Persamaan trigonometri didefinisikan sebagai persamaan yang melibatkan perbandingan trigonometri, seperti sinus, kosinus, tangen, dan sebagainya. Contoh persamaan trigonometri adalah
Penyelesaian persamaan trigonometri dapat dilakukan dengan cara, yaitu cara geometri dan cara aljabar. Cara geometri yang dimaksud di sini adalah dengan menggambar grafik bila persamaan tersebut dinyatakan dalam bentuk fungsi. Hanya saja, menggambar fungsi trigonometri tidak semudah menggambar fungsi polinomial. Selain berduet dengan bilangan irasional, menggambar grafiknya juga membutuhkan ketelitian yang tinggi sehingga titik potong yang terjadi dapat ditentukan koordinatnya karena itulah yang merupakan penyelesaiannya.
Mengatasi kelemahan tersebut, cara yang ditawarkan adalah menggunakan aljabar. Persamaan dasar trigonometri yang melibatkan sinus, kosinus, dan tangen dapat diselesaikan dengan menggunakan rumus berikut.
Keterangan:
Satuan derajat dan radian bisa digunakan sesuai permintaan pada soal. Perhatikan bahwa dan dengan menyatakan bilangan bulat, yakni
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Perbandingan Trigonometri Dasar
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Perbandingan Trigonometri Sudut Istimewa
Konversi Derajat – Radian
Konversi derajat ke radian:
Konversi radian ke derajat:
Untuk membantu pembaca dalam menentukan nilai sudut dalam satuan derajat dan radian, perhatikan tabel berikut.
Berikut ini disajikan beberapa soal yang telah disertakan pembahasannya mengenai persamaan trigonometri. Soal juga dapat diunduh dengan mengklik tautan berikut: Download (PDF).
Today Quote
Happinest is a state of mind. It’s just according to the way you look at things.
Bagian Pilihan Ganda
Soal Nomor 1
Nilai yang memenuhi persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui:
Kemungkinan 1:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Kemungkinan 2:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, nilai yang memenuhi persamaan tersebut bila dinyatakan dalam notasi himpunan adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 2
Nilai yang memenuhi persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui:
Kemungkinan 1:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Kemungkinan 2:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, nilai yang memenuhi persamaan tersebut bila dinyatakan dalam notasi himpunan adalah
(Jawaban E)
[collapse]
Soal Nomor 3
Himpunan penyelesaian persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Perhatikan bahwa persamaan ekuivalen dengan persamaan
Untuk itu, didapat 2 kemungkinan berikut.
Kemungkinan 1:
Jika , diperoleh
Jika , diperoleh
Jika , diperoleh
Kemungkinan 2:
Jika , diperoleh
Jika , diperoleh
Jika , diperoleh
Jadi, HP persamaan tersebut adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 4
Himpunan penyelesaian persamaan untuk adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Diketahui:
Kemungkinan 1:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Kemungkinan 2:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, himpunan penyelesaian persamaan trigonometri tersebut adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 5
Nilai yang memenuhi persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Diketahui:
Dengan demikian, ditulis
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, nilai yang memenuhi persamaan tersebut bila dinyatakan dalam notasi himpunan adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 6
Himpunan penyelesaian dari persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Gunakan identitas berikut.
Untuk itu, dapat ditulis
Dari sini, diperoleh
atau
Substitusi kembali sehingga diperoleh kemungkinan:
Kemungkinan 1:
Untuk , selanjutnya diperoleh
atau
Kemungkinan 2:
Karena nilai maksimum sinus adalah , maka tidak akan memiliki solusi.
Jadi, himpunan penyelesaian dari persamaan trigonometri tersebut adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 7
Himpunan penyelesaian dari persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Gunakan identitas berikut.
Untuk itu, dapat ditulis
Pembuat nol:
atau
Kemungkinan 1:
Untuk , selanjutnya diperoleh atau
Kemungkinan 2:
Satu-satunya yang memenuhi adalah , tetapi karena di luar batas interval , maka bukan termasuk penyelesaian.
Jadi, himpunan penyelesaian dari persamaan trigonometri tersebut adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 8
Himpunan penyelesaian dari persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Gunakan rumus jumlah fungsi sinus.
Untuk itu, dapat ditulis
Gunakan persamaan bentuk sinus: , dengan penyelesaiannya, yakni
Kemungkinan 1:
Pilih atau sehingga diperoleh atau
Kemungkinan 2:
Pilih atau sehingga diperoleh atau
Jadi, himpunan penyelesaian dari persamaan trigonometri tersebut adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 9
Nilai yang memenuhi persamaan untuk adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Gunakan identitas sudut ganda.
