Identitas bukan persamaan
Persamaan trigonometri seperti hanya benar untuk beberapa nilai . Identitas benar untuk setiap yang sah pada daerah asalnya.
Perbedaan ini bukan soal istilah. Pada persamaan, kita boleh memindahkan suku, mengalikan kedua ruas, atau menguadratkan — karena kita sedang mencari nilai yang memenuhi. Pada identitas, kita tidak mencari nilai apa pun; kita hanya perlu menunjukkan kedua bentuk itu memang bentuk yang sama.
Dari mana semua identitas dasar berasal
Hanya ada satu sumber: titik berada pada lingkaran berjari-jari 1, sehingga . Dengan dan , langsung diperoleh:
Dari definisi tangen sebagai hasilbagi, bersama identitas di atas, turun identitas turunan yang paling sering dipakai:
Semuanya tidak perlu dihafal terpisah. Kalau lupa, bagi dengan — hasilnya langsung .
Strategi membuktikan
- Mulai dari ruas yang lebih rumit. Mengubah bentuk sederhana menjadi rumit hampir selalu buntu.
- Ubah semua ke dan kalau buntu. Hampir semua identitas bisa diselesaikan dengan dua fungsi itu saja.
- Gunakan identitas untuk mengganti salah satu kuadrat, sesuai arah yang dibutuhkan.
- Sederhanakan pecahan dengan memfaktorkan atau menyamakan penyebut.
- Berhenti saat kedua ruas identik. Tidak perlu melanjutkan sampai kembali ke bentuk awal.
Contoh dikerjakan
Contoh dikerjakan
Buktikan bahwa untuk .
01Pilih ruas yang lebih rumit, yaitu ruas kiri.
Kenapa
Ruas kanan hanya — tidak ada yang bisa disederhanakan. Ruas kiri punya pembilang dan penyebut, jadi di situlah pekerjaan mungkin berhasil.
02Ganti memakai identitas dasar.
Kenapa
Ini bentuk identitas yang disusun ulang. Arah pemakaiannya menentukan: di sini yang dibutuhkan.
03Substitusikan ke pecahan.
04Sederhanakan.
Kenapa
Pembagian ini sah karena . Syarat itu tidak boleh dihilangkan: tanpa syarat, identitasnya tidak berlaku di
05Ruas kiri kini sama dengan ruas kanan. Bukti selesai.
Lihat jawaban
, dengan syarat .
Contoh dikerjakan
Tanpa dipandu: buktikan , lalu buktikan .
Yang pertama mudah. Yang kedua butuh satu trik: mengalikan pembilang dan penyebut dengan bentuk sekawan.
01Identitas pertama: ubah tangen menjadi sinus per kosinus.
Kenapa
Berlaku untuk , yaitu .
02Identitas kedua: kalikan pembilang dan penyebut dengan .
Kenapa
Penyebutnya menjadi selisih kuadrat, yang bisa diganti memakai identitas dasar. Mengalikan dengan bentuk sekawan adalah cara standar menghilangkan .
03Ganti dengan .
Kenapa
Pembagian sah selama , yang sudah dijamin oleh syarat pada soal.
Lihat jawaban
Kedua identitas terbukti: dan .
Identitas jumlah dan selisih sudut
Dua identitas berikut memperluas trigonometri dari satu sudut ke dua sudut. Buktinya biasanya memakai geometri lingkaran satuan, jadi di sini rumusnya dipakai lebih dulu.
Dari sini turun sudut rangkap, yang sering dipakai untuk menyederhanakan:
Miskonsepsi yang sering muncul
Miskonsepsi
Menganggap
- Jawaban khas
- Kenapa keliru
- Fungsi sinus tidak menyebar melewati penjumlahan. Ini kesalahan yang sama jenisnya dengan menganggap .
- Contoh tandingan
- , sedangkan . Dua angka yang jelas berbeda.
Miskonsepsi
Membuktikan identitas dengan memindahkan ruas
- Jawaban khas
- Menulis , lalu menguadratkan kedua ruas dan menyimpulkan identitasnya benar
- Kenapa keliru
- Menguadratkan bukan operasi yang dapat dibalik, sehingga bisa memunculkan kesamaan pada bentuk yang tidak setara. Selain itu, memindahkan ruas berarti menganggap yang akan dibuktikan sudah benar.
- Contoh tandingan
- Uji : memang benar. Tetapi uji : hasilnya juga 1. Uji : . Jadi bukan identitas.
Miskonsepsi
Membaca sebagai
- Jawaban khas
- Menganggap berarti
- Kenapa keliru
- Notasi adalah cara singkat menulis . Pangkatnya melekat pada nilai fungsinya, bukan pada masukannya.
- Contoh tandingan
- . Sedangkan . Hasilnya sama sekali berbeda.
Latihan
Latihan
Latihan 5.1 — identitas dan jumlah sudut
Kerjakan dulu sebelum membuka kunci. Menebak lalu memeriksa lebih baik daripada membaca jawaban lebih awal.
01Bentuk sederhana dari adalah …
- A
- B
- C
- D
Pembahasan
Kalikan pembilang dan penyebut dengan : .
02Nilai adalah …
- A
- B
- C
- D
Pembahasan
. Pilihan kedua adalah .
03Jika , maka sama dengan …
- A
- B
- C
- D
Pembahasan
. Karena (sudut lancip), hasilnya . Pilihan muncul dari lupa mengalikan .
04Manakah yang bukan identitas?
- A
- B
- C
- D
Pembahasan
Sinus tidak menyebar melewati penjumlahan sudut. Tiga pernyataan lainnya benar untuk setiap nilai yang sah pada daerah asalnya.
05Bentuk sederhana dari adalah …
- A
- B
- C
- D
Pembahasan
Itu tepat rumus sudut rangkap untuk kosinus: . Pilihan tertukar karena bentuknya mirip.
Yang perlu diingat
- Identitas benar untuk semua ; persamaan hanya untuk beberapa .
- Semua identitas dasar berasal dari pada lingkaran satuan.
- Mulai membuktikan dari ruas yang lebih rumit.
- Jangan memindahkan ruas saat membuktikan identitas.
- , , dan rumus sudut rangkap diturunkan dari identitas jumlah sudut.
- Selalu tuliskan syarat yang membuat pembagian sah.
Rujukan kurikulum
Fase F, elemen Aljabar dan Fungsi — peserta didik dapat membuktikan serta menerapkan identitas trigonometri.