jika sudut-sudut dan saling berpelurus, maka haruslah
180
70 x 6x 40 180
5x 150
x 30
SOAL-SOAL LATIHAN 4
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Diketahui sudut-sudut 2x 40 dan 3x 20 . Jika sudut-sudut dan
saling berpelurus, tentukan nilai x, , dan .
2. Diketahui sudut-sudut x dan 5 x . Jika sudut-sudut dan
4
15
saling berkomplemen, tentukan nilai x, , dan .
3. Dua buah sudut saling berkomplemen. Selisih dua kali sudut dan sudut kedua
adalah pertama 90 . Tentukan kedua sudut tersebut.
6.
JENIS-JENIS SEGITIGA
Pada pelajaran geometri dasar telah didefinisikan bahwa: “Jumlah sudut-sudut
pada suatu segitiga adalah 180 .” Di samping itu telah dikemukakan pula tentang
jenis-jenis segitiga yang ditinjau dari sudut-sudutnya, jenis-jenis segitiga ditinjau
dari panjang sisi-sisinya, serta jenis-jenis segitiga ditinjau dari besar sudut dan
panjang sisinya.
1.
Jenis-jenis Segitiga Ditinjau dari Sudut-sudutnya
Ada 3 jenis segitiga ditinjau dari sudut-sudutnya, yaitu segitiga lancip (acute
triangle), segitiga siku-siku (right triangle), dan segitiga tumpul (obtuse
triangle).
12 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
a. Segitiga Lancip (Acute Triangle)
Segitiga lancip adalah segitiga yang besar setiap sudutnya lancip atau besar
setiap sudutnya berkisar antara 0 dan 90 (acute angle).
Pada gambar 10: ABC adalah segitiga lancip, 0 A, B, C 90
A
Gambar 10
B
C
b. Segitiga Siku-siku (Right Triangle)
Segitiga siku-siku adalah segitiga yang salah satu sudutnya siku-siku atau
besar sudutnya 90 (right angle)
Pada gambar 11: ABC adalah segitiga siku-siku, C 90 ( C siku-siku)
A
Gambar 11
C
B
c. Segitiga Tumpul (Obtuse Triangle)
Segitiga tumpul adalah segitiga yang salah satu sudutnya merupakan sudut
tumpul atau besar sudutnya berkisar antara 90 dan180 (obtuse angle).
Pada gambar 12: ABC adalah segitiga tumpul, 0 A, B 90 dan
90 C 180 ( B tumpul).
A
Gambar 12
C
2.
B
Jenis-jenis Segitiga Ditinjau dari Panjang Sisi-sisinya
Ada 3 jenis segitiga ditinjau dari panjang sisi-sisinya, yaitu segitiga sembarang
(scalene), segitiga sama kaki (isosceles), segitiga sama sisi (equilateral).
a. Segitiga Sembarang (Scalene)
Segitiga sembarang adalah segitiga yang besar ketiga sudutnya berbeda
dan juga ketiga panjang sisinya berbeda.
13 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Pada gambar 13: ABC adalah segitiga sembarang, A B C dan
BC AC AB .
A
Gambar 13
B
C
b. Segitiga Sama Sisi (Equilateral)
Segitiga sama sisi adalah segitiga yang ketiga sisinya sama panjang.
Pada gambar 14: ABC adalah segitiga sama sisi, A B C dan
BC AC AB .
Karena ABC adalah segitiga sama sisi, maka A B C 180 : 3 60
A
Gambar 14
C
B
c. Segitiga Sama Kaki (Isosceles)
Segitiga sama kaki adalah segitiga yang mempunyai dua sisi sama panjang.
Pada gambar 15: ABC adalah segitiga sama kaki, AB AC .
Karena ABC adalah segitiga sama kaki, dengan AB AC , maka
B C
180 A
.
2
A
Gambar 15
B
C
3. Jenis-jenis Segitiga Ditinjau dari besar sudut dan Panjang Sisinya
Ada 7 macam jenis-jenis segitiga ditinjau dari besar sudut dan panjang sisinya.
a. Segitiga Sembarang
Ada 3 jenis segitiga sembarang, yaitu segitiga lancip sembarang, segitiga
siku-siku sembarang, dan segitiga tumpul sembarang.
14 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
A
A
B
C
C
B
(a) ABC Lancip
Sembarang
(b) ABC Siku-siku
Sembarang
A
C
B
(c) ABC Tumpul
Sembarang
Gambar 16
b. Segitiga Sama Kaki
Ada 3 segitiga sama kaki, yaitu segitiga lancip sama kaki, segitiga sikusiku sama kaki, dan segitiga tumpul sama kaki.
A
A
A
B
(a) ABC Lancip Sama
Kaki, Kaki AB AC
dan B C
C
B
C
(b) ABC Siku-siku Sama
AC BC ,
A B dan C 90
Kaki, Kaki
C
B
(c) ABC Tumpul Sama Kaki,
Kaki AC BC ,
dan C tumpul
A B
Gambar 17
c. Segitiga Sama Sisi
Segitiga sama sisi adalah segitiga yang ketiga sisinya sama panjang.
Segitiga sama sisi dapat dilihat gambar Gambar 14.
3.
Jenis-jenis Segitiga Istimewa
Segitiga istimewa atau khusus adalah segitiga yang mempunyai sifat-sifat
istimewa atau khusus, yang berkaitan dengan panjang sisi-sisinya maupun
besar sudut-sudutnya. Adapun yang tergolong ke dalam jenis-jenis segitiga
istimewa tersebut adalah segitiga sama sisi (Gambar 14), segitiga sama kaki
(Gambar 15), dan segitiga siku-siku (Gambar 16 (b)).
Contoh 18:
Diketahui ABC dengan sudut-sudut A, B, dan C berbanding sebagai 2 : 7 : 9 .
Tentukan sudut-sudut segitiga dan jenis segitiga tersebut.
Solusi:
Misalnya sudut-sudut A 2k , B 7k ,dan C 9k .
Dalam ABC berlaku bahwa jumlah sudut-sudutnya adalah 180 .
15 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
A B C 180
2k 7k 9k 180
18k 180
x 10
A 20, B 70,dan C 90
Jadi, jenis ABC adalah segitiga siku-siku.
Contoh 19:
Diketahui ABC dengan sudut-sudutnya adalah A x 20 , B 7 x 10 , dan
C 110 5x . Tentukan jenis segitiga tersebut.
Solusi:
A B C 180
x 20 7 x 10 110 5x 180
3x 60
x 20
A x 20 20 20 40
B 7 x 10 140 10 130
C 110 100 10
Jadi, jenis ABC adalah segitiga tumpul.
SOAL-SOAL LATIHAN 5
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Diketahui ABC dengan sudut-sudutnya berbanding sebagai 1: 2 : 6 . Tentukan
besar sudut-sudut segitiga dan jenis segi tiga tersebut.
2. Tentukan besar sudut-sudut dan jenis PQR yang sudut-sudutnya adalah
P x 50 , Q 5x 30 , dan R 120 2x .
3. Tentukan jenis segitiga yang sudut-sudutnya berbanding sebagai 1: 2 : 3 .
7.
TEOREMA PYTHAGORAS
Pada segitiga siku-siku, sisi yang terletak di depan sudut siku-siku disebut adalah
hipotenusa (hypotenuse) atau sisi miring dan sisi-sisi yang lainnya disebut kakikaki atau sisi-sisi siku-siku. Hipotenusa selalu lebih panjang dari sisi sikusikunya. Pada gambar 14 ditunjukkan ABC dengan sudut siku-siku C , sehingga
hipotenusanya adalah segmen garis AB yang panjangnya c, dan sisi-sisi
AC dan BC adalah kaki-kakinya atau sisi siku-sikunya yang panjangnya masingmasing a dan b.
A
c
b
Gambar 18
B
a
C
16 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
Hubungan sisi-sisi pada segitiga siku-siku dapat ditentukan menggunakan
Teorema Pythagoras yang dirumuskan sebagai berikut.
“Kuadrat panjang hipotenusa dari segitiga siku-siku sama dengan jumlah
kuadrat panjang sisi siku-sikunya”
Kita dapat menuliskan teorema Pythagoras dari gambar 14:
AB 2 BC 2 AC 2
c2 a 2 b2
Bukti:
Tarik garis tinggi CD.
Misalnya AD x , sehingga BD c x .
Perhatikan ADC dan ACB
D
x
cx
CAD BAC
akibatnya ACD ABC
CDA BCA 90
ADC ACB
Sehingga
B
A
b
C
a
Gambar 19
AC AB
AD AC
b c
x b
cx b 2 …. (1)
Perhatikan BDC dan BCA
CBD CBA
akibatnya BAC BCD
BDC BCA 90
BDC BCA
Sehingga
BC BA
BD BC
a
c
cx a
c 2 cx a 2 …. (2)
Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh
c2 b2 a 2
c 2 a 2 b 2 (QED)
Contoh 20:
Diketahui ABC siku-siku di A, dengan BC 15cm dan AC 8cm . Tentukan
panjang sisi AB.
A
Solusi:
Menurut Pythagoras:
c
Gambar 20
b=8
AB 2 BC 2 AC 2
AB 2 152 82 225 64 289
AB 289 17 cm
B
a = 15
17 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
C
Contoh 21:
Diketahui ABC dengan BC 13cm , AC 14cm , dan AC 15cm . CD adalah
garis tinggi yang ditarik dari titik C ke sisi AB. Tentukan panjang CD.
Solusi:
C
Misalnya BD x , sehingga AD 15 x .
Menurut Pythagoras dalam BCD :
b = 14
Gambar 21
a = 13
CD 2 BC 2 BD 2
CD 2 132 x 2 169 x 2 …. (1)
Menurut Pythagoras dalam ACD .
A 15 x D x B
15
2
CD 2 142 15 x 196 225 30 x x 2 29 30 x x 2 …. (2)
Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh
CD 2 AC 2 AD 2
169 x 2 29 30 x x 2
30x 198
x
33
5
2
1089 3136
33
CD 2 169 169
5
25
25
CD
3136 56
11, 2 cm
25
5
Contoh 22:
Selembar kertas berbentuk persegi panjang yang berukuran panjang 8 cm dan
lebar 6 cm dilipat dengan cara menghubungkan titik B dan D sepanjang garis
lipatan EF. Tentukan EF.
F
D
C
Gambar 22
kertas
A
B
E
Solusi:
Kertas dilipat dengan cara menghimpitkan
titik B pada titik D, sehingga titik C
menjadi C dan BCF DC ' F
Misalnya G adalah titik tengah BD.
Perhatikan DGF dan BGF .
C
D=B
6
Gambar 23 A
arah lipatan
kertas
F
C
8x
B
G
x
E
18 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
BF DF
BG DG DGF BGF (S- S- S)
FG FG
AG CG
GCF GAE GCF GAE (S- Sd- Sd)
GFC GEA
BE AB AE CD CF DF
segi empat BEDF adalah belah ketupat
Menurut Pythagoras dalam ABD :
BD 2 AD 2 AB 2 62 82 100
BD 100 10
10
DG
5
2
Misalnya AE CF x , sehingga BE BF DF AD 8 x
Menurut Pythagoras dalam ABE :
DE 2 AD2 AE 2
8 x 2 62 x 2
64 16 x x 2 36 x 2
16x 64 36 28
28 7
x
16 4
DE 8 x 8
7 25
4 4
Menurut Pythagoras dalam DEG :
2
625
225
25
EG 2 DE 2 DG 2 52
25
16
16
4
EG
225 15
16
4
EF 2 EG 2
8.
15 15
1
7 cm
4
2
2
TRIPEL PYTHAGORAS
Perhatikan pasangan bilangan 3, 4,5 . Bilangan ini memenuhi hubungan
32 42 52 . Demikian pula pasangan bilangan
8,15,17 juga memenuhi
hubungan 202 212 292 . Pasangan-pasangan bilangan ini disebut Tripel
Pythagoras. Karenanya, dikatakan bahwa Triple Pythagoras adalah tripel bilangan
bulat positif a, b, dan c yang memenuhi persamaan a 2 b2 c 2 . Bilangan-bilangan
ini berpadanan dengan sisi-sisi segitiga siku-siku, sehingga memenuhi teorema
Pythagoras. Sebenarnya berlaku secara umum pada sembarang segitiga siku-siku
19 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018
dengan sisi-sisi tegak a dan b dan hipotenusa (sisi miring) c dengan a, b, dan c
tidak harus merupakan bilangan bulat, tetapi sembarang bilangan real positif.
Untuk mendapatkan Triple Pythagoras digunakan rumus sebagai berikut ini.
Untuk m dan n anggota bilangan bulat positif, m dan n tidak mempunyai faktor
sekutu selain 1, FPB = 1 dan m n , berlaku a m 2 n 2 , b 2mn , dan
c m2 n 2 dengan m n dan a, b, c memenuhi teorema Pythagoras.
Pada tabel 1 disajikan beberapa tripel Pythagoras.
Tabel 1:
No. m
1.
2
2
3
3
4
4
4
5
5
6
5
n
1
2
1
3
2
4
a m2 n2
b 2mn
3
5
15
7
21
7
c m2 n2
4
12
8
24
20
40
5
13
17
25
29
41
Contoh 23:
Tentukan nilai x dan y dari setiap pasangan tiga bilangan 88,105, x dan
44,125, y yang merupakan Tripel Pythagoras.
Solusi:
a 2 b 2 c 2 , dengan a, b, dan c adalah Tripel Pythagoras Dasar, sehingga a genap,
b ganjil, dan c ganjil atau a ganjil, b genap, dan c ganjil.
88,105, x berarti a 88, b 105, c x atau a 88, b x, c 105
x 2 882 1052 18769 137 2
x 137
44,125, y berarti
a 44, b 125, c y atau a 44, b y, c 125
y 44 125 17561 (bukan bilangan kuadrat sempurna)
2
2
2
1252 442 y 2
y 2 1252 44 2 13689 117 2
y 117
SOAL-SOAL LATIHAN 6
Selesaikanlah setiap soal berikut ini.
1. Diberikan ABC siku-siku di C. Lengkapilah table 2 berikut ini.
Tabel 2:
Panjang Sisi
a
b
c
(1)
12
35
….
(2)
….
84
85
Nomor Soal
(3)
(4)
24
25
….
312
145
….
(5)
….
840
841
(6)
43
….
925
20 | Husein Tampomas, Trigonometri, Unntuk SMA dan Sederajat, 2018