Untuk itu, dapat ditulis
Persamaan terakhir menunjukkan bahwa
Perhatikan bahwa , meskipun karena di luar batas nilai interval
Jadi, nilai yang memenuhi persamaan trigonometri tersebut dalam bentuk himpunan adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 10
Himpunan penyelesaian persamaan dengan adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Dengan menggunakan bentuk umum rumus sudut ganda sinus, yaitu
diperoleh
Persamaan terakhir menunjukkan bahwa
atau
Jadi, HP persamaan trigonometri tersebut adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 11
Nilai yang memenuhi persamaan di mana adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Gunakan identitas:
Dengan demikian, dapat ditulis
Diperoleh (yang ekuivalen dengan ) atau (yang ekuivalen dengan , tetapi tidak memiliki penyelesaian karena nilai maksimum kosinus adalah ).
Tinjau persamaan , yang dapat ditulis menjadi
Kemungkinan 1:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Kemungkinan 2:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, satu-satunya nilai yang menjadi penyelesaian persamaan trigonometri tersebut adalah sehingga
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 12
Berikut ini yang bukan termasuk anggota himpunan penyelesaian persamaan untuk adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Gunakan identitas:
Lakukan penyederhanaan, lalu ubah bentuk variabelnya dalam .
Diperoleh atau
Syarat akar:
Substitusi kembali . Jadi, dapat ditulis
atau
Persamaan kedua tidak memiliki solusi karena bentuk kuadrat tidak mungkin menghasilkan bilangan negatif.
Sekarang, tinjau persamaan (memenuhi syarat akar) yang ekuivalen dengan
Untuk akan ada 2 kemungkinan.
Kemungkinan 1:
Substitusi dan untuk memperoleh dan .
Kemungkinan 2:
Substitusi dan untuk memperoleh dan .
Untuk akan ada 2 kemungkinan.
Kemungkinan 1:
Substitusi dan untuk memperoleh dan .
Kemungkinan 2:
Substitusi dan untuk memperoleh dan .
Jadi, HP persamaan tersebut adalah Jadi, yang bukan termasuk anggota HP persamaan trigonometri tersebut adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 13
Jika diketahui , maka himpunan penyelesaian untuk nilai pada interval adalah
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Hubungan sinus dan kosinus pada kuadran I dinyatakan oleh:
Oleh karena itu, persamaan dapat ditulis menjadi
Selanjutnya, dengan menggunakan konsep persamaan dasar trigonometri untuk kosinus, kita peroleh dua kemungkinan untuk mencari penyelesaian persamaan tersebut.
Kemungkinan 1:
Untuk nilai tertentu, kita peroleh nilai .
Catatan: Nilai yang diperoleh dianggap memenuhi bila dalam interval .
Kemungkinan 2:
Untuk nilai tertentu, kita peroleh nilai .
Jadi, himpunan penyelesaian untuk nilai adalah
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 14
Jika dan adalah solusi dari dengan dengan , maka
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Perhatikan bahwa sekan merupakan bentuk kebalikan dari kosinus sehingga dapat ditulis
Kita peroleh bentuk persamaan kuadrat apabila permisalan diberlakukan sehingga menjadi
Karena dan adalah akar-akar (solusi) persamaan tersebut, maka hasil kali kedua akarnya adalah
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 15
Jika dan adalah solusi dari persamaan , maka
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan identitas/rumus trigonometri berikut.
Dengan demikian, dapat ditulis
Selanjutnya diperoleh atau
Dengan demikian,
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 16
Banyaknya solusi yang memenuhi dengan adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan identitas/rumus trigonometri berikut.
Dengan demikian, dapat ditulis
Dengan menggunakan rumus ABC (rumus kuadrat), diperoleh akar-akar penyelesaian
Selanjutnya, akan diperiksa apakah kedua solusi tersebut terpenuhi di interval .
Untuk , kita peroleh interval nilai yang mungkin adalah (perhatikan kembali grafik fungsi kosinus). Bentuk ekuivalen dengan
Selanjutnya, perhatikan bahwa
(Terpenuhi)
(Terpenuhi)
Jadi, ada solusi yang memenuhi persamaan trigonometri di atas (Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 17
Jika dan memenuhi persamaan , maka nilai adalah
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan identitas/rumus trigonometri berikut.
Dengan demikian, dapat ditulis
Kita peroleh atau
Untuk dan , didapat
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 18
Jika dan adalah solusi dari maka
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan identitas trigonometri:
Untuk itu, kita peroleh
Dengan demikian, diperoleh
atau
Oleh karena itu,
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 19
Jika dengan , maka
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Gunakan identitas/rumus trigonometri berikut.
Dengan demikian, kita peroleh
Dengan demikian, diperoleh
atau
Perhatikan bahwa untuk , tidak memiliki solusi. Dengan demikian, tinjau hanya pada .
