Bab 16 Fungsi Trigonometri

5.3.2b Melakar Graf Fungsi Trigonometri (Bahagian 2)

Contoh:
Lakarkan graf bagi setiap fungsi trigonometri yang berikut untuk 0 ≤ x ≤ 2π.
(g) y = –sin x  
(h) y = –kos x
(i) y = | sin x |
(j) y = | kos x |
(k) y = tan 2x


Penyelesaian:
(g) y = –sin x



(h) y = –kos x



(i) y = | sin x |


 

(j) y = | kos x |




 (k) y = tan 2x





Bab 16 Fungsi Trigonometri


Soalan 19 (4 markah):
Diberi bahawa kos α = t dengan keadaan t ialah pemalar dan 0o ≤ α ≤ 90o.
Ungkapkan dalam sebutan t
(a) sin (180o + α),
(b) sek 2α.

Penyelesaian:
(a)




sin(180o+α)=sin180kosα+kos180sinα=0sinα=sinα=1t2

(b)
sek2α=1kos2α =12kos2α1 =12t21


5.8.4 Fungsi Trigonometri, SPM Praktis (Kertas 2)


Soalan 5:
(a) Buktikan 2tanx2sek2x=tan2x.
(b)   (i) Lakar graf y = – tan 2x untuk 0 ≤ x ≤ π.
(b) (ii) Seterusnya, dengan menggunakan paksi yang sama, lakar satu garis lurus yang sesuai untuk
mencari bilangan penyelesaian bagi persamaan 3xπ+2tanx2sek2x=0  untuk 0 ≤ x ≤ π.
Nyatakan bilangan penyelesaian itu.

Penyelesaian:
(a)
2tanx2sek2x=tan2xSebelah kiri:2tanx2sek2x=2tanx2(1+tan2x)=2tanx2tan2x=tan2x(Sebelah kanan)

(b)(i)



(b)(ii)
3xπ+2tanx2sek2x=03xπ+tan2x=0dari (a)tan2x=3xπ y=3xπGraf yang sesuai dilakar ialah y=3xπ.  

Apabila x = 0, y = 0
Apabila x = π, y = 3
Bilangan penyelesaian = 3

5.8.3 Fungsi Trigonometri, SPM Praktis (Kertas 2)


Soalan 4 (10 markah):
(a) Buktikan bahawa 2 tan x kos2 x = sin 2x.
(b) Seterusnya, selesaikan persamaan 4 tan x kos2 x = 1 untuk 0 ≤ x ≤ 2π.
(c)(i) Lakar graf y = sin 2x untuk 0 ≤ x ≤ 2π.
(c)(ii) Seterusnya, menggunakan paksi yang sama, lakar satu garis lurus yang sesuai untuk mencari bilangan penyelesaian bagi persamaan 4π tan x kos2 x = x – 2π untuk 0 ≤ x ≤ 2π.
Nyatakan bilangan penyelesaian.

Penyelesaian: 
(a)

2tanxkos2x=sin2xSebelah kiri=2tanxkos2x=2×sinxkosx×kos2x=2sinxkosx=sin2x= Sebelah kanan (Terbukti)

(b)
4tanxkos2x=1, 0x2π2(2tanxkos2x)=12sin2x=1sin2x=12Sudut asas=π62x=π6,(ππ6),(2π+π6),(3ππ6)2x=π6,5π6,13π6,17π6x=π12,5π12,13π12,17π12



(c)(i)
y = sin 2x, 0 ≤ x ≤ 2π.




(c)(ii)
4πtanxkos2x=x2π2π(2tanxkos2x)=x2π2πsin2x=x2πsin2x=x2π2π2πsin2x=x2π1y=x2π1


Bilangan penyelesaian = 4

5.8.2 Fungsi Trigonometri, SPM Praktis (Kertas 2)


Soalan 3 (10 markah):
(a) Buktikan sin(3x+π6)sin(3xπ6)=kos3x(b) Seterusnya,(i) selesaikan persamaan sin(3x2+π6)sin(3x2π6)=12 untuk 0x2π dan beri jawapan anda dalam bentuk pencahan termudah dalam sebutan π radian,(ii) lakar graf bagi y=sin(3x+π6)sin(3xπ6)12 untuk 0xπ.

Penyelesaian:
(a) Sebelah kiri,sin(3x+π6)sin(3xπ6)=[sin3xkosπ6+kos3xsinπ6][sin3xkosπ6kos3xsinπ6]=2[kos3xsinπ6]=2[kos3x(12)]=kos3x(sebelah kanan)



(b)(i)sin(3x2+π6)sin(3x2π6)=12,0x2πkos3x2=123x2=π3,(2ππ3),(2π+π3)3x2=π3,5π3,7π3x=2π9,10π9,14π9


(b)(ii) y=sin(3x+π6)sin(3xπ6)12 untuk 0xπ.y=kos3x12




Bab 16 Fungsi Trigonometri

5.6.4 Menyelesaikan Persamaan Trigonometri (Melibatkan Rumus Penambahan dan Rumus bagi Sudut Berganda)

Contoh 1 (Rumus penambahan):
Selesaikan persamaan yang berikut untuk 0ox ≤ 360o:
(a)    sin ( x – 25o) = 3 sin ( x + 25o)
(b)   3 kos (2x + 10o) = 2  

Penyelesaian:
(a)
sin ( x – 25o) = 3 sin ( x + 25o)  
sin x kos 25o – kos x sin 25o = 3 (sin x kos 25o + kos x sin 25o)
sin x kos 25o – kos x sin 25o = 3 sin x kos 25o + 3 kos x sin 25o
– sin x kos 25o = 4 kos x sin 25o
sinxkosx=4sin252kos25 
tan x = – 2 tan 25o
tan x = – 2 (0.4663)
tan x = – 0.9326
Sudut asas x = 43o

Sudut yang dirujuk x = 43o berada di sukuan kedua dan keempat.
Oleh itu, x = 180o – 43o, 360o – 43o
x = 137o , 317o

(b)
3 kos (2x + 10o) = 2   ← (Ambil julat sudut dalam 0ox ≤ 720o, bagi 2 putaran lengkap)
kos ( 2x + 10o) =
Sudut asas ( 2x + 10o) = 48.19o
2x + 10o = 48.19o, 360o – 48.19o , 360o + 48.19o, 720o – 48.19o 
2x + 10o = 48.19o, 311.81o , 408.19o, 671.81o
2x = 38.19o, 301.81o , 398.19o, 661.81o
x = 19.10o, 150.91o , 199.10o, 330.91o


Contoh 2 (Rumus sudut berganda):
Cari semua sudut yang memuaskan 5 kos 2A + 9 sin A = 7, 0° < A < 360°.

Penyelesaian:
5 kos 2A + 9 sin A = 7
5 (1 – 2 sin2A) + 9 sin A = 7  ← (ganti kos 2A = 1 – 2sin2 A, seluruh persamaan sekarang dalam sebutan sin A)
5 – 10 sin2A + 9 sin A – 7 = 0
– 10 sin2A + 9 sin A – 2 = 0
10 sin2A – 9 sin A + 2 = 0
(2 sin A – 1)(5 sin A – 2) = 0
sin A = ½ = 0.5       atau      sin A = 25  = 0.4

Apabila sin A = 0.5,         
Sudut asas A = 30º
A = 30º, 180º – 30º
A = 30º, 150º

Apabila sin A = 0.4,         
Sudut asas A = 23.58º
A = 23.58º, 180º – 23.58º
A = 23.58º, 156.42º

Oleh itu A = 23.58º, 30º, 150º, 156.42º.


Contoh 3 (Rumus sudut berganda):
Cari semua sudut θ antara 0 dan 2π rad yang memuaskan persamaan sin 2θ = sin θ

Penyelesaian:
sin 2θ = sin θ
2 sin θ kos θ = sin θ   ←  (sin 2θ = 2 sin θ kos θ)
2 sin θ kosθ – sin θ = 0
sin θ (2 kos θ – 1) = 0   ← (Pemfaktoran)
sin θ = 0       atau      2 kos θ – 1 = 0

Apabila sin θ = 0
θ = 0, π, 2π

Apabila 2 kos θ – 1= 0
kos θ = ½

θ=13π, 53πOleh itu, θ=0, 13π, π, 53π, 2π.

Bab 16 Fungsi Trigonometri


5.8.1 Fungsi Trigonometri, SPM Praktis (Kertas 2)

Soalan 1:
(a) Lakar graf y = kos 2x untuk 0ox ≤ 180o.
(b) Seterusnya, dengan menggunakan paksi yang sama, lakar satu garis lurus yang sesuai untuk mencari bilangan penyelesaian bagi persamaan 2 sin2x=2x180 untuk 0o ≤ x ≤ 180o.
Nyatakan bilangan penyelesaian itu.

Penyelesaian:
(a)(b)


(b)
2 sin2x=2x18012 sin2x=1(2x180)kos2x=x1801y=x1801

x = 0, y = –1
x = 180, y = 0
Bilangan penyelesaian = 2



Soalan 2:
(a) Lakar graf y=32kos2x untuk 0x32π.  
(b) Seterusnya, dengan menggunakan paksi yang sama, lakar satu garis lurus yang sesuai untuk mencari bilangan penyelesaian bagi persamaan 43πxkos2x=32 untuk 0x32π  
Nyatakan bilangan penyelesaian itu.

Penyelesaian:
(a)(b)



(b)
43πxkos2x=32kos2x=43πx3232kos2x=32(43πx32)y=2πx94Untuk melakar graf y=2πx94x=0, y=94x=3π2, y=34
Bilangan penyelesaian
= bilangan titik persilangan
= 3

Bab 16 Fungsi Trigonometri


5.2.2 Sudut Khas
 
1. Nilai fungsi trigonometri bagi sudut-sudut khas
(a) Nilai bagi sudut khas 30odan 60o

 
  (a)sin30o=12 (b)kos30o=32(c)tan30o=13  (d)sin60o=32  (e)kos60o=12   (f)tan60o=3   
(b)  Nilai bagi sudut khas 45o

    (a)sin45o=12  (b)kos45o=12  (c)tan45o=1   

(c)  Nilai bagi sudut khas 0o, 90o, 180o ,270o ,360o
(i) Graf y = sin x, 0ox ≤ 360o


  
x
0o
90o
180o
270o
360o
sin
0
1
0
-1
0


(ii) Graf y = kos x, 0ox ≤ 360o





(iii) Graf y = tan x, 0ox ≤ 360o



x
0o
90o
180o
270o
360o
tan
0
0
0


Bab 16 Fungsi Trigonometri

5.7.6 Fungsi Trigonometri, SPM Praktis (Kertas 1)

Soalan 15:
Buktikan identiti 2kos2A+1=sek2A

Peneyelesaian:
Sebelah kiri2kos2A+1=2(2kos2A1)+1kos2A=2kos2A1=22kos2A=1kos2A=sek2A=Sebelah kanan


Soalan 16:
Buktikan identiti 2tanA2sek2A=tan2A

Peneyelesaian:
Sebelah kiri2tanA2sec2A=2tanA2(tan2A+1)tan2A+1=sec2A=2tanA1tan2A=tan2A=Sebelah kanan


Soalan 17:
Buktikan identiti tan x + kot x = 2 kosek 2x

Peneyelesaian:
Sebelah kiri,
tan x + kot x
=sinxkosx+kosxsinx=sin2x+kos2xkosxsinx=1kosxsinxsin2x+kos2x=1=112sin2xsin2x=2sinxkosx12sin2x=sinxkosx=2sin2x=2(1sin2x)=2kosek 2x=Sebelah kanan


Soalan 18:
Buktikan identiti kosxsin2xkos2x+sinx1=1tanx  

Peneyelesaian:
Sebelah kirikosxsin2xkos2x+sinx1=kosx2sinxkosx(12sin2x)+sinx1kos2x=12sin2x=kosx(12sinx)sinx2sin2x=kosx(12sinx)sinx(12sinx)=kosxsinx=kotx=1tanxSebelah kanan

Bab 16 Fungsi Trigonometri

5.7.5 Fungsi Trigonometri, SPM Praktis (Kertas 1)

Soalan 11:
Buktikan identiti kos2x1sinx=1+sinx 

Peneyelesaian:
Sebelah kiri=kos2x1sinx=1sin2x1sinxsin2x+kos2x=1=(1+sinx)(1sinx)1sinx=1+sinx= Sebelah kanan 


Soalan 12:
Buktikan identiti sin2xkos2x=tan2x1tan2x+1  

Peneyelesaian:
Sebelah kanan tan2x1tan2x+1=sin2xcos2x1sin2xcos2x+1tanx=sinxcosx=sin2xcos2xcos2xsin2x+cos2xcos2x=sin2xcos2xsin2x+cos2x=sin2xcos2xsin2x+cos2x=1=Sebelah kiri


Soalan 13:
Buktikan identiti tan2 θ – sin2 θ = tan2θ sin2 θ

Peneyelesaian:
Sebelah kiri=tan2θsin2θ=sin2θcos2θsin2θ=sin2θsin2θcos2θcos2θ=sin2θ(1cos2θ)cos2θ=sin2θsin2θcos2θ=(sin2θcos2θ)(sin2θ)=tan2θsin2θ=Sebelah kanan


Soalan 14:
Buktikan identiti kosek2 θ (sek2 θ – tan2 θ) – 1 = kot2 θ

Peneyelesaian:
Sebelah kiri,
kosek2 θ (sek2θ – tan2 θ) – 1
= kosek2 θ (1) – 1  ← (tan2 θ + 1 = sek2θ
                                    sek2 θ – tan2θ  = 1)
= kosek2 θ – 1
= kot2 θ  (1 + kot2 θ = kosek2 θ
                        kosek2 θ – 1 = kot2 θ  )
= Sebelah kanan