Bank Soal Matematika Wajib SMA Fungsi Trigonometri dan Bilangan Real

Soal

Pilihan Ganda

Diberikan f(θ)=2cos2θ+sin2θf\left(\theta\right)=2\cos^2\theta+\sin^2\theta. Nilai dari f(143π)f\left(\frac{14}{3}\pi\right) adalah ....

A

14\frac{1}{4}

B

12\frac{1}{2}

C

34\frac{3}{4}

D

11

E

54\frac{5}{4}

Pembahasan:

Perlu diingat identitas trigonometri yang berkaitan dengan periode dari fungsi trigonometri dasar, yaitu untuk sembarang bilangan real rr dan sembarang bilangan bulat kk berlaku:

sin(2kπ+r)=sinr\sin\left(2k\pi+r\right)=\sin r

cos(2kπ+r)=cosr\cos\left(2k\pi+r\right)=\cos r

Untuk nilai dari f(143π)f\left(\frac{14}{3}\pi\right) diperoleh:

f(θ)=2cos2θ+sin2θf\left(\theta\right)=2\cos^2\theta+\sin^2\theta

f(143π)=2(cos(143π))2+(sin(143π))2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos\left(\frac{14}{3}\pi\right)\right)^2+\left(\sin\left(\frac{14}{3}\pi\right)\right)^2

f(143π)=2(cos(423π))2+(sin(423π))2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos\left(4\frac{2}{3}\pi\right)\right)^2+\left(\sin\left(4\frac{2}{3}\pi\right)\right)^2

f(143π)=2(cos(4π+23π))2+(sin(4π+23π))2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos\left(4\pi+\frac{2}{3}\pi\right)\right)^2+\left(\sin\left(4\pi+\frac{2}{3}\pi\right)\right)^2

f(143π)=2(cos23π)2+(sin23π)2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos\frac{2}{3}\pi\right)^2+\left(\sin\frac{2}{3}\pi\right)^2; pengubahan ukuran radian ke dalam ukuran derajat adalah θ180°π\theta\cdot\frac{180°}{\pi}, sehingga didapatkan:

f(143π)=2(cos23π180°π)2+(sin23π180°π)2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos\frac{2}{3}\pi\cdot\frac{180\degree}{\pi}\right)^2+\left(\sin\frac{2}{3}\pi\cdot\frac{180\degree}{\pi}\right)^2

f(143π)=2(cos120°)2+(sin120°)2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos120\degree\right)^2+\left(\sin120\degree\right)^2

Perlu diingat bahwa sistem koordinat kartesius dibagi menjadi empat kuadran, yaitu

Kuadran I: sudut θ\theta dengan 0°<θ<90°0\degree<\theta<90\degree

Kuadran II: sudut θ\theta dengan 90°<θ<180°90\degree<\theta<180\degree

Kuadran III: sudut θ\theta dengan 180°<θ<270°180\degree<\theta<270\degree

Kuadran IV: sudut θ\theta dengan 270°<θ<360°270\degree<\theta<360\degree

atau jika diilustrasikan dalam sistem koordinat kartesius sebagai berikut:

Karena 90°<120°<180°90\degree<120\degree<180\degree, maka sudut θ\theta berada di kuadran II.

Secara umum, nilai cosinus pada kuadran II berlaku:

cos(180°θ)=cosθ\cos(180\degree-\theta)=-\cos\theta

Sehingga diperoleh:

cos120°=cos(180°60°)\cos120\degree=\cos(180\degree-60\degree)

cos120°=cos60°\Leftrightarrow\cos120\degree=-\cos60\degree

cos120°=12\Leftrightarrow\cos120\degree=-\frac{1}{2}

Secara umum, nilai sinus pada kuadran II berlaku:

sin(180°θ)=sinθ\sin(180\degree-\theta)=\sin\theta

Sehingga diperoleh:

sin120°=sin(180°60°)\sin120\degree=\sin\left(180\degree-60\degree\right)

sin120°=sin60°\Leftrightarrow\sin120\degree=\sin60\degree

sin120°=123\Leftrightarrow\sin120\degree=\frac{1}{2}\sqrt{3}

Dengan demikian:

f(θ)=2cos2θ+sin2θf\left(\theta\right)=2\cos^2\theta+\sin^2\theta

f(143π)=2(cos(143π))2+(sin(143π))2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos\left(\frac{14}{3}\pi\right)\right)^2+\left(\sin\left(\frac{14}{3}\pi\right)\right)^2

f(143π)=2(cos120°)2+(sin120°)2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\cos120\degree\right)^2+\left(\sin120\degree\right)^2

f(143π)=2(12)2+(123)2\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(-\frac{1}{2}\right)^2+\left(\frac{1}{2}\sqrt{3}\right)^2

f(143π)=2(14)+(34)\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=2\left(\frac{1}{4}\right)+\left(\frac{3}{4}\right)^{ }

f(143π)=24+34\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=\frac{2}{4}+\frac{3}{4}

f(143π)=54\Leftrightarrow f\left(\frac{14}{3}\pi\right)=\frac{5}{4}

Jadi, nilai dari f(143π)f\left(\frac{14}{3}\pi\right) adalah 54\frac{5}{4}.

Video
03 Mei 2021
Menghitung Nilai dari Fungsi Trigonometri dalam Pi
Rangkuman
27 April 2021
Persamaan dan Pertidaksamaan Nilai Mutlak | Matematika | Kelas 10 | KD 3.1 & KD 4.1

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal