Rumus Perbandingan Trigonometri, Sudut Istimewa pada Segitiga Siku Siku

Hai Quipperian, saat di SD kamu sudah dikenalkan dengan macam-macam segitiga, kan? Salah satu segitiga yang mungkin kamu kenal adalah segitiga siku-siku. Segitiga ini terbilang unik karena memiliki hipotenusa dengan satu sisi tegak dan satu sisi mendatarnya. Tahukah kamu jika perbandingan sisi-sisi segitiga siku-siku ini menghasilkan suatu istilah yang disebut perbandingan trigonometri? Memangnya, apa sih yang dimaksud perbandingan trigonometri itu? Daripada penasaran, yuk simak selengkapnya!

Pengertian Perbandingan Trigonometri

Perbandingan trigonometri adalah perbandingan panjang sisi-sisi pada segitiga siku-siku. Segitiga ini memiliki tiga sisi, yaitu hipotenusa (sisi miring), sisi tegak (vertikal), dan sisi mendatar (horizontal). Letak sisi tegak dan sisi mendatarnya saling tegak lurus, sehingga sudut yang dibentuk oleh keduanya tepat 90o. Itulah mengapa, sudut ini disebut sebagai sudut siku-siku. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut.

Dari gambar di atas, sudut siku-siku dibentuk oleh perpotongan antara sisi AB dan BC. Sisi AB disebut juga sisi tegak, sisi BC disebut sisi mendatar, dan tepat di depan sudut siku-siku terdapat sisi miring (BC). Sisi miring selalu lebih panjang dari kedua sisi lainnya.

Rumus Perbandingan Trigonometri

Rumus perbandingan trigonometri diperoleh dari perbandingan sisi-sisi segitiga siku-siku seperti berikut.

Perbandingan Trigonometri Sinus

Sinus α merupakan perbandingan antara sisi depan sudut α (AB) dan dan sisi miring (AC). Secara matematis, bisa dinyatakan seperti berikut.

Sinus α memiliki kebalikan yang disebut cosecan α. Secara matematis, cosecan α dinyatakan sebagai berikut.

Perbandingan Trigonometri Cosinus

Cosinus α atau biasa ditulis cos α merupakan hasil perbandingan antara sisi mendatar atau samping sudut α (BC) dan sisi miring (AC). Secara matematis, dinyatakan sebagai berikut.

Sama seperti sinus α, cosinus α juga memiliki kebalikan yang disebut secan α atau biasa disingkat sec α. Secara matematis, sec α dinyatakan sebagai berikut.

Perbandingan Trigonometri Tangen

Tangen α atau biasa ditulis tan α merupakan hasil perbandingan antara sisi depan sudut α (AB) dan sisi samping sudut α (BC). Secara matematis, dinyatakan sebagai berikut.

Tan α juga memiliki kebalikan yang disebut cotangen α atau biasa disingkat cot α. Secara matematis, cot α dinyatakan sebagai berikut.

Perbandingan Trigonometri Sudut Istimewa

Saat belajar trigonometri, kamu akan dikenalkan dengan istilah sudut istimewa. Sudut istimewa adalah sudut yang nilai trigonometrinya mudah untuk diingat dan dihafalkan, sehingga kamu tidak membutuhkan alat bantu seperti kalkulator.

Adapun yang termasuk sudut istimewa adalah 0^o, 30^o, 45^o, 60^o, dan 90^o. Lantas, berapa nilai perbandingan untuk sudut-sudut istimewa tersebut?

Nilai Perbandingan Trigonometri untuk Sudut 0^O

Untuk mengetahui nilai perbandingan trigonometri sudut 0o, perhatikan gambar segitiga berikut.

Agar sudut α = 0, langkah apa yang harus kamu lakukan? Yak, betul. Kamu harus menggeser sisi miring segitiga ke bawah sedemikian sehingga panjang sisi tegak (AB) semakin kecil. Langkah itu bisa kamu lanjutkan sampai sisi AC berimpit dengan sisi BC seperti berikut.

Dari gambar di atas, AC berimpit dengan BC, sehingga AB = 0 dan panjang AC = BC. Dengan demikian, nilai perbandingan sudutnya adalah sebagai berikut.

1. Nilai perbandingan sinus
2. Nilai perbandingan cosinus
3. Nilai perbandingan tangen

Nilai Perbandingan Trigonometri untuk Sudut 30^O dan 60^O

Sudut 30^o dan 60^o pada segitiga siku-siku bisa dibentuk melalui segitiga sama sisi yang dibagi dua tepat di bagian tengahnya sehingga dihasilkan dua segitiga siku-siku yang kongruen. Perhatikan gambar berikut.

Sisi BD bisa dianggap sebagai sisi tegak segitiga siku-sikunya. Panjang masing-masing sisi dimisalkan sebagai 2p. Adapun panjang BD bisa kamu tentukan dengan teorema Pythagoras seperti berikut.

Dengan demikian, diperoleh nilai perbandingan trigonometri sebagai berikut.

1. Nilai sinus 30^o dan 60^o
2. Nilai cosinus 30^o dan 60^o
3. Nilai tangen 30^o dan 60^o

Nilai Perbandingan Trigonometri untuk Sudut 45^O

Jika suatu persegi dibagi menjadi dua bagian tepat di bagian diagonalnya, pasti akan terbentuk dua segitiga siku-siku sama kaki yang kongruen. Besarnya sudut di kedua kaki segitiga adalah sama, yaitu 45o. Perhatikan gambar berikut.

Panjang diagonalnya (AD) bisa ditentukan dengan teorema Pythagoras dan diperoleh AC = p2. Dengan demikian diperoleh nilai perbandingan trigonometri sebagai berikut.

Nilai Perbandingan Trigonometri untuk Sudut 90^O

Sebelum sampai pada perbandingannya, perhatikan kembali gambar segitiga berikut.

Dari gambar di atas, sudut α sudah pasti kurang dari 90o (α<90o). Lalu, bagaimana cara membuat agar sudut α = 90o? Jika sisi miring diperpendek ke arah kiri, hingga sisi AC berimpit dengan AB, maka akan terbentuk sudut 90o. Perhatikan gambar berikut.

Gambar di atas menunjukkan bahwa sisi AC berimpit dengan sisi AB, sehingga AB = AC dan BC = 0. Dengan demikian, diperoleh:

1. Nilai perbandingan sinus
2. Nilai perbandingan cosinus
3. Nilai perbandingan tangen

Sekarang, kamu sudah tahu kan asal nilai perbandingan trigonometri untuk sudut istimewa?

Contoh Soal Perbandingan Trigonometri

Untuk mengasah kemampuanmu, yuk simak contoh soal berikut ini.

Contoh Soal 1

Deni memiliki sebuah tongkat yang panjangnya 1,5 √2 m. Ia menyandarkan tongkat tersebut di tembok sedemikian sehingga ujung bawah tongkatnya membentuk sudut 45o terhadap lantai. Berapakah jarak antara ujung bawah tongkat dan tembok?

Pembahasan:

Mula-mula, gambarkan terlebih dahulu posisi tongkat Deni.

Jarak antara ujung bawah tongkat dan tembok dimisalkan sebagai x. Tugas Quipperian adalah mencari nilai x itu. Caranya dengan menggunakan perbandingan trigonometri cosinus α. Mengapa harus cosinus? Karena sisi yang diketahui adalah sisi miring, sementara yang ditanyakan adalah sisi disamping sudut. Dengan demikian:

Jadi, jarak antara ujung bawah tongkat dan tembok adalah 1,5 m.

Contoh Soal 2

Jika nilai sin α = 4/5, berapakah nilai cos α ?

Pembahasan :

Di soal diketahui nilai sin α = 4/5. Jika digambarkan dalam bentuk segitiga siku-siku menjadi:

Sinus α merupakan perbandingan sisi di depan sudut dan sisi miring. Sementara cosinus α merupakan perbandingan sisi samping sudut dan sisi miring. Oleh karena panjang sisi samping sudut belum diketahui, maka langkah selanjutnya kamu harus mencari panjang sisi tersebut. Gunakan teorema Pythagoras seperti berikut.

Dengan demikian, nilai cosinus α adalah sebagai berikut.

Jadi, nilai cos α = 3/5

Contoh Soal 3

Diketahui segitiga siku-siku PQR berikut ini.

Jika panjang QR = 15 cm, tentukan luas segitiga PQR tersebut!

Pembahasan :

Mula-mula, tentukan dahulu panjang sisi PQ sebagai tinggi segitiga. Sisi PQ merupakan sisi depan sudut, sementara sisi QR merupakan sisi samping sudut. Oleh sebab itu, kamu bisa menggunakan perbandingan tan(30^o) seperti berikut.

Selanjutnya, tentukan luas segitiga PQR dengan rumus berikut.

Jadi, luas segitiga siku-siku PQR tersebut adalah 65 cm2.

Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Salam Quipper!