Lanjutan Persamaan Trigonometri

f. Menentukan Nilai Perbandingan Trigonometripada Segitiga Siku-Siku.

 CONTOH SOAL.

1.Diketahuitanθ=axTentukanlah nilaixa2+x2Jawab:Perhatikanlah gambar segitiga AOX berikut

.Dengan rumus Pythagoras dapatr ditentukanpanjang ruasAX, yaitu:AO2+OX2=AX2atauAX2=AO2+OX2AX=AO2+OX2=x2+a2,makasinθ=ax2+a2cosθ=xx2+a2Jadi, nilaixx2+a2=cosθ.

2.Jikasinβ+cosβ=65,tentukanlaha.sinβcosβb.sin3β+cos3βJawab:a.sinβ+cosβ=65saat masing-masing ruas dikuadratkan,maka(sinβ+cosβ)2=(65)2sin2β+2sinβcosβ+cos2β=3625sin2β+cos2β+2sinβcosβ=36251+2sinβcosβ=36252sinβcosβ=362512sinβcosβ=362525=1125sinβcosβ=1150b.sin3β+cos3β=(sinβ+cosβ)(sin2β+cos2βsinβcosβ)=(sinβ+cosβ)(1sinβcosβ)=(65).(11150)=(65).(501150)=(65).(3950)=3×395×25=117125.

3.Jikatanα=17,tentukanlah(csc2αsec2αcsc2α+sec2α)Jawab:Diketahui bahwa:tanα=17,dan ingat juga bahwasec2α=tan2α+1=(17)2+1=17+1=87Demikian juga,cotα=1tanα=1(17)=7,maka,csc2α=cot2α+1=(7)2+1=7+1=8Selanjutnya(csc2αsec2αcsc2α+sec2α)=(8878+87)=568756+87=4864=34.

4.Jikaβsudut lancip dancosβ=35,tentukan nilai darisinβtanβ12tan2βJawab:Diketahuicosβ=35sin2β+cos2β=1sin2β+cos2β=1sinβ=1cos2β=1(35)2=1925=1625=45Sehinggatanβ=sinβcosβ=4535=43sinβtanβ12tan2β=45×4312(43)2=16151329=115329=932×15=332×5=3160

DAFTAR PUSTAKA
  1. Sukino. 2016. Matematika untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Jakarta: ERLANGGA


Persamaan Trigonometri

 A. 1  Identitas Trigonometri.

A. 1. 1  Nilai Trigonometri Sudut
a.  Perbandingan Trigonometri dalam Segitiga Siku-Siku.
Perhatikanlah ilustrasi sebuah segitiga siku-siku sama kaki berikut
Diketahui pula bahwa :
sin45=12=122cos45=12=122tan45=1.
csc45=2sec45=2cot45=1.

Berikut ilustrasi segitiga dengan sudut istimewa yang lain yaitu 30 dan  60.

sin30=12cos30=123tan30=13=133sin60=123cos60=12tan30=3csc30=2sec30=23=233cot30=3csc60=23=233sec60=2cot30=133


Perhatikan segitiga ABC siku-siku di C berikut
Perhatikanlah segitiga OAB berikut
a.sinα=yrb.cosα=xrc.tanα=yxd.cscα=rye.secα=rxf.cotα=xy.

A. 1. 2  Identitas Trigonometri Dasar

a.  Dalil Pythagoras Segitiga Siku-Siku.


Dalil/rumus Pythagorasa2+b2=c2atauc=a2+b2sinACB=accosACB=bctanACB=ab=sinACBcosACBcscACB=casecACB=cbcotACB=ba=cosACBsinACB

b. Identitas trigonometri pada segitiga siku-siku.

Dalil/rumus Pythagorasa2+b2=c2Perhatikan lagi gambar di poin c di atas1.Rumus saat dibagi denganc2a2c2+b2c2=c2c2a2c2+b2c2=1menjadi(ac)2+(bc)2=1sin2ACB+cos2ACB=12Rumus saat dibagi denganb2a2b2+b2b2=c2b2a2b2+1=c2b2menjadi(ab)2+1=(cb)2tan2ACB+1=sec2ACB3Rumus saat dibagi dengana2a2a2+b2a2=c2a21+b2a2=c2a2menjadi1+(ba)2=(ca)21+cot2ACB=csc2ACB

c. Tabel trigonometri nilai sudut istimewa.

α030456090180sinα01212212310cosα11231221201tanα013313TD0.

d. Aturan sinus pada segitiga sebarang.

