Latihan Matematika Peminatan Kelas XI Jumlah dan Selisih Sin-Cos
# 10
Pilgan

Jika tanpa menggunakan kalkulator, nilai cos72°\cos72\degree adalah ....

A

514\frac{\sqrt{5}-1}{4}

B

312\frac{\sqrt{3}-1}{2}

C

5+23\frac{\sqrt{5}+2}{3}

D

5+14\frac{\sqrt{5}+1}{4}

E

523\frac{\sqrt{5}-2}{3}

Pembahasan:

Ingat bahwa cos72°\cos72\degree dapat ditulis menjadi cos(90°18°)\cos\left(90\degree-18\degree\right)

Hubungan pada kuadran I, cos(90°θ)=sinθ\cos\left(90\degree-\theta\right)=\sin\theta. Dengan demikian,

cos(90°18°)=sin18°\cos\left(90\degree-18\degree\right)=\sin18\degree

Misalkan, A=18°A=18\degree maka 5A=90°5A=90\degree

5A=90°5A=90\degree

2A+3A=90°2A+3A=90\degree

2A=90°3A2A=90\degree-3A

sin2A=sin(90°3A)\sin2A=\sin\left(90\degree-3A\right)

Hubungan pada kuadran I, sin(90°θ)=cosθ\sin\left(90\degree-\theta\right)=\cos\theta

sin2A=cos3A\sin2A=\cos3A

sin2A=cos(2A+A)\sin2A=\cos\left(2A+A\right)

Karena sin2A=2sinAcos A\sin2A=2\sin A\cos\ A dan

cos(α+β)=cosαcosβsinαsinβ\cos\left(\alpha+\beta\right)=\cos\alpha\cos\beta-\sin\alpha\sin\beta maka

2sinAcosA=cos2AcosAsin2AsinA2\sin A\cos A=\cos2A\cos A-\sin2A\sin A

2sinAcosA=cos2AcosA(2sinAcosA)sinA2\sin A\cos A=\cos2A\cos A-\left(2\sin A\cos A\right)\sin A

2sinAcosA=cos2AcosA2sin2AcosA2\sin A\cos A=\cos2A\cos A-2\sin^2A\cos A

Karena sin2A=1cos2A\sin^2A=1-\cos^2A maka

2sinAcosA=cos2AcosA2(1cos2A)cosA2\sin A\cos A=\cos2A\cos A-2\left(1-\cos^2A\right)\cos A

2sinAcosA=cos2AcosA2cosA+2cos3A2\sin A\cos A=\cos2A\cos A-2\cos A+2\cos^3A

Karena cos2A=2cos2A1\cos2A=2\cos^2A-1 maka

2sinAcosA=(2cos2A1)cosA2cosA+2cos3A2\sin A\cos A=\left(2\cos^2A-1\right)\cos A-2\cos A+2\cos^3A

2sinAcosA=2cos3AcosA2cosA+2cos3A2\sin A\cos A=2\cos^3A-\cos A-2\cos A+2\cos^3A

2sinAcosA=4cos3A3cosA2\sin A\cos A=4\cos^3A-3\cos A

2sinAcosA4cos3A+3cosA=02\sin A\cos A-4\cos^3A+3\cos A=0

cosA(2sinA4cos2A+3)=0\cos A\left(2\sin A-4\cos^2A+3\right)=0

Setiap ruas dikali 1cosA\frac{1}{\cos A}

2sinA4cos2A+3=02\sin A-4\cos^2A+3=0

Karena cos2A=1sin2A\cos^2A=1-\sin^2A maka

2sinA4(1sin2A)+3=02\sin A-4\left(1-\sin^2A\right)+3=0

2sinA4+4sin2A+3=02\sin A-4+4\sin^2A+3=0

4sin2A+2sinA1=04\sin^2A+2\sin A-1=0

Mencari akar dari persamaan kuadrat menggunakan rumus ABCABC

Jika diketahui persamaan ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 maka rumus ABCABC

x1,2=b±b24ac2ax_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}

Karena a=4,b=2,c=1a=4,b=2,c=-1 maka

sinA=2±224(4)(1)2(4)\sin A=\frac{-2\pm\sqrt{2^2-4\left(4\right)\left(-1\right)}}{2\left(4\right)}

=2±4+168=\frac{-2\pm\sqrt{4+16}}{8}

=2±208=\frac{-2\pm\sqrt{20}}{8}

=2±258=\frac{-2\pm2\sqrt{5}}{8}

sinA=1±54\sin A=\frac{-1\pm\sqrt{5}}{4}

Karena sudut berada di kuadran I, maka sinus bernilai positif

sinA=514\sin A=\frac{\sqrt{5}-1}{4}

Jadi, cos72°=sin18°=514\cos72\degree=\sin18\degree=\frac{\sqrt{5}-1}{4}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10