Identitas trigonometri adalah persamaan-persamaan yang memuat fungsi trigonometri dan selalu bernilai benar untuk setiap nilai variabel dimana kedua ruas persamaan tersebut terdefinisi.
Identitas Kebalikan (Reciprocal Identity)
sin θ = 1cscθ1cscθcos θ = 1secθ1secθ
tan θ = 1cotθ1cotθ
Identitas Rasio (Quotient Identity)
tan θ = sinθcosθsinθcosθcot θ = cosθsinθcosθsinθ
Identitas Pythagoras (Pythagorean Identity)
sin2θ + cos2θ = 1tan2θ + 1 = sec2θ
1 + cot2θ = csc2θ
Pembuktian identitas trigonometri dilakukan dengan cara mengubah bentuk persamaan pada ruas kiri tanpa mengubah nilainya, sehingga diperoleh bentuk yang persis sama dengan persamaan pada ruas kanan atau berlaku juga sebaliknya.
Mengubah bentuk suatu ruas dapat dilakukan dengan cara :
- Substitusi identitas trigonometri : identitas kebalikan, rasio dan Phythagoras.
- Manipulasi aljabar : menyederhanakan bentuk pecahan, mengalikan dengan bentuk sekawan, pemfaktoran dan lain-lain.
a2 − b2 = (a + b)(a − b)
a4 − b4 = (a2 + b2)(a2 − b2)
a3 − b3 = (a − b)(a2 + b2 + ab)
a3 + b3 = (a + b)(a2 + b2 − ab)
Contoh 1
Buktikan : csc2xsecx=secx+cotxcscxcsc2xsecx=secx+cotxcscx
Jawab :
csc2x sec x = (1 + cot2x) sec x
csc2x sec x = sec x + cot2x sec x
csc2x sec x = sec x + cot x . cot x . sec x
csc2x sec x = sec x + cot x ⋅co⧸sxsinx⋅1co⧸sx⋅co/sxsinx⋅1co/sx
csc2x sec x = sec x + cot x ⋅1sinx⋅1sinx
csc2x sec x = sec x + cot x csc x
Contoh 2
Buktikan : sec4t − sec2t = tan4t + tan2t
Jawab :
sec4t − sec2t = (sec2t)2 − sec2t
sec4t − sec2t = (1 + tan2t)2 − (1 + tan2t)
sec4t − sec2t = 1 + 2tan2t + tan4t − 1 − tan2t
sec4t − sec2t = tan4t + tan2t
Contoh 3
Buktikan : sin4x − cos4x = 1 − 2cos2x
Jawab :
sin4x − cos4x = (sin2x + cos2x)(sin2x − cos2x)
sin4x − cos4x = 1 . (sin2x − cos2x)
sin4x − cos4x = sin2x − cos2x
sin4x − cos4x = 1 − cos2x − cos2x
sin4x − cos4x = 1 − 2cos2x
Contoh 4
Buktikan : (secx−tanx)2=1−sinx1+sinx(secx−tanx)2=1−sinx1+sinx
Jawab :
(secx−tanx)2=(1cosx−sinxcosx)2=(1−sinxcosx)2=(1−sinx)2cos2x=(1−sinx)21−sin2x=(1−s⧸inx)(1−sinx)(1−s⧸inx)(1+sinx)=1−sinx1+sinx(secx−tanx)2=(1cosx−sinxcosx)2=(1−sinxcosx)2=(1−sinx)2cos2x=(1−sinx)21−sin2x=(1−s/inx)(1−sinx)(1−s/inx)(1+sinx)=1−sinx1+sinx
Contoh 5
Buktikan : 2−sec2xsec2x=1−2sin2x2−sec2xsec2x=1−2sin2x
Jawab :
2−sec2xsec2x=2sec2x−sec2xsec2x=2cos2x−1=2(1−sin2x)−1=2−2sin2x−1=1−2sin2x2−sec2xsec2x=2sec2x−sec2xsec2x=2cos2x−1=2(1−sin2x)−1=2−2sin2x−1=1−2sin2x
Contoh 6