BCsinA=ACsinB=ABsinC

e. Aturan cosinus pada segitiga sebarang.

Perhatikanlah gmabar pada poin e di atas, aturan cosinusnya adalah:

cosA=b2+c2a22bccosB=a2+c2a22accosC=a2+b2a22ab.

Macam-Macam Identitas Trigonometri Dasar1.cscα=1sinα5.tanα=sinαcosα2.secα=1cosα6.tan2α+1=sec2α3.cotα=1tanα7.cot2α+1=csc2α4.cotα=cosαsinα8.sin2α+cos2=1.


 CONTOH SOAL.
1.Tunjukkan bahwatanα=sinαcosα1sin2αBukti:tanα=sinαcosα=sinαcosα×cosαcosα=sinαcosαcos2α=sinαcosα1sin2α.
2.Tunjukkan bahwa1tan2β×sinβ=cosβBukti:1tan2β×sinβ=1tanβ×sinβ=cosβsinβ×sinβ=cosβ.
3.Tunjukkan bahwacos2γ1sinγ=1+sinγBukti:cos2γ1sinγ=1sin2γ1sinγ=(1sinγ)(1+sinγ)1sinγ=1+sinγ.
4.Tunjukkan bahwa1tan2θ1+tan2θ=cos2θsin2θBukti:1tan2θ1+tan2θ=1tan2θsec2θ=1sin2θcos2θ1cos2θ=cos2θsin2θcos2θ1cos2θ=cos2θsin2θ.
5.Tunjukkan bahwacos4αsin4α=12sin2αBukti:cos4αsin4α=(cos2α)2(sin2α)2=(cos2αsin2α)(cos2α+sin2α)=(cos2αsin2α)×1=cos2αsin2α=(1sin2α)sin2α=12sin2α.
6.Tunjukkan bahwasinβsecβsin2βtan2β=cosβsin3βBukti:sinβsecβsin2βtan2β=sinβ(1cosβ)sin2βsin2βcos2β=(sinβcosβ)sin2β(11cos2β)×cos2βcos2β=sinβcosβsin2β(cos2β1)=cosβsinβ(sin2β)=cosβsin3β.

DAFTAR PUSTAKA
  1. Noormandiri, B. K. 2016. Matematika untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Jakarta: ERLANGGA.
  2. Sukino. 2016. Matematika untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Jakarta: ERLANGGA

Lanjutan Limit Fungsi Trigonometri

 C. Menentukan Nilai Limit Fungsi Trigonometri

Dalam bahasan ini yang akan dibahas adalah nilai limit mendekati a atau nilai x di sekitar a. Ada 3 cara yang populer digunakan untuk menentukan nilai limit fungsi trigonometri ini dengan salah satunya yang paling sering digunakan adalah substitusi langsung di antara cara-cara penyelesaian lainnya. Jika dengan cara substitusi langsung nantinya mendfapatkan nilai bentuk tak tentu yaitu 00, maka cara Anda harus menggunakan cara yang lainnya sampai Anda temukan nilai limitnya. Selanjutnya 3 cara yang dimaksud di atas adalah sebagai berikut:

C. 1 dengan substitusi langsung

CONTOH SOAL.

1.Tentukanlah nilai limit dari fungsi-sungsiberikutalimx0(sinx+tanx)blimxπ(sinx+cosx)climxπ4(sinx+cosxtanx)dlimx0(1+cos2x1+2cosx)Jawab:Dengan substitusi langsung didapatkana.limx0(sinx+tanx)=sin0+tan0=0+0=0b.limxπ(sinx+cosx)=sinπ+cosπ=0+(1)=1c.limxπ4(sinx+cosxtanx)=(sinπ4+cosπ4tanπ4)=122+1221=21=2d.limx0(1+cos2x1+2cosx)=(1+cos2(0)1+2cos(0))=1+11+2.1=23

C. 2 dengan menyederhanakan

Langkah ini ditempuh setelah langkah substitusi langsung tidak memungkinkan atau ketemu bentuk tak tentu  00.

Gunakanlah identitas-identitas trigonometri yang Anda dapatkan di kelas XI  dan akan sering digunakan nantinya di antaranya, yaitu:

sin2x=2sinxcosxcos2x=cos2xsin2x=12sin2x=2cos2x1tan2x=2tanx1tan2x

Demikian juga

sinA+sinB=2sin(A+B2)cos(AB2)sinAsinB=2cos(A+B2)sin(AB2)cosA+cosB=2cos(A+B2)cos(AB2)cosAcosB=2sin(A+B2)sin(AB2).

