Teorema Pythagoras dan Perbandingan Trigonometri
📋Capaian Pembelajaran
Fase E, elemen Geometri: mengaplikasikan perbandingan trigonometri (sinus, cosinus, tangen) dari sudut lancip. Teorema Pythagoras dari Fase D adalah dasarnya, dan soal TKA juga memakai perluasan sederhana ke sudut tumpul.
🎯Yang perlu kamu kuasai
- Menerapkan teorema Pythagoras dan tripel Pythagoras.
- Menentukan sin, cos, tan dari sisi segitiga, dan perbandingan lain jika satu diketahui.
- Menghafal nilai sudut istimewa 30°, 45°, 60°.
- Menyelesaikan masalah sudut elevasi dan depresi.
- Menentukan perbandingan trigonometri sudut tumpul dari sudut lancip pelurusnya.
📚Materi
1. Teorema Pythagoras
Pada segitiga siku-siku, kuadrat sisi miring sama dengan jumlah kuadrat kedua sisi lainnya. Tripel yang sering muncul: 3-4-5, 5-12-13, 8-15-17, 7-24-25 dan kelipatannya. Untuk lintasan berbelok tegak lurus (misalnya kapal ke timur lalu ke utara), jarak dari titik awal adalah sisi miringnya.
2. Perbandingan trigonometri
| θ | 30° | 45° | 60° |
|---|---|---|---|
| sin θ | \( \tfrac12 \) | \( \tfrac12\sqrt2 \) | \( \tfrac12\sqrt3 \) |
| cos θ | \( \tfrac12\sqrt3 \) | \( \tfrac12\sqrt2 \) | \( \tfrac12 \) |
| tan θ | \( \tfrac13\sqrt3 \) | 1 | \( \sqrt3 \) |
Jika satu perbandingan diketahui, gambar segitiganya, cari sisi ketiga dengan Pythagoras, lalu baca perbandingan lain. Identitas dasar: \( \sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 \) dan \( \tan\theta = \dfrac{\sin\theta}{\cos\theta} \).
3. Sudut elevasi dan depresi
Elevasi adalah sudut dari garis mendatar ke atas menuju objek; depresi dari garis mendatar ke bawah. Karena garis mendatar di kedua ujung sejajar, sudut depresi dari puncak sama dengan sudut elevasi dari bawah.
4. Sudut tumpul
Untuk \( 90^\circ < \theta < 180^\circ \) (kuadran II): \( \sin\theta = \sin(180^\circ - \theta) \) bernilai positif, sedangkan \( \cos\theta = -\cos(180^\circ - \theta) \) dan \( \tan\theta = -\tan(180^\circ - \theta) \) bernilai negatif. Contoh: \( \sin 150^\circ = \tfrac12 \), \( \cos 150^\circ = -\tfrac12\sqrt3 \).
✏️Contoh soal
Tinggi menara ≈ 51,96 + 1,5 = 53,46 m.
Segitiga acuan: depan 3, miring 5, samping 4. Karena α tumpul, \( \cos\alpha = -\tfrac45 \) dan \( \tan\alpha = -\tfrac34 \).
📝Latihan
Kerjakan di kertas, lalu buka jawabannya.
1. Kapal berlayar 9 km ke timur lalu 12 km ke utara. Berapa jaraknya dari titik awal?
2. Jika \( \tan\theta = \tfrac{5}{12} \) dan θ lancip, tentukan sin θ dan cos θ.
3. Hitung \( \sin 30^\circ \cdot \cos 60^\circ + \tan 45^\circ \).
4. Tangga 6 m bersandar pada tembok dan membentuk sudut 60° dengan lantai. Berapa tinggi ujung tangga di tembok?
5. Dari puncak mercusuar setinggi 40 m, sebuah perahu terlihat dengan sudut depresi 45°. Berapa jarak perahu dari kaki mercusuar?
6. Tentukan nilai \( \cos 120^\circ \) dan \( \tan 135^\circ \).
🎯Latihan TKA untuk topik ini
Soal-soal berikut dari latihan TKA Matematika SMA menguji materi di halaman ini. Kerjakan langsung di halaman soal, lalu buka pembahasannya.
- Paket 1 · Soal 13 PGK MCMA — Menerapkan teorema Pythagoras untuk menentukan posisi yang memenuhi syarat dalam permasalahan kontekstual.
- Paket 1 · Soal 20 PGK Kategori — Menentukan nilai perbandingan trigonometri lain apabila diketahui nilai salah satu perbandingan trigonometri.
- Paket 2 · Soal 13 PGK Kategori — Menerapkan teorema Pythagoras pada lintasan kapal untuk menentukan jarak dari titik awal.
- Paket 2 · Soal 19 PGK Kategori — Menggunakan perbandingan trigonometri sudut istimewa untuk menentukan tinggi dan jarak.
- Paket 2 · Soal 20 PG — Menentukan nilai perbandingan trigonometri lain dari sinus sudut tumpul.