Trigonometri Sudut Rangkap

1. Sudut Rangkap Dua
• Rumus sudut rangkap dua untuk sinus
sin(2α) = sin(α + α) = sin(α).cos(α) + cos(α).sin(α) = 2.sin(α).cos(α)
• Rumus sudut rangkap dua untuk kosinus
cos(2α) = cos(α + α) = cos(α).cos(α) – sin(α).sin(α) = cos²(α) – sin²(α)
Ingat kembali identitas Pythagoras sin²(α) + cos²(α) = 1, sehingga bisa juga dinyatakan:
cos(2α) = 2.cos²(α) – 1
cos(2α) = 1 – 2.sin²(α)
• Rumus sudut rangkap dua untuk tangen
• Rumus sudut rangkap dua untuk kotangen
• Rumus sudut rangkap dua untuk sekan
• Rumus sudut rangkap dua untuk kosekan
AIO perbandingan trigonometri sudut rangkap dua:
bisa juga dinyatakan dalam bentuk tangen:

2. Sudut Setengah
• Rumus sudut setengah untuk sinus
Ingat kembali bahwa:
cos(2α) = 1 – 2.sin²(α)
2.sin²(α) = 1 – cos(2α)
sin²(α) = [1 – cos(2α)]/2
sin²(½α) = [1 – cos(α)]/2
tanda tergantung kuadran.
• Rumus sudut setengah untuk kosinus
Ingat kembali bahwa:
cos(2α) = 2.cos²(α) – 1
2.cos²(α) = 1 + cos(2α)
cos²(α) = [1 + cos(2α)]/2
cos²(½α) = [1 + cos(α)]/2
tanda tergantung kuadran
• Rumus sudut setengah untuk tangen
tan(½α) = sin(½α)/cos(½α)
dengan mengalikan masing-masing pembilang dan penyebut dengan 1 + cos(α), diperoleh:
dengan mengalikan masing-masing pembilang dan penyebut dengan 1 – cos(α), diperoleh:
• Rumus sudut setengah untuk kotangen
AIO rumus sudut setengah:

3. Sudut Rangkap Tiga
• Rumus sudut rangkap tiga untuk sinus
sin(3α) = sin(2α + α) = sin(2α).cos(α) + cos(2α).sin(α)
= 2.sin(α).cos(α).cos(α) + [1 – 2.sin²(α)].sin(α)
= sin(α).[2(1 – sin²(α)) + 1 – 2.sin²(α)]
= sin(α).[3 – 4.sin²(α)]
= 3.sin(α) – 4.sin³(α)
• Rumus sudut rangkap tiga untuk kosinus
cos(3α) = cos(2α + α) = cos(2α).cos(α) – sin(2α).sin(α)
= [2.cos²(α) – 1].cos(α) – 2.sin(α).cos(α).sin(α)
= cos(α).[2.cos²(α) – 1 – 2(1 – cos²(α))]
= cos(α).[4.cos²(α) – 3]
= 4.cos³(α) – 3.cos(α)
• Rumus sudut rangkap tiga untuk tangen
tan(3α) = tan(2α + α)
• Rumus sudut rangkap tiga untuk kotangen
cot(3α) = cot(2α + α)
• Rumus sudut rangkap tiga untuk sekan
sec(3α) = 1/cos(3α)
• Rumus sudut rangkap tiga untuk kosekan
csc(3α) = 1/sin(3α)
AIO rumus sudut rangkap tiga:

4. Sudut Rangkap Empat
• Rumus sudut rangkap empat untuk sinus
sin(4α) = sin(2(2α)) = 2.sin(2α).cos(2α)
= 2.2.sin(α).cos(α).[1 – 2.sin²(α)]
= 4.sin(α).cos(α) – 8.sin³(α).cos(α)
• Rumus sudut rangkap empat untuk kosinus
cos(4α) = cos(2(2α)) = 2.cos²(2α) – 1
= 2.[2.cos²(α) – 1]² – 1
= 8.cos⁴(α) – 8.cos²(α) + 2 – 1
= 8.cos⁴(α) – 8.cos²(α) + 1
• Rumus sudut rangkap empat untuk tangen
tan(4α) = tan(2(2α))
• Rumus sudut rangkap empat untuk kotangen
cot(4α) = cot(2(2α))
• Rumus sudut rangkap empat untuk sekan
sec(4α) = 1/cos(4α)
• Rumus sudut rangkap empat untuk sekan
csc(4α) = 1/sin(4α)
AIO rumus sudut rangkap empat:

5. Sudut Rangkap Lima
• Rumus sudut rangkap lima untuk sinus
sin(5α) = sin(3α + 2α) = sin(3α).cos(2α) + cos(3α).sin(2α)
= [3.sin(α) – 4.sin³(α)].[1 – 2.sin²(α)] + [4.cos³(α) – 3.cos(α)].2.sin(α).cos(α)
= 3.sin(α) – 6.sin³(α) – 4.sin³(α) + 8.sin⁵(α) + 8.sin(α).[1 – sin²(α)]² – 6.sin(α).[1 – sin²(α)]
= 3.sin(α) – 10.sin³(α) + 8.sin⁵(α) + 8.sin(α) – 16.sin³(α) + 8.sin⁵(α) – 6.sin(α) + 6.sin³(α)
= 5.sin(α) – 20.sin³(α) + 16.sin⁵(α)
• Rumus sudut rangkap lima untuk kosinus
cos(5α) = cos(3α + 2α) = cos(3α).cos(2α) – sin(3α).sin(2α)
= [4.cos³(α) – 3.cos(α)].[2.cos²(α) – 1] – [3.sin(α) – 4.sin³(α)].2.sin(α).cos(α)
= 8.cos⁵(α) – 4.cos³(α) – 6.cos³(α) + 3.cos(α) – 6.cos(α).[1 – cos²(α)] + 8.cos(α).[1 – cos²(α)]²
= 8.cos⁵(α) – 10.cos³(α) + 3.cos(α) – 6.cos(α) + 6.cos³(α) + 8.cos(α) – 16.cos³(α) + 8.cos⁵(α)
= 16.cos⁵(α) – 20.cos³(α) + 5.cos(α)
• Rumus sudut rangkap lima untuk tangen
tan(5α) = tan(3α + 2α)
AIO rumus sudut rangkap lima:

