Identitas trigonometri adalah rumus yang melibatkan sin\sin, cos\cos, tan\tan, dan fungsi terkait yang bernilai benar untuk setiap sudut saat kedua ruas terdefinisi. Jika Anda mencari identitas trigonometri standar yang digunakan dalam aljabar, prakalkulus, dan kalkulus awal, daftar intinya mencakup identitas resiprokal, hasil bagi, Pythagoras, genap-ganjil, kofungsi, jumlah-selisih, sudut ganda, dan sudut setengah.

Cara tercepat untuk mengingatnya adalah dengan mengelompokkannya berdasarkan fungsi. Ada yang menuliskan ulang satu fungsi trigonometri dalam bentuk fungsi lain, ada yang menghubungkan sinθ\sin \theta dan cosθ\cos \theta, dan ada yang mengubah sudut dari θ\theta menjadi 2θ2\theta atau θ/2\theta/2.

Apa yang membuat suatu persamaan menjadi identitas trigonometri?

Sebuah identitas bernilai benar untuk setiap sudut dalam domainnya. Misalnya,

sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1

adalah identitas karena berlaku untuk setiap θ\theta.

Sebaliknya,

sinθ=12\sin \theta = \frac{1}{2}

bukan identitas. Persamaan itu hanya benar untuk sudut-sudut tertentu.

Syarat domain itu penting. Misalnya,

tanθ=sinθcosθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}

hanya benar ketika cosθ0\cos \theta \neq 0.

Daftar identitas trigonometri inti

Identitas resiprokal

cscθ=1sinθ,secθ=1cosθ,cotθ=1tanθ\csc \theta = \frac{1}{\sin \theta}, \qquad \sec \theta = \frac{1}{\cos \theta}, \qquad \cot \theta = \frac{1}{\tan \theta}

Setiap rumus mensyaratkan penyebut tidak nol.

Identitas hasil bagi

tanθ=sinθcosθ,cotθ=cosθsinθ\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}, \qquad \cot \theta = \frac{\cos \theta}{\sin \theta}

Identitas ini sering menjadi langkah pertama dalam soal penyederhanaan karena menuliskan semuanya dalam bentuk sin\sin dan cos\cos.

Identitas Pythagoras

sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1 1+tan2θ=sec2θ1 + \tan^2 \theta = \sec^2 \theta 1+cot2θ=csc2θ1 + \cot^2 \theta = \csc^2 \theta

Identitas pertama menjadi sumber bagi dua identitas lainnya.

Identitas genap-ganjil

sin(θ)=sinθ,cos(θ)=cosθ,tan(θ)=tanθ\sin(-\theta) = -\sin \theta, \qquad \cos(-\theta) = \cos \theta, \qquad \tan(-\theta) = -\tan \theta

Pola yang sama juga berlaku untuk fungsi resiprokal: csc\csc dan cot\cot adalah fungsi ganjil, sedangkan sec\sec adalah fungsi genap.

Identitas kofungsi

sin(π2θ)=cosθ\sin\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \cos \theta cos(π2θ)=sinθ\cos\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \sin \theta tan(π2θ)=cotθ\tan\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \cot \theta

Identitas ini berasal dari sudut-sudut komplemen.

Identitas jumlah dan selisih

sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ\sin(\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta sin(αβ)=sinαcosβcosαsinβ\sin(\alpha - \beta) = \sin \alpha \cos \beta - \cos \alpha \sin \beta cos(α+β)=cosαcosβsinαsinβ\cos(\alpha + \beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta cos(αβ)=cosαcosβ+sinαsinβ\cos(\alpha - \beta) = \cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta tan(α+β)=tanα+tanβ1tanαtanβ\tan(\alpha + \beta) = \frac{\tan \alpha + \tan \beta}{1 - \tan \alpha \tan \beta} tan(αβ)=tanαtanβ1+tanαtanβ\tan(\alpha - \beta) = \frac{\tan \alpha - \tan \beta}{1 + \tan \alpha \tan \beta}

Untuk rumus tangen, penyebut harus tidak nol.

Identitas sudut ganda

Ambil α=β=θ\alpha = \beta = \theta pada rumus jumlah sudut.

sin(2θ)=2sinθcosθ\sin(2\theta) = 2 \sin \theta \cos \theta cos(2θ)=cos2θsin2θ\cos(2\theta) = \cos^2 \theta - \sin^2 \theta cos(2θ)=2cos2θ1\cos(2\theta) = 2\cos^2 \theta - 1 cos(2θ)=12sin2θ\cos(2\theta) = 1 - 2\sin^2 \theta tan(2θ)=2tanθ1tan2θ\tan(2\theta) = \frac{2\tan \theta}{1 - \tan^2 \theta}

Versi tangen juga memerlukan 1tan2θ01 - \tan^2 \theta \neq 0.