Buktikan : 1−cosxsinx=1cscx+cotx1−cosxsinx=1cscx+cotx
Jawab :
1−cosxsinx=1sinx−cosxsinx=cscx−cotx=(cscx−cotx)⋅cscx+cotxcscx+cotx=(cscx−cotx)(cscx+cotx)cscx+cotx=csc2x−cot2xcscx+cotx=1cscx+cotx1−cosxsinx=1sinx−cosxsinx=cscx−cotx=(cscx−cotx)⋅cscx+cotxcscx+cotx=(cscx−cotx)(cscx+cotx)cscx+cotx=csc2x−cot2xcscx+cotx=1cscx+cotx
Buktikan : sinx1+cosx+1+cosxsinx=2cscxsinx1+cosx+1+cosxsinx=2cscx
Jawab :
sinx1+cosx+1+cosxsinx=1−cosx1−cosx⋅sinx1+cosx+1+cosxsinx=(1−cosx)sinx1−cos2x+1+cosxsinx=(1−cosx)si⧸nxsin⧸2x+1+cosxsinx=1−cosxsinx+1+cosxsinx=2sinx=2cscxsinx1+cosx+1+cosxsinx=1−cosx1−cosx⋅sinx1+cosx+1+cosxsinx=(1−cosx)sinx1−cos2x+1+cosxsinx=(1−cosx)si/nxsin/2x+1+cosxsinx=1−cosxsinx+1+cosxsinx=2sinx=2cscx
Contoh 8
Buktikan : cscx−1cotx=cotxcscx+1cscx−1cotx=cotxcscx+1
Jawab :
cscx−1cotx=cscx−1cotx⋅cscx+1cscx+1=csc2x−1cotx(cscx+1)=cot⧸2xc⧸otx(cscx+1)=cotxcscx+1cscx−1cotx=cscx−1cotx⋅cscx+1cscx+1=csc2x−1cotx(cscx+1)=cot/2xc/otx(cscx+1)=cotxcscx+1
Contoh 9
Buktikan : cos2x−sin2x1−tan2x=cos2xcos2x−sin2x1−tan2x=cos2x
Jawab :
cos2x−sin2x1−tan2x=cos2x−sin2x1−tan2x⋅sec2xsec2x=cos2x⋅sec2x−sin2x⋅sec2x(1−tan2x)sec2x=cos2x⋅1cos2x−sin2x⋅1cos2x(1−tan2x)sec2x=1−⧸tan2x(1−⧸tan2x)sec2x=1sec2x=cos2xcos2x−sin2x1−tan2x=cos2x−sin2x1−tan2x⋅sec2xsec2x=cos2x⋅sec2x−sin2x⋅sec2x(1−tan2x)sec2x=cos2x⋅1cos2x−sin2x⋅1cos2x(1−tan2x)sec2x=1−/tan2x(1−/tan2x)sec2x=1sec2x=cos2x
Contoh 10
Buktikan : cos2x+2cosx+1cosx+1=1+secxsecxcos2x+2cosx+1cosx+1=1+secxsecx
Jawab :
cos2x+2cosx+1cosx+1=(cosx+1)⧸2(cos⧸x+1)=cosx+1=(cosx+1)⋅secxsecx=cosxsecx+secxsecx=cosx⋅1cosx+secxsecx=1+secxsecxcos2x+2cosx+1cosx+1=(cosx+1)/2(cos/x+1)=cosx+1=(cosx+1)⋅secxsecx=cosxsecx+secxsecx=cosx⋅1cosx+secxsecx=1+secxsecx
Contoh 11
Buktikan : √1+cosx1−cosx=cscx+cotx√1+cosx1−cosx=cscx+cotx
Jawab :
√1+cosx1−cosx=√1+cosx1−cosx⋅1+cosx1+cosx=√(1+cosx)21−cos2x=√(1+cosx)2sin2x=1+cosxsinx=1sinx+cosxsinx=cscx+cotx√1+cosx1−cosx=√1+cosx1−cosx⋅1+cosx1+cosx=√(1+cosx)21−cos2x=√(1+cosx)2sin2x=1+cosxsinx=1sinx+cosxsinx=cscx+cotx
Contoh 12
Buktikan : sin3x+cos3xsinx+cosx=1−sinxcosxsin3x+cos3xsinx+cosx=1−sinxcosx
Jawab :
sin3x+cos3xsinx+cosx=(sinx⧸+cosx)(sin2x+cos2x−sinxcosx)(sinx⧸+cosx)=sin2x+cos2x−sinxcosx=1−sinxcosxsin3x+cos3xsinx+cosx=(sinx/+cosx)(sin2x+cos2x−sinxcosx)(sinx/+cosx)=sin2x+cos2x−sinxcosx=1−sinxcosx
Perlu diketahui bahwa pembuktian identitas trigonometri dapat dilakukan dengan cara yang berbeda-beda, tergantung strategi yang digunakan.