Ingat bahwa kosinus merupakan perbandingan sehingga panjang sisi depannya adalah
Ini berarti,
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 20
Diketahui persamaan . Jika dan merupakan solusi persamaan tersebut, maka nilai
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan identitas/rumus trigonometri berikut.
Dengan demikian, dapat ditulis
Persamaan terakhir dapat diasumsikan sebagai persamaan kuadrat dengan variabel Misalkan akar-akarnya adalah dan maka kita peroleh hasil kali akarnya adalah
Jadi, nilai dari
(Jawaban A)
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Persamaan Trigonometri Berbentuk a cos x + b sin x = c
Soal Nomor 21
Jika dan adalah solusi dari persamaan dengan serta , maka
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Faktorkan bentuk pada ruas kiri persamaan tersebut.
Dengan demikian, diperoleh
atau
Karena kosekan merupakan kebalikan dari sinus, diperoleh
atau
Untuk dan , kita peroleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 22
Jika dan merupakan solusi dari dengan , maka nilai
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Perhatikan bahwa persamaaan ekuivalen dengan persamaan
Karena persamaan tersebut dapat diasumsikan sebagai persamaan kuadrat dengan variabel , maka akar penyelesaiannya dapat ditentukan dengan rumus ABC, yaitu
Kotangen adalah perbandingan panjang sisi samping dengan sisi depan (cot = sa/mi) sehingga untuk menentukan nilai sinusnya dapat menggunakan pendekatan gambar segitiga siku-siku.
Kita peroleh panjang hipotenusanya adalah
atau
Dengan demikian,
atau
Untuk dan , diperoleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 23
Jika dan adalah solusi dari untuk , maka
A. C. E.
B. D.
Pembahasan
Gunakan identitas/rumus trigonometri berikut.
Dengan demikian, dapat ditulis
Persamaan terakhir dapat diasumsikan sebagai persamaan kuadrat dengan variabel . Dengan menggunakan rumus jumlah akar dan identitas trigonometri, kita peroleh
Jadi, nilai dari
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 24
Nilai yang memenuhi persamaan adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Perhatikan bahwa
Untuk itu, persamaan ekuivalen dengan
Diperoleh untuk anggota bilangan bulat atau secara matematis ditulis
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 25
Nilai yang memenuhi persamaan untuk adalah
A. dan D. dan
B. dan E. dan
C. dan
Pembahasan
Dengan menggunakan identitas jumlah sudut fungsi trigonometri, diperoleh
Dengan demikian, dapat ditentukan bahwa nilai yang memenuhi persamaan terakhir di atas adalah dan
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 26
Penyelesaian dari adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Pembahasan
Identitas trigonometri berikut dipakai untuk menjawab soal di atas.
Kita akan memperoleh
Jadi, penyelesaian dari persamaan trigonometri tersebut adalah
(Jawaban E)
[collapse]
Bagian Uraian
Soal Nomor 1
Dalam selang , tentukan himpunan penyelesaian dari persamaan trigonometri .
Pembahasan
Diketahui . Dengan demikian, kita peroleh beberapa kemungkinan berikut.
Kemungkinan 1:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Kemungkinan 2:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, himpunan penyelesaian persamaan trigonometri tersebut adalah
[collapse]
Soal Nomor 2
Diberikan persamaan dalam , yaitu . Tentukan nilai yang bulat sehingga persamaan tersebut memiliki penyelesaian.
Pembahasan
Uraikan bentuk , kemudian sederhanakan persamaan tersebut.
Interval nilai kosinus adalah , dengan nilai bulat
Untuk , berarti .
Untuk , berarti .
Untuk , berarti .
Jadi, nilai yang bulat sehingga persamaan tersebut memiliki penyelesaian adalah
[collapse]
Soal Nomor 3
Jika dan , maka tentukan nilai-nilai yang memenuhi persamaan tersebut.
Pembahasan
Diketahui
Misalkan dan , maka diperoleh dan
Pasangan nilai dan yang memenuhi adalah atau
Kasus Pertama:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, diperoleh nilai yang memenuhi keduanya adalah dan .
Kasus Kedua:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, diperoleh nilai yang memenuhi keduanya adalah dan
Jadi, nilai yang memenuhi persamaan pada interval adalah
[collapse]
Soal Nomor 4
Tentukan banyak nilai dengan yang memenuhi persamaan
Pembahasan
Langkah pertama adalah mengalikan kedua ruas persamaan di atas dengan sehingga menjadi
Identitas dapat diubah menjadi sehingga persamaan di atas menjadiKita peroleh persamaan dasar trigonometri bentuk kosinus.
Penyelesaian: dengan .
Kemungkinan 1:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Kemungkinan 2:
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Untuk , diperoleh
Jadi, banyak nilai yang memenuhi persamaan itu ada (lihat banyak tanda centang).
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Penerapan Identitas Trigonometri