Identitas sudut setengah

Identitas ini berasal dari menyusun ulang rumus sudut ganda.

sin2θ=1cos(2θ)2\sin^2 \theta = \frac{1 - \cos(2\theta)}{2} cos2θ=1+cos(2θ)2\cos^2 \theta = \frac{1 + \cos(2\theta)}{2}

Untuk sudut yang ditulis sebagai θ/2\theta/2, bentuk akar kuadratnya adalah

sin(θ2)=±1cosθ2\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm \sqrt{\frac{1 - \cos \theta}{2}} cos(θ2)=±1+cosθ2\cos\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos \theta}{2}}

Tandanya bergantung pada kuadran dari θ/2\theta/2, jadi simbol ±\pm tidak boleh dihilangkan begitu saja.

Dari mana identitas trigonometri utama berasal

Lingkaran satuan menghasilkan identitas Pythagoras pertama

Pada lingkaran satuan, titik pada sudut θ\theta adalah (cosθ,sinθ)(\cos \theta, \sin \theta). Karena setiap titik pada lingkaran itu memenuhi x2+y2=1x^2 + y^2 = 1, substitusi x=cosθx = \cos \theta dan y=sinθy = \sin \theta menghasilkan

cos2θ+sin2θ=1\cos^2 \theta + \sin^2 \theta = 1

Itulah identitas Pythagoras dasar.

Identitas Pythagoras lainnya berasal dari pembagian

Jika cosθ0\cos \theta \neq 0, bagi

sin2θ+cos2θ=1\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1

dengan cos2θ\cos^2 \theta:

sin2θcos2θ+1=1cos2θ\frac{\sin^2 \theta}{\cos^2 \theta} + 1 = \frac{1}{\cos^2 \theta} tan2θ+1=sec2θ\tan^2 \theta + 1 = \sec^2 \theta

Jika sinθ0\sin \theta \neq 0, membagi dengan sin2θ\sin^2 \theta menghasilkan

1+cot2θ=csc2θ1 + \cot^2 \theta = \csc^2 \theta

Identitas sudut ganda berasal dari rumus jumlah sudut

Mulailah dengan

sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ\sin(\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta

lalu ambil α=β=θ\alpha = \beta = \theta:

sin(2θ)=2sinθcosθ\sin(2\theta) = 2\sin \theta \cos \theta

Identitas sudut ganda untuk kosinus dan tangen diturunkan dengan cara yang sama.

Contoh lengkap: menyederhanakan ekspresi sudut ganda

Sederhanakan

1cos(2θ)sin(2θ)\frac{1 - \cos(2\theta)}{\sin(2\theta)}

untuk sudut-sudut saat ekspresi asal terdefinisi.

Gunakan identitas sudut ganda:

1cos(2θ)=1(12sin2θ)=2sin2θ1 - \cos(2\theta) = 1 - \left(1 - 2\sin^2 \theta\right) = 2\sin^2 \theta

dan

sin(2θ)=2sinθcosθ\sin(2\theta) = 2\sin \theta \cos \theta

Sekarang substitusikan:

1cos(2θ)sin(2θ)=2sin2θ2sinθcosθ=sinθcosθ=tanθ\frac{1 - \cos(2\theta)}{\sin(2\theta)} = \frac{2\sin^2 \theta}{2\sin \theta \cos \theta} = \frac{\sin \theta}{\cos \theta} = \tan \theta

Kesimpulan ini hanya berlaku saat penyebut awal tidak nol, jadi sin(2θ)0\sin(2\theta) \neq 0. Syarat ini penting karena pencoretan suatu faktor bisa menyembunyikan nilai-nilai yang sejak awal tidak diperbolehkan.

Kesalahan umum pada identitas trigonometri

Mengabaikan batasan domain adalah kesalahan yang paling sering menimbulkan masalah. Membagi dengan sinθ\sin \theta atau cosθ\cos \theta hanya sah jika besaran itu tidak nol.

Kesalahan umum lainnya adalah menghilangkan ±\pm pada rumus sudut setengah. Akar kuadrat saja tidak menentukan tanda nilai trigonometri.

Siswa juga sering tertukar antara sin2θ\sin^2 \theta dan sin(θ2)\sin(\theta^2). Notasi sin2θ\sin^2 \theta berarti (sinθ)2(\sin \theta)^2.

Kapan identitas trigonometri digunakan

Identitas trigonometri muncul setiap kali Anda perlu menuliskan ulang suatu ekspresi ke bentuk yang lebih berguna. Ini mencakup menyederhanakan soal latihan, membuktikan dua ekspresi sama, menyelesaikan persamaan trigonometri, dan mempersiapkan topik kalkulus seperti integral.

Dalam praktiknya, banyak soal menjadi lebih mudah setelah semuanya ditulis ulang dalam bentuk sinθ\sin \theta dan cosθ\cos \theta.

Coba soal serupa

Sederhanakan

sin(2θ)1+cos(2θ)\frac{\sin(2\theta)}{1 + \cos(2\theta)}

dengan menggunakan identitas sudut ganda, dan tetap perhatikan syarat domain dari ekspresi asal. Jika ingin satu langkah lagi, bandingkan hasil Anda dengan tanθ\tan \theta.

Butuh bantuan mengerjakan soal?

Unggah pertanyaanmu dan dapatkan solusi terverifikasi langkah demi langkah dalam hitungan detik.

Buka GPAI Solver →