Masih banyak bentuk identitas trigonometri selain di atas, karenanya sekiranya perlu maka hafalkanlah

CONTOH SOAL.

2.Tentukanlah nilai limit dari fungsi-sungsiberikutalimx0sin2xsinxblimxπ2sin4xsinxcosxclimx01cos2xtan2xdlimx0sin2x1cosxJawab:Dengan menyederhankan bentuk trigonometriakan didapatkan bentuk yang lebih sederhanaa.limx0sin2xsinxsaat substitusi langsung menghsilkan bentuk=sin0sin0=00,maka perlu disederhanakan=limx0sin2xsinx=limx02sinxcosxsinx=limx02cosxbaru digunakan substitusinya=2cos0=2.1=2b.limxπ2sin4xsinxcosxSama seperti langkah di atas, yaitu:=limxπ2sin4xsinxcosx=limxπ22sin2xcos2xsinxcosx=limxπ24sinxcosxcos2xsinxcosx=limxπ24cos2x=4cos2(π2)=4cosπ=4.(1)=4c.limx01cos2xtan2xsaat substitusi langsung menghsilkan bentuk=1cos20tan20=110=00,maka perlu disederhanakan=limx01cos2xtan2x=limx0sin2x(sin2xcos2x)=limx0cos2x=cos20=12=1d.limx0sin2x1cosxsaat substitusi langsung menghsilkan bentuk=sin201cos0=011=00,maka perlu disederhanakan=limx0sin2x1cosx=limx01cos2x1cosx=limx0(1+cosx)(1cosx)1cosx=limx0(1+cosx)=1+cos0=1+1=2.

3.Tentukanlah nilai limit dari fungsi-sungsiberikutalimx0cosxcos3x1cos2xblimxπ41tanxsinxcosxJawab:Dengan menyederhankan bentuk trigonometriakan didapatkan bentuk yang lebih sederhanaa.limx0cosxcos3x1cos2xsaat substitusi langsung menghsilkan bentuk=cos0cos01cos0=1111=00,maka perlu disederhanakan=limx0cosxcos3x1cos2x=limx02sin(x+3x2)sin(x3x2)1(12sin2x)=limx02sin2xsin(x)2sin2x=limx02sin2xsinx2sinx.sinx=limx02(2sinxcosx)sinx2sinx.sinx=limx02cosxbaru digunakan substitusinya=2cos0=2.1=2b.limxπ41tanxsinxcosxsaat substitusi langsung menghsilkan bentuk=1tanxsinxcosx=11122122=00,maka perlu disederhanakan=limxπ41tanxsinxcosx=limxπ41(sinxcosx)sinxcosx=limxπ4(sinxcosx)cosx(sinxcosx)=limxπ41cosx=1cos(π4)=112=2

C. 3 dengan rumus limit fungsi trigonometri

Berikut rumus limit fungsi trigonometri yang akan kita gunakan

limx0sinaxax=limx0axsinax=aa=1limx0tanaxax=limx0axtanax=aa=1.

BUKTINYA ada di sini

CONTOH SOAL.

4.Tentukanlah nilai limit berikutalimx0sin4x7xblimx02xtan9xclimx0tan8xsin3xJawab:a.limx0sin4x7x=limx047×sin4x4x=47b.limx02xtan9x=limx029×9xtan9x=29c.limx0tan8xsin3x=limx0tan8x8x×limx03xsin3x×83=83.

5.Tentukanlah nilai limit berikutalimx024x28sin2xblimx05x215tan(9x)sin3xJawab:a.limx024x28sin2x=248×limx0xsinx×limx0xsinx=3×1×1=3b.limx05x215tan(9x)sin3x=515×limx0xtan(9x)×limx0xtan3x=13×(×limx09xtan9x×19)××limx03xtan3x×13=13×19×13=181.

6.Tentukanlah nilai limit berikutalimx01cos6xx2blimx0cos4xcos2xx2climx3(x25x+6)sin(x3)(x27x+12)2Jawab:a.limx01cos6xx2=limx01(12sin23x)x2=limx02sin23xx2=2×limx0sin3xx×limx0sin3xx=2×3×3=18b.limx0cos4xcos2xx2=limx02sin(4x+2x2)sin(4x2x2)x2=2×limx0sin3x.sinxx2=2×limx0sin3xx×limx0xx=2×3×1=6c.limx3(x25x+6)sin(x3)(x27x+12)2=limx3(x2)(x3)sin(x3)((x3)(x4))2=limx3(x2)(x3)sin(x3)(x3)(x3)(x4)2=limx3x2(x4)2×limx3sin(x3)(x3)=(32)(34)2×1=1(1)2=11=1.