6. Reduksi Pangkat Kosinus dan Sinus
A. Reduksi pangkat kosinus
• Reduksi pangkat untuk cos²(α)
Ingat kembali:
cos(2α) = 2.cos²(α) – 1
2.cos²(α) = 1 + cos(2α)
cos²(α) = [1 + cos(2α)]/2
• Reduksi pangkat untuk cos³(α)
Ingat kembali:
cos(3α) = 4.cos³(α) – 3.cos(α)
4.cos³(α) = 3.cos(α) + cos(3α)
cos³(α) = [3.cos(α) + cos(3α)]/4
• Reduksi pangkat untuk cos⁴(α)
Ingat kembali:
cos(4α) = 8.cos⁴(α) – 8.cos²(α) + 1
8.cos⁴(α) = cos(4α) + 8.cos²(α) – 1, reduksi 8.cos²(α)
8.cos⁴(α) = cos(4α) + 4.[1 + cos(2α)] – 1
8.cos⁴(α) = cos(4α) + 4.cos(2α) + 3
cos⁴(α) = [3 + 4.cos(2α) + cos(4α)]/8
• Reduksi pangkat untuk cos⁵(α)
Ingat kembali:
cos(5α) = 16.cos⁵(α) – 20.cos³(α) + 5.cos(α)
16.cos⁵(α) = cos(5α) + 20.cos³(α) – 5.cos(α), reduksi 20.cos³(α)
16.cos⁵(α) = cos(5α) + 5[3.cos(α) + cos(3α)] – 5.cos(α)
16.cos⁵(α) = cos(5α) + 10.cos(α) + 5.cos(3α)
cos⁵(α) = [10.cos(α) + 5.cos(3α) + cos(5α)]/16
B. Reduksi pangkat sinus
• Reduksi pangkat untuk sin²(α)
Ingat kembali:
cos(2α) = 1 – 2.sin²(α)
2.sin²(α) = 1 – cos(2α)
sin²(α) = [1 – cos(2α)]/2
• Reduksi pangkat untuk sin³(α)
Ingat kembali:
sin(3α) = 3.sin(α) – 4.sin³(α)
4.sin³(α) = 3.sin(α) – sin(3α)
sin³(α) = [3.sin(α) – sin(3α)]/4
• Reduksi pangkat untuk sin⁴(α)
Ingat kembali:
cos(4α) = 8.cos⁴(α) – 8.cos²(α) + 1 = 8.[1 – sin²(α)]² – 8.[1 – sin²(α)] + 1
cos(4α) = 8 – 16.sin²(α) + 8.sin⁴(α) – 8 + 8.sin²(α) + 1
cos(4α) = –8.sin²(α) + 8.sin⁴(α) + 1
8.sin⁴(α) = cos(4α) + 8.sin²(α) – 1, reduksi 8.sin²(α)
8.sin⁴(α) = cos(4α) + 4.[1 – cos(2α)] – 1
8.sin⁴(α) = cos(4α) + 3 – 4.cos(2α)
sin⁴(α) = [3 – 4.cos(2α) + cos(4α)]/8
• Reduksi pangkat untuk sin⁵(α)
Ingat kembali:
sin(5α) = 5.sin(α) – 20.sin³(α) + 16.sin⁵(α)
16.sin⁵(α) = sin(5α) – 5.sin(α) + 20.sin³(α), reduksi 20.sin³(α)
16.sin⁵(α) = sin(5α) – 5.sin(α) + 5.[3.sin(α) – sin(3α)]
16.sin⁵(α) = sin(5α) + 10.sin(α) – 5.sin(3α)
sin⁵(α) = [10.sin(α) – 5.sin(3α) + sin(5α)]/16
AIO rumus reduksi pangkat kosinus dan sinus:
cos²(α) = [1 + cos(2α)]/2
cos³(α) = [3.cos(α) + cos(3α)]/4
cos⁴(α) = [3 + 4.cos(2α) + cos(4α)]/8
cos⁵(α) = [10.cos(α) + 5.cos(3α) + cos(5α)]/16
sin²(α) = [1 – cos(2α)]/2
sin³(α) = [3.sin(α) – sin(3α)]/4
sin⁴(α) = [3 – 4.cos(2α) + cos(4α)]/8
sin⁵(α) = [10.sin(α) – 5.sin(3α) + sin(5α)]/16

Contoh Soal
1. Buktikan bahwa tan(A) + cot(A) = 2/sin(2A)

2. Hitunglah cos²(18°) + cos²(54°)
lakukan manipulasi aljabar

3. Buktikan bahwa untuk segitiga ABC berlaku:
sin(A) + sin(B) – sin(C) = 4.sin(½A).sin(½B).cos(½C)
Bukti:
sin⁡(𝐴) + sin(⁡𝐵) − sin(⁡𝐶) = sin(⁡𝐴) + sin(⁡𝐵) − sin⁡[180° − (𝐴 + 𝐵)]
= sin(⁡𝐴) + sin⁡(𝐵) − sin⁡(𝐴 + 𝐵)

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Uji Linearitas dan Keberartian Regresi

2024: Aritmatika Jilid XII

2025: ONMIPA (Olimpiade Nasional Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam)