Nisbah Trigonometri bagi Sebarang Sudut

6.2 Nisbah Trigonometri bagi Sebarang Sudut
 
Imej menggambarkan konsep nisbah trigonometri. Ia mempunyai segi tiga tepat yang dilabelkan dengan sisi: Hypotenuse, Sisi bertentangan dan Sisi bersebelahan. Segitiga digunakan untuk menerangkan fungsi sinus, kosinus, dan tangen. Di bawah segi tiga, terdapat tiga kotak: 1. Kotak pertama mentakrifkan sinus (sin θ) sebagai nisbah sisi bertentangan dengan hipotenus (BC/AB). 2. Kotak kedua mentakrifkan kosinus (cos θ) sebagai nisbah sisi bersebelahan dengan hipotenus (AC/AB). 3. Kotak ketiga mentakrifkan tangen (tan θ) sebagai nisbah sisi bertentangan dengan sisi bersebelahan (BC/AC).
 
Rumus Kosekan, Sekan dan Kotangen
Kosekan

\(\text{kosek }\theta=\dfrac{1}{\sin{\theta}}\)

Sekan

\(\text{sek }\theta=\dfrac{1}{\text{kos }\theta}\)

Kotangen

\(\text{kot }\theta=\dfrac{1}{\tan{\theta}}\)

 
Sudut Pelengkap

Sudut \(A\) dan sudut \(B\) dikatakan sudut pelengkap antara satu sama lain jika \(A+B=90^\circ\). Oleh itu,

\(A=90^\circ-B\) dan \(B=90^\circ-A\)

 
Rumus Sudut Pelengkap
  • \(\text{sin }\theta= \text{kos } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{kos }\theta= \text{sin } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{tan }\theta= \text{kot } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{sek }\theta= \text{kosek } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{kosek }\theta= \text{sek } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{kot }\theta= \text{tan } (90^{\circ}-\theta)\)
 
\(4\) Kaedah Menentukan Nilai Nisbah Trigonometri bagi Sebarang Sudut
Kaedah \(1\): Menggunakan Kalkulator
  • Nilai sinus, kosinus dan tangen boleh ditentukan menggunakan kalkulator.
  • Nilai bagi kosekan, sekan dan kotangen perlu dihitung menggunakan salingan kepada nilai nisbah trigonometri sinus, kosinus dan tangen sudut tersebut.
Kaedah \(2\): Menggunakan Bulatan Unit

Gambaran visual bulatan unit yang memaparkan empat nombor pelbagai yang diletakkan di sepanjang tepinya, menekankan prinsip matematik.

Kaedah \(3\): Menggunakan Nilai Nisbah Trigonometri Sudut Rujukan yang Sepadan

Rajah menunjukkan sudut rujukan, \(\alpha\) bagi sudut \( 0° \leqslant \theta \leqslant 360^{\circ}\) atau \( 0° \leqslant \theta \leqslant 2\pi\).

Empat graf berbeza yang menggambarkan nisbah trigonometri yang sama merentas keempat-empat kuadran untuk perbandingan visual yang jelas.

Kaedah \(4\): Menggunakan Segi Tiga Bersudut Tegak

Nisbah trigonometri bagi sudut-sudut khas \(30^\circ\)\(45^\circ\) dan \(60^\circ\) boleh ditentukan menggunakan segi tiga bersudut tegak.

Sudut / Nisbah sin kos tan kosek sek kot
\(30^\circ\) \(\dfrac{\pi}{6}\) \(\dfrac{1}{2}\) \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) \(\dfrac{1}{\sqrt{3}}\) \(2\) \(\dfrac{2}{\sqrt{3}}\) \(\sqrt{3}\)
\(45^\circ\) \(\dfrac{\pi}{4}\) \(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\) \(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\) \(1\) \(\sqrt{2}\) \(\sqrt{2}\) \(1\)
\(60^\circ\) \(\dfrac{\pi}{3}\) \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) \(\dfrac{1}{2}\) \(\sqrt{3}\) \(\dfrac{2}{\sqrt{3}}\) \(2\) \(\dfrac{1}{\sqrt{3}}\)
 
Contoh \(1\)
Soalan
(a) Diberi bahawa \(\text{sin } 77^{\circ} = 0.9744\) dan \(\text{kos } 77^{\circ} = 0.225\).
  Cari nilai bagi \(\text{kos }13^{\circ}\).
   
(b) Diberi \(\text{kos }63^{\circ} = k\), dengan keadaan \(k \gt0\).
  Cari nilai bagi \(\text{kosek }27^{\circ}\) dalam sebutan \(k\).
Penyelesaian

(a)

\(\begin{aligned} \text{kos }\theta&= \text{sin } (90^{\circ}-\theta)\\ \text{kos }13^{\circ}&= \text{sin } (90^{\circ}-13^{\circ})\\ &= \text{sin }77^{\circ}\\ &= 0.9744. \end{aligned}\)


(b)

\(\begin{aligned} \text{kosek }\theta&= \text{sek } (90^{\circ}-\theta)\\ \text{kosek }27^{\circ}&= \text{sek } (90^{\circ}-27^{\circ})\\ &= \text{sek }63^{\circ}\\ &= \dfrac{1}{\text{kos }63^{\circ}}\\ &= \dfrac{1}{k}. \end{aligned}\)

 
Contoh \(2\)
Soalan

Dengan menggunakan bulatan unit, nyatakan nilai bagi \(\text{kos }135^{\circ}\).

Penyelesaian

Koordinat yang sepadan dengan \(135^{\circ}\) ialah

\(\begin{pmatrix} -\dfrac{1}{\sqrt2}, \ \dfrac{1}{\sqrt2} \end{pmatrix}\) dan \(\text{kos }135^{\circ} = \text{koordinat-}x\).

Maka, \(\text{kos }135^{\circ} = -\dfrac{1}{\sqrt2}\).

 

Nisbah Trigonometri bagi Sebarang Sudut

6.2 Nisbah Trigonometri bagi Sebarang Sudut
 
Imej menggambarkan konsep nisbah trigonometri. Ia mempunyai segi tiga tepat yang dilabelkan dengan sisi: Hypotenuse, Sisi bertentangan dan Sisi bersebelahan. Segitiga digunakan untuk menerangkan fungsi sinus, kosinus, dan tangen. Di bawah segi tiga, terdapat tiga kotak: 1. Kotak pertama mentakrifkan sinus (sin θ) sebagai nisbah sisi bertentangan dengan hipotenus (BC/AB). 2. Kotak kedua mentakrifkan kosinus (cos θ) sebagai nisbah sisi bersebelahan dengan hipotenus (AC/AB). 3. Kotak ketiga mentakrifkan tangen (tan θ) sebagai nisbah sisi bertentangan dengan sisi bersebelahan (BC/AC).
 
Rumus Kosekan, Sekan dan Kotangen
Kosekan

\(\text{kosek }\theta=\dfrac{1}{\sin{\theta}}\)

Sekan

\(\text{sek }\theta=\dfrac{1}{\text{kos }\theta}\)

Kotangen

\(\text{kot }\theta=\dfrac{1}{\tan{\theta}}\)

 
Sudut Pelengkap

Sudut \(A\) dan sudut \(B\) dikatakan sudut pelengkap antara satu sama lain jika \(A+B=90^\circ\). Oleh itu,

\(A=90^\circ-B\) dan \(B=90^\circ-A\)

 
Rumus Sudut Pelengkap
  • \(\text{sin }\theta= \text{kos } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{kos }\theta= \text{sin } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{tan }\theta= \text{kot } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{sek }\theta= \text{kosek } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{kosek }\theta= \text{sek } (90^{\circ}-\theta)\)
  • \(\text{kot }\theta= \text{tan } (90^{\circ}-\theta)\)
 
\(4\) Kaedah Menentukan Nilai Nisbah Trigonometri bagi Sebarang Sudut
Kaedah \(1\): Menggunakan Kalkulator
  • Nilai sinus, kosinus dan tangen boleh ditentukan menggunakan kalkulator.
  • Nilai bagi kosekan, sekan dan kotangen perlu dihitung menggunakan salingan kepada nilai nisbah trigonometri sinus, kosinus dan tangen sudut tersebut.
Kaedah \(2\): Menggunakan Bulatan Unit

Gambaran visual bulatan unit yang memaparkan empat nombor pelbagai yang diletakkan di sepanjang tepinya, menekankan prinsip matematik.

Kaedah \(3\): Menggunakan Nilai Nisbah Trigonometri Sudut Rujukan yang Sepadan

Rajah menunjukkan sudut rujukan, \(\alpha\) bagi sudut \( 0° \leqslant \theta \leqslant 360^{\circ}\) atau \( 0° \leqslant \theta \leqslant 2\pi\).

Empat graf berbeza yang menggambarkan nisbah trigonometri yang sama merentas keempat-empat kuadran untuk perbandingan visual yang jelas.

Kaedah \(4\): Menggunakan Segi Tiga Bersudut Tegak

Nisbah trigonometri bagi sudut-sudut khas \(30^\circ\)\(45^\circ\) dan \(60^\circ\) boleh ditentukan menggunakan segi tiga bersudut tegak.

Sudut / Nisbah sin kos tan kosek sek kot
\(30^\circ\) \(\dfrac{\pi}{6}\) \(\dfrac{1}{2}\) \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) \(\dfrac{1}{\sqrt{3}}\) \(2\) \(\dfrac{2}{\sqrt{3}}\) \(\sqrt{3}\)
\(45^\circ\) \(\dfrac{\pi}{4}\) \(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\) \(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\) \(1\) \(\sqrt{2}\) \(\sqrt{2}\) \(1\)
\(60^\circ\) \(\dfrac{\pi}{3}\) \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) \(\dfrac{1}{2}\) \(\sqrt{3}\) \(\dfrac{2}{\sqrt{3}}\) \(2\) \(\dfrac{1}{\sqrt{3}}\)
 
Contoh \(1\)
Soalan
(a) Diberi bahawa \(\text{sin } 77^{\circ} = 0.9744\) dan \(\text{kos } 77^{\circ} = 0.225\).
  Cari nilai bagi \(\text{kos }13^{\circ}\).
   
(b) Diberi \(\text{kos }63^{\circ} = k\), dengan keadaan \(k \gt0\).
  Cari nilai bagi \(\text{kosek }27^{\circ}\) dalam sebutan \(k\).
Penyelesaian

(a)

\(\begin{aligned} \text{kos }\theta&= \text{sin } (90^{\circ}-\theta)\\ \text{kos }13^{\circ}&= \text{sin } (90^{\circ}-13^{\circ})\\ &= \text{sin }77^{\circ}\\ &= 0.9744. \end{aligned}\)


(b)

\(\begin{aligned} \text{kosek }\theta&= \text{sek } (90^{\circ}-\theta)\\ \text{kosek }27^{\circ}&= \text{sek } (90^{\circ}-27^{\circ})\\ &= \text{sek }63^{\circ}\\ &= \dfrac{1}{\text{kos }63^{\circ}}\\ &= \dfrac{1}{k}. \end{aligned}\)

 
Contoh \(2\)
Soalan

Dengan menggunakan bulatan unit, nyatakan nilai bagi \(\text{kos }135^{\circ}\).

Penyelesaian

Koordinat yang sepadan dengan \(135^{\circ}\) ialah

\(\begin{pmatrix} -\dfrac{1}{\sqrt2}, \ \dfrac{1}{\sqrt2} \end{pmatrix}\) dan \(\text{kos }135^{\circ} = \text{koordinat-}x\).

Maka, \(\text{kos }135^{\circ} = -\dfrac{1}{\sqrt2}\).