7.Tentukanlah nilai limit darilimx12sin(4x2)tan2x1Jawab:Kita misalkana=2x1,ketikax12,maka akan didapatkana0(\textbf{dibaca}: saat nilaixmendekati12,maka nilaiaakan mendekati nilai0).Selanjutnya kita buatkan penyesuaian, yaitu:limx12sin(4x2)tan2x1=limx12sin2(2x1)tan2x1=limx0sin2atana=limx0sin2a2a×2×limx0atana=2×1=2.

LATIHAN SOAL.

1.Selidikilah limit fungsi berikut, apakahmemiliki nilai limit atau tidaka.limx02x1b.limx0x2x2c.limx1f(x),denganf(x)={2x;x<14x1;x1 d.limx2f(x),denganf(x)={4x1;x<22x+5;x2e.limx0(x+cosx)f.limx0xtanxg.limxπ2(sinx+2cosx)h.limxπ2(2tanxsin2x).

2.Tentukanlah nilai limit berikutalimx0sin5xxblimx04xsinxclimx0tan6x8xdlimx02xtan7xelimx0sin3xsin2xflimx0sin4xtan8x9limx0sin25x2x2hlimx0sin5xtan6xxtan7xilimxysinxsinyxyjlimx2sin(x24)x2klimx0sinmxsinnxcosmxcosnxllimx01cos3xcosxx2

DAFTAR PUSTAKA
  1. Kanginan, M., Nurdiansyah, H., Akhmad, G. 2016. Matematika untuk Siswa SMA/MA Kelas XII Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: YRAMA WIDYA.
  2. Sembiring, S., Zulkifli, M., Marsito, Rusdi, I. 2016. Matematika untuk Siswa SMA/MA Kelas XII Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: SRIKANDI EMPAT WIDYA UTAMA.
  3. Yuana, A.R., Indriyastuti. 2017. Perspektif Matematika untuk Kelas XII SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Solo: PT TIGA SERANGKAI PUSTAKA MANDIRI.


Limit Fungsi Trigonometri

 A. Pendahuluan

Mengingat kembali definisi limit yang telah dipelajari sebelumnya di kelas XI, yaitu limit fungsi aljabar f(x) yang didefinisikan dengan:

limxaf(x)=LadalahJikaxmendekatiadengan tidak sama dengana,maka nilaif(x)mendekatiL.

Perhatikan definisi di atas istilah  xmendekatia dituliskan dengan simbol  (xa). Suatu nilai limit dianggap ada jika nilai f(x) mendekati  a dari arah kiri sama dengan nilai f(x) mendekati  a dari arah kanan dengan nilai yang sama misalnya L. Jika disimbolkan pernyataan ini menjadi berikut

limxaf(x)=limxa+f(x)=limxaf(x)=L .

Perlu diperhatikan bahwa didekati darikiridisimbolkan denganlimxaf(x),dankanandisimbolkan denganlimxa+f(x).

CONTOH SOAL.

1.Tentukanlah nilai limit darif(x)=x24x2Jawab:Perhatikanlah ketika fungsix24x2di sekitarx=2sebagaimana dalam tabelberikut.


.Jadi, nilailimx2x24x2=2atau dapat dikatakannilailimx2x24x2adameskipun nilai substitusi langsungx=2yaituf(0)=02000=00berupa bentuk taktentu. Berikut ilustrasinya


2.Selidikilah limit fungsi berikut apakahmemiliki harga limitlimx5f(x),untukf(x)={xsaatx<55xsaatx5Jawab:Perhatikanlah ketika didekati dari kiri yaitux5,makalimx5f(x)=xataulimx5f(x)=5boleh juga dituliskan denganlimx5f(x)=x=5.Sedangkan ketikadidekati dari arah kanan yaitux5+,makalimx5+f(x)=limx5+(5x)=55=0.Karena nilailimx5f(x)limx5+f(x),makanilai atau hargalimx5f(x)tidak adaBerikut ilustrasi gambarnya.
3.Selidikilah limit fungsi berikut apakahmemiliki harga limitlimx0f(x),untukf(x)=cosxJawab:Perhatikanlah ketika didekati dari kiri yaitux0,makalimx0cosxx0,50,40,30,20,10cosx......0,9999860,9999940,99999851Sedangkan ketikadidekati dari arah kanan yaitux0+,makalimx0+cosxx00,10,20,30,40,5cosx10,99999850,9999940,999986......Karena nilailimx0f(x)=limx0+f(x)=1,makanilailimx0cosx adaBerikut ilustrasi gambarnya.

B. Sifat-Sifat Limit Fungsi

Misalkanfdangadalah fungsi-fungsi yangmempunyai nilai limit di titik sekitarx=aatau(xa)dancadalah suatu konstantasertanadalah suatu bilangan bulat positif,maka berlaku sifat-sifat berikut:1.limxac=c2.limxaxn=an3.limxac.f(x)=c.limxaf(x)4.limxa(f(x)±g(x))=limxaf(x)±limxag(x)5.limxa(f(x)×g(x))=limxaf(x)×limxag(x)6.limxaf(x)g(x)=limxaf(x)limxag(x)7.limxa(f(x))n=[limxaf(x))]n8.limxaf(x)n=limxf(x)n,denganlimxaf(x)0danngenap






Fungsi Eksponen

  A. Bilangan Pangkat Positif

Misalkan diketahui bahwa a adalah suatu bilangan tidak nol dan m adalah bilangan asli, maka bilangan ekponen atau bilangan berpangkat dedefinisikan dengan:

am=a×a××a×...×am

Bilangan:adisebut basis atau bilangan pokokndisebut sebagai bilangan pangkat/eksponen.

 CONTOH SOAL.

(1).34=3×3×3×3=81
(2).54=5×5×5×5=625
(3).26=2×2×2×2×2×2=64
(4).67=6×6×6×6×6×6×6=279936
(5).(3)3=(3)×(3)×(3)=27
(6).(2)4=(2)×(2)×(2)×(2)=16
(7).(15)3=(15)×(15)×(15)=1125
(8).(12)3=(12)×(12)×(12)=18

B. Sifat-Sifat Bilangan Pangkat Positif

1.am.an=am+n2.am:an=amn3.(am)n=am.n,syarata04.(ab)n=an.bn5.(ab)n=anbn,syaratb0

Beberpa hal yang perlu diketahui juga, yaitu

1.(a+b)2=a2+2ab+b22.(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b33.(a+1a)2=a2+2+1a2,syarata0

 CONTOH SOAL

(1).26×24×27=26+4+7=217(2).25×35×75=(2.3.7)5=(42)5(3).a3.a7.a6a9=a3+7+6a9=a16a9=a169=a7,syarata0
(4).37.73.2(42)3=21.37.73(2.3.7)3=21.37.7323.33.73=213.373.733=22.34.70=122.34.1=3422
(5).22020+22021+220227=1.22020+21.22020+22.220207=(1+2+4).220207=7.220207=22020
(6)(2n+2)222.22n2n.2n+2=22(n+2)22.22n2n.2n.22=22n.22.222.22n2n+n.22=22n(2422)22n.22=(2422)22=1644=124=3

C. Bentuk Akar

Bilangan bentuk akar di sini adalah kebalikan dari bilangan bentuk pangkat. Bilangan bentuk akar selanjutnya disebut bilangan irasional. Sebagai contoh 2, 3, 833, 43, 73 dan tapi ingat 4 dan  83 serta  273 adalah bukan bentuk akar, karena nantinya akan menghasilkan masing-masing 2 dan 3 serta 3.
1.a1n=an2.amn=amn3.a12=a12=a.

Cara membaca.
1.pndibacaakar pangkat n dari p2.p2ndibacaakar pangkat n dari p kuadrat3.p3ndibacaakar pangkat n dari p pangkat tiga4.pdibacaakar dari patauakar kuadrat dari pingat bahwa:p=p2.

DefinisiJikaadanbbilangan real dannbilangan bulat positif, maka:an=bbn=aketerangan:bndisebutakar (radikal)bdisebutradikan(bilangan pokok yang ditarik akarnya)ndisebutindeks(pangkat akar).

C.1  Bilangan Pangkat Pecahan.
Operasi Bilangan pangkat pecahan sama dengan operasi pangkat bilangan bulat.

 CONTOH SOAL.

1.a.12×a.13=a.12+13=a.562.a.15:a.13=a.1513=a.2153.(a.25)47=a.8354.81.12=(92).12=91=95.27.23=(33).23=(3)2=132=19.

6.Sederhanakanlah bentuk berikut dannyatakan hasilnya dalam pangkat positifa.(3p.53q.34)(2p.23q.54)b.(8p.23q0r.12)(4p.12q.13r)Jawab:a.(3p.53q.34)(2p.23q.54)=3.2.p.53+(23).q.34+54=6.p.33q.24=6pq.12b.(8p.23q0r.12)(4p.12q.13r)=2.p.23(12)q.0(13)r.121=2p.23+12q.13r.32=2p.4+36q.13.r.32=2p.76q.13.r.32=2p.76q.13r.32.

7.Sederhanakanlah bentuk berikut dannyatakan hasilnya dalam pangkat positifa.(p3n+1qnp3n+4q4n)13b.(p2q3p4q3)12(p4q5pq)13Jawab:a.(p3n+1qnp3n+4q4n)13=(p(3n+1)(3n+4)qn4n)13=(p3q3n)13=p3.13q3n.13=p1qn=1pqnb.(p2q3p4q3)12(p4q5pq)13=(p2.(12)q3.(12)p4.(12)q3.(12))(p4.(13)q5.(13)p.13q.13)=p1q.32p2q.32×p.43q.53p.13q.13=p1(2)+(43)(13)q3232+53(13)=p333q62+63=p31q3+2=p2q1=p2q

8.Jabarkanlah bentuk(2m.32+n.34)2Jawab:(2m.32+n.34)2=(2m.32)2+2(2m.32)(n.34)+(n.34)2INGAT:(A+B)2=A2+2AB+B2=22m.3.22+2.2.m.32n.34+n.3.24=4m3+4m.32n.34+n.32.

9.Jabarkanlah bentuk(2m.32n.34)3Jawab:(2m.32n.34)3=(2m.32)33(2m.32)2(n.34)+3(2m.32)(n.34)2(n.34)3INGAT:(AB)3=A33A2B+3AB2B3=23m.3.323.22.m.3.22n.34+3.2.m.32n.3.24n.3.34=8m.9212m3n.34+6m.32n.32n.92.

10.Jabarkanlah bentuk berikuta.(2p.123q.12)(p.12+4q.12)b.(p.13q.13)(p.23+p.13q.13+q.23)Jawab:a.(2p.123q.12)(p.12+4q.12)=2(p.12)2+2.4.p.12q.123q.12.p.123.4.(q.12)2=2p1+8q.12q.123p.12q.1212.q1=2p+5(pq).1212qb.(p.13q.13)(p.23+p.13q.13+q.23)=p.1+23+(p.13)2q.13+p.13q.23p.23q.13p.13(q.13)2q.1+23=p1+0+0q1=pq

DAFTAR PUSTAKA
  1. Sembiring, S., Zulkifli, M., Marsito, Rusdi, I. 2016. Matematika untuk Siswa SMA/MA Kelas X kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: SRIKANDI EMPAT WIDYA UTAMA.

Persamaan Garis Singgung Lingkaran (PGSL)

A. PGS melalui titik pada lingkaran pusat (0,0)

Misalkan titik  P(x1,y1) yang terletak pada lingkaran  x2+y2=r2. Gradien dari garis OP adalah  y1x1

Perhatikanlah ilustrasi gambar berikut


B. PGS melalui titik pada lingkaran pusat (p,q)

Kurang lebih dengan penjelasan yang sama dan persamaan garisnya di rumuskan 
{(p,q)(x1p)(xp)+(y1q)(yq)=r2(p,q)px+qy+12A(p+x)+12B(q+y)+C=0.

C. PGSL dengan gradien  m


D. PGS melalui titik di luar lingkaran pusat (0,0)


Contoh 9 Vektor

41.Diketahui segi empat ABCD denganDA=a,DB=b,danDC=c.Jika titik H pada ABdenganAH:HB=1:2,dan titik J pada BCdenganBJ:JC=1:2makaHJ=....a.a+b+c3b.a+b+c3c.2a+b+c3d.2ab+c3e.2a+b2c3Jawab:Coba perhatikanlah ilustrasi berikut

.Diketahui 1Diketahui 2AH:HB=1:2h=2a+b3BJ:JC=1:2j=2b+c3Proses PenyelesaianHJ=jh=(2b+c3)(2a+b3)=2a+b+c3.

42.Supaya vektora=(x47),danb=(6y14),segaris, hargaxy=....a.5d.4b.2c.3e.6Jawab:Dikethuibahwa:vektoradanbsegaris,makama=bdenganmadalah skalar/faktor pengalim(x47)=(6y14)didapatkan{mx=6...................(1)4m=y....................(2)7m=14...................(3)Dari persamaan(3)akandidapatkan nilaim=2makaakan didapatkan juga{x=3y=8sehingga nilai darixy=38=5.

43.DiketahuiOtitik pangkalA(0,1,2)danB(3,4,5),maka luas segitigaOABsama dengan....a.36b.236c.436d.326e.26Jawab:Coba perhatikanlah ilustrasi berikutMisalkan luas segitiga12|p×q|,dengan{p=OA=(012)q=OB=(345)p×q=|ijkx1y1z1x2y2z2|=(y1z2z1y2)i(x1z2z1x2)j+(x1y2y1x2)k=|ijk012345|=(58)i(06)j+(03)k=3i+6j3kSehingga|p×q|=(3)2+62+(3)2=9+36+9=54=36Maka luas segi tiganya adalah:luasABC=12|p×q|=12(36)=326.

44.Proyeksi skalar ortogonala=2i3j+6k,padab=i+2j+2kadalah....a.43d.163b.83c103e.203Jawab:Diketahui bahwa{a=(2,3,6)b=(1,2,2)Selanjutnya|c|=|ab|b||=(236)(122)12+22+22=26+129=83

45.Diketahui vektora=3i4j+pkdanb=2i+2j3k.Jika panjangproyeksi vektorapadabadalah417,maka nilaipadalah....a.2d.2b.1c1e.3Jawab:Panjang proyeksi skalar vektorapadab|c|=ab|b|417=(34p)(223)22+22+(3)2417=683p174=23p6=3p3p=6p=2

Contoh 8 Vektor

Contoh soal sebelumnya di sini Contoh Soal 7

34.Vektor satuan untuka=(214)adalah....a.123(214)b.133(214)c.155(214)d.177(214)e.12121(214)Jawab:Vektor satuanaadalahea,yaitu:ea=a|a|=(214)22+(1)2+42=121(214)=12121(214).

35.Posisi suatu titik dalam ruang saat waktutditunjukkan oleh vektor(tt2t).Jika pada saatt=1titik tersebut berada di titik P dan padasaatt=2titik tersebut berada di titik Q, maka jarak titik P dari Qadalah....a.243d.11b.22c.3e.43Jawab:a|PQ|=(xqxp)2+(yqyp)2+(yqyp)2=(21)2+(2212)2+((2)(1))2=12+32+(1)2=1+9+1=11

36.Jika diketahui|a|=43,|b|=5, dan(a+b).(a+b)=13,maka(a,b)=....a.30d.135b.60c.120e.150Jawab:(a+b).(a+b)=13a.a+a.b+b.a+b.b=13|a|2+2a.b+|b|2=13,ingat bahwaa.b=b.a(43)2+2|a||b|cos(a,b)+52=1348+2.(43).5.cos(a,b)+25=13403cos(a,b)=132548cos(a,b)=60403=123=cos30=cos(18030)cos(a,b)=cos150(a,b)=150.

37.Jika diketahui titikA(2,1,4),B(4,1,3), danC(2,0,5),makasin(AB,AC)=....a.175d.163b.1634c.232e.162Jawab:cos(AB,AC)=AB.AC|AB|.|AC|=(ba).(ca)x(ba)2+y(ba)2+z(ba)2.x(ca)2+y(ca)2+z(ca)2=(421+134).(220+154)(42)2+(1+1)2+(34)2.(22)2+(0+1)2+(54)2=2.0+2.1+1.14+4+1.0+1+1=132=162Sehingga,sin(AB,AC)=1cos2(AB,AC)=1(162)2=1236=3436=1634.

38.Diketahui segitiga ABC. Titik M di tengah AC, dan titik N pada BCJikaAB=c,AC=b,BC=a,makaMN=....a.12(bc)b.12(b+c)c.12(a+c)d.12(ab)e.12(a+b)Jawab:MN=MC+CN=12AC+12(BC)=12(ACBC)=12(ba)atau=12(a+b).

