Periode Fungsi Trigonometri
Fungsi f dengan wilayah R dikatakan periodik apabila ada bilangan , sedemikian sehingga , dengan . Bilangan positif p terkecil yang memenuhi disebut periode dasar fungsi f.
Jika fungsi f periodik dengan periode dasar p, maka periode-periode dari fungsi f adalah , dengan n adalah bilangan asli. Jika f dan g adalah fungsi yang periodik dengan periode p, maka dan fg juga periodik dengan periode p.
1. Periode fungsi sinus dan kosinus
Untuk penambahan panjang busur dengan kelipatan (satu putran penuh) akan diperoleh titik p(a) yang sama, sehingga secara umum berlaku :
- dengan k∈B atau
- dengan k∈B
- dengan k∈B atau
- dengan k∈B
Dengan demikian, fungsi sinus vatau dan fungsi kosinus atau adalah fungsi periodik dengan periode dasar atau .
2. Periode fungsi tangen
Untuk penambahan panjang busur dengan kelipatan (setengah putran penuh) akan diperoleh titik yang nilai tangennya sama untuk kedua sudut tersebut, sehingga secara umum dengan atau dengan .
Dengan demikian tangen atau adalah fungsi periodik dengan periode atau .
Grafik Fungsi Trigonometri
Dengan td adalah tidak didefinisikan. Untuk memudahkan, maka lihatlah segitiga berikut :
Dari konsep segitiga tersebut diperoleh nilai setiap sudut dan . Untuk sudut dan diperoleh dengan cara berikut :
Didapat :
Jika titik bergerak mendekati sumbu X positif, akhirnya berimpit dengan sumbu X, maka x=r, y=0, dan , sehingga
Jika titik P(x,y)bergerak mendekati sumbu Y positif, akhirnya berimpit dengan sumbu Y, maka
, dan , sehingga
- tan = tidak didefinisikan
Nilai Maksimum dan Minimum Fungsi Trigonometri
Untuk setiap titik P(x,y) pada fungsi trigonometri memiliki hubungan :
- dan
- dan
- dan
Berdasarkan uraian tersebut dapat dikemukakan bahwa :
Nilai maksimum dan minimum fungsi sinus
- Fungsi sinus memiliki nilai maksimum yang dicapai untuk dengan dan nilai minimum yang dicapai untuk dengan .
- Fungsi sinus memiliki nilai maksimum yang dicapai untuk dengan dan nilai minimum yang dicapai untuk dengan .
Nilai maksimum dan minimum fungsi kosinus
- Fungsi kosinus memiliki nilai maksimum yang dicapai untuk dengan dan nilai minimum yang dicapai untuk dengan .
- Fungsi kosinus memiliki nilai maksimum yang dicapai untuk dengan dan nilai minimum yang dicapai untuk dengan .
Secara umum dapat dikemukakan bahwa :
- Jika fungsi sinus , maka nilai maksimumnya dan nilai minimumnya
- Jika fungsi kosinus , maka nilai maksimumnya dan nilai minimumnya
Jika adalah fungsi periodik dengan nilai maksimum dan minimum , maka amplitudonya adalah :
Jenis Grafik Fungsi Trigonometri
1. Grafik fungsi baku ; ; dan
Sinus
Kosinus
Tangen
2. Grafik fungsi ; ; dan
Didapat dari grafik trigonometri baku dengan cara mengalikan koordinat setiap titik pada grafik baku dengan bilangan a, sedangkan absisnya tetap. Periode grafik tetap untuk kosinus dan sinus. Sedangankan periode tangen .
Sinus
Misalkan , maka grafiknya :
Kosinus
Misalkan , maka grafiknya
Tangen
Misalkan, maka grafiknya
3. Grafik fungsi ; ; dan
Didapat dari grafik trigonometri baku dengan cara mengalikan ordinat setiap titik pada grafik baku dengan bilangan a, sedangkan periode grafik sinus dan kosinus menjadi :
Dan tangen
- Sinus
Misalkan dan , maka grafiknya
- Kosinus
Misalkan dan , maka grafiknya
- Tangen
Misalkan a=1 dan k=3, maka grafiknya
4. Grafik fungsi ; ; dan .
Didapat dari grafik trigonometri baku dengan cara mengalikan koordinat setiap titik pada grafik baku dengan bilangan a, sedangkan absisnya digeser sejauh :
Jika b positif, absis digeser kekiri. Dan jika b negatif, absis digeser kekanan. Sedangkan periode grafik sinus dan kosinus menjadi :
Dan tangen
- Sinus
Misalkan , , dan , maka grafiknya
- Kosinus
Misalkan , , dan , maka grafiknya
5. Grafik fungsi ; ; dan .
Didapat dari grafik trigonometri baku dengan cara mengalikan koordinat setiap titik pada grafik baku dengan bilangan a, sedangkan absisnya digeser sejauh :
Jika b positif, absis digeser kekiri. Dan jika b negatif, absis digeser kekanan. Koordinat didapat dengan menggeser titik koordinat grafik baku keatas jika c positif dan kebawah jika c negatif. Sedangkan periode grafik sinus dan kosinus menjadi :
Dan tangen
Misalkan , , , dan maka grafiknya sinusnya:
Contoh Soal Grafik Fungsi Trigonometri dan Pembahasan
Contoh Soal 1
Fungsi . Tentukan nilai maksimum, minimum, dan amplitudo fungsi tersebut.
Pembahasan
Contoh Soal 2
Tentukan nilai maksimum dan minimum fungsi
Pembahasan
Gunakan :
Sehingga :
- Untuk sin, maka
- Untuk sin, maka
Contoh Soal 3
Bagilah sudut lancip α menjadi 2 bagian, sehingga hasil perkalian kosinus-kosinusnya mencapai nilai maksimum.
Tentukan nilai maksimum itu.
Pembahasan
Misalkan 2 bagian sudut adalah x dan α-x, maka f(x)=cosx cos(α-x). Berdasarkan rumus trigonometri , maka :
akan maksimum jika , sehingga
Artikel: Grafik Fungsi Trigonometri
Kontributor: Alwin Mulyanto, S.T.
Alumni Teknik Sipil FT UI
Materi StudioBelajar.com lainnya:
Leave a Comment