Semakin banyak pembuktian yang dilakukan, kita akan menemukan strategi terbaik dalam menentukan konsep apa yang digunakan dan konsep mana yang didahulukan, sehingga pembukitan menjadi lebih efisien.
Latihan Soal Identitas Trigonometri
Latihan 1Buktikan setiap identitas berikut!
a. tan x + cot x = sec x csc x
b. sec x − tan x sin x = cos x
c. cos x(csc x + tan x) = cot x + sin x
Latihan 2
Buktikan setiap identitas berikut!
a. 1−sinxcosx=secx−tanx1−sinxcosx=secx−tanx
b. secx−1secx=1−cosxsecx−1secx=1−cosx
c. sinx−secxtanx=cosx−cscxsinx−secxtanx=cosx−cscx
Latihan 3
Buktikan setiap identitas berikut!
a. sin4x−cos4x=sin2x−cos2xsin4x−cos4x=sin2x−cos2x
b. sec4x−tan4x=sec2x+tan2xsec4x−tan4x=sec2x+tan2x
c. csc4x−cot4x=csc2x+cot2xcsc4x−cot4x=csc2x+cot2x
Latihan 4
Buktikan setiap identitas berikut!
a. cos2x−sin2x=2cos2x−1cos2x−sin2x=2cos2x−1
b. cos2x−sin2x=1−2sin2xcos2x−sin2x=1−2sin2x
c. 1−tan2x=2−sec2x1−tan2x=2−sec2x
d. cot2x−1=csc2x−2cot2x−1=csc2x−2
Latihan 5
Buktikan setiap identitas berikut!
a. sin2x−cos2xsinx+cosx=sinx−cosxsin2x−cos2xsinx+cosx=sinx−cosx
b. 1−tan2x1+tanx=1−tanx1−tan2x1+tanx=1−tanx
c. cos4x−sin4xcosx+sinx=cosx−sinxcos4x−sin4xcosx+sinx=cosx−sinx
Latihan 6
Buktikan setiap identitas berikut!
a. cosx1−sinx=1+sinxcosx
b. cosx1−sinx=1secx−tanx
c. 1+sinxcosx=1secx−tanx
Latihan 7
Buktikan setiap identitas berikut!
a. tan2x sin2x = tan2x − sin2x
b. sec2x + cot2x = tan2x + csc2x
c. cos4x − sin4θ + 1 = 2cos2θ
d. cos4x − cos2x = sin4x − sin2x
e. sec2x−tan2xcscx=sinx
f. 1+tan2x1+cot2x=tan2x
g. cos2x−1cosx=−tanxsinx
h. cos4x−sin4xsin2x=cot2x−1
i. 1−tan2x1+tan2x=2cos2x−1
j. 1−sin2x1+cosx=cosx
k. cosx1−sinx=tanx+secx
l. 1+tanx1+cotx=tanx
m. 1tanx+tanx=secxcscx
n. cscx−11−sinx=cscx
o. cscxcotx+tanx=cosx
p. sectsinttant+cott=sin2t
q. 1+cosxsinx=sinx1−cosx
r. sinx−cosxsinx+cosx−sinxcosx=2−secxcscx
s. cosx1−sinx+1−sinxcosx=2secx
t. 1cscx−cotx−cscx=cscx−1cscx+cotx
u. cosx1−tanx+sinx1−cotx=sinx+cosx
v. (cscx−cotx)2=secx−1secx+1
w. cosxcotx1−sinx−1=cscx
x. sin6x+cos6x1−sin2x=sec2x−3sin2x
y. tanx+secx−1tanx−secx+1=tanx+secx
z. √cscx−1cscx+1=cosxsinx+1