39.Jika titik berat segitiga ABC adalah ZdenganA(1,0,2),B(5,4,10),C(0,1,6),maka koordinat titik Z tersebut adalah....a.(2,1,6)d.(3,2,6)b.(2,1,6)c.(3,1,6)e.(6,4,12)Jawab:bCoba perhatikanlah ilustrasi berikut


.koordinattitik A=12(5+0,41,10+6)=(52,32,8)Dalam segitiga ABC untuk titik berat Z berlakuketentuan sebagai berikutAZ:ZA=2:1AZ:ZA=2:1OZ=OA+2OA3=(102)+2(52328)3=(216)Jadi,koordinat titik Z adalah(2,1,6).

40.Diketahui titikA(4,1,2),B(6,4,3),C(2,3,5).Jika titik M membagiABsehinggaAM:MB=3:2maka vektor yang diwakili olehMC=....a.(4,1,4)d.(6,4,1)b.(2,2,1)c.(0,5,6)e.(4,1,4)Jawab:Coba perhatikanlah ilustrasi berikut


.DiketahuiProses PenyelesaianAM:MB=3:2m=2a+3b5MC=cm=c2a+3b5=5c2a3b5=5(235)2(412)3(643)5=(20520)5=(414)



Proyeksi Ortoganal Suatu Vektor di Dimensi Tiga

 Materinya sama dengan proyeksi ortogonal pada dimensi dua klik di sini

Uraian berikut sebagai pengingat saja

Proyeksi skalar vektor|c|=ab|b|Vektor proyeksi ortogonalc=ab|b|2.b

Sebagai penjelasannya adalah sebagai berikut:

Penjelasan pertama berkaitan dengan proyeksi skalar vektor di dimensi tiga, yaitu:

Diberikan sebuah ilustrasi berikut,

Perhatikan ilustrasi gambar di atas!
OAC(a,b)cosθ=|c||a||c|=|a|cosθ........(1)cosθ=ab|a||b|........(2)
Dari(1)dan(2)diperoleh|c|=|a|cosθ=|a|(ab|a||b|)=|ab|b||

Dan penjelasan kedua berkaitan dengan vektor proyeksi ortogonalnya, yaitu:
Perhatikan pula misalc^adalah vektor satuan daricdanb,makac=|c|c^,danb=|b|b^=|b|c^.
Sehinggaproyeksi ortogonal vektorapadabadalah:c=|c|b^=(ab|b|)(b|b|)=(ab|b|2)b

CONTOH SOAL.

1.Diketahuia=(231)danb=(422).Tentukanlaha.proyeksi skalarapadabb.vektor proyeksiapadabc.proyeksi skalarbpadaad.vektor proyeksibpadaaJawab:Misalkan proyeksi skalarapadabadalah|c|,danmisalkan juga proyeksi skalarbpadaaadalah|d|,makaa.|c|=ab|b|=(231)(422)(4)2+22+22=86+224=122424=6Karena hasilnya berupa panjang, makadiharga mutlak/positif|c|=|6|=6b.c=ab|b|2×b=12(24)2×(422)=12(422)=(211)c.|d|=ba|a|=(422)(231)22+(3)2+12=86+214=121414=6714Karena hasilnya berupa panjang, makadiharga mutlak/positif|d|=|6714|=6714d.d=ba|a|2×a=12(14)2×(231)=1214(231)=(12718767)

2.Diketahuia=(32m)danb=(212).Jika proyeksi skalarapadabadalahbernilai23,maka tentukan nilaimJawab:Misalkan proyeksi skalarapadabadalah|f|,maka|f|=ab|b|23=(32m)(212)22+(1)2+(2)223=6+22m9=42m32=42m1=2+mm=21=1m=1.

4.Diketahui vektora=3i¯2j¯+2k¯danb=2i¯2j¯+k¯.Tentukanlah panjang vektor proyeksi ortogonala.apadabb.apada(a+b)Jawab:a.Misalkangadalah vektor proyeksi yangdimaksud, maka panjanynya(langsung diharga mutlak)|g|=|ab|b||=|(322).(221)22+(2)2+12|=|3.2+(2).(2)+2.14+4+1|=|123|=4b.Misalkanhadalah vektor proyeksi yangdimaksud, maka panjanynya(langsung diharga mutlak)|h|=|a(a+b)|a+b||=|(322).(3+22+(2)2+1)(3+2)2+(2+(2))2+(2+1)2|=|3.5+(2).(4)+2.325+16+9|=|2950|=2952=29105



DAFTAR PUSTAKA
  1. Johanes, Kastolan, Sulasim. 2006. Kompetensi Matematika 3A SMA Kelas XII Semester Pertama Program IPA. Jakarta: YUDHISTIRA.