Ukuran Sudut merupakan besaran yang digunakan dalam pengukuran sudut. Dalam trigonometri , sudut merupakan hal yang sangat penting yang akan langsung berhubungan dengan nilai trigonometrinya (sin, cos, tan, sec, cossec, dan cot). Pada umumnya, ada dua ukuran yang digunakan untuk menentukan besar suatu sudut, yaitu derajat dan radian. Tanda "∘" dan "rad" berturut-turut menyatakan simbol derajat dan radian. Singkatnya, satu putaran penuh = 360∘ .
1∘ didefinisikan sebagai besar sudut yang dibentuk oleh 1360 putaran penuh.
Satu radian diartikan sebagai ukuran sudut pusat α suatu lingkaran yang panjang busurnya sama dengan jari-jari.
Hubungan satuan derajat dengan satuan radian, bahwa 1 putaran penuh sama dengan 2π,rad. Seperti dinyatakan dalam definisi berikut
Contoh :
1). Selesaikan bentuk berikut :
a). Tentukan besarnya radian dan banyak putaran jika diketahui besar sudutnya 150∘
b). Tentukan besarnya derajat dan banyak putaran jika diketahui besar radiannya 32πrad
c). Tentukan besarnya derajat dan radian jika diketahui banyak putaran 13 putaran.
Penyelesaian :
a). 150∘=...rad=... putaran
Diketahui D=150∘
*). Menentukan nilai radian :
RD=π180∘R150∘=π180∘R=π180∘×150∘radR=56πrad
*). Menentukan banyak putaran
D=P×360∘P=D360∘putaranP=150∘360∘putaranP=512putaran
Jadi, diperoleh : 150∘=56rad=512 putaran
b). 32πrad=...∘=... putaran
Diketahui R=32πrad
*). Menentukan nilai derajat :
RD=π180∘32πD=π180∘D=32×180∘D=270∘
*). Menentukan banyak putaran
RP×360∘=π180∘32πP×360∘=π180∘32P×2=11P=34putaran
Jadi, diperoleh : 32πrad=270∘=34 putaran
c). 13putaran=...∘=...rad
Diketahui P=13 putaran
*). Menentukan nilai radian
RP×360∘=π180∘RP×2=π1R13×2=πR=23πrad
*). Menentukan nilai derajat
D=P×360∘D=13×360∘D=120∘
Jadi, diperoleh : 13putaran=120∘=23πrad
2). Berapa radian sudut yang dibentuk jarum jam pada pukul 11.00?
Penyelesaian :
Sudut yang terbentuk pada pukul 11.00 adalah 30∘(D=30∘)
*). Menentukan nilai radian
RD=π180∘R30∘=π180∘R=π180∘×30∘radR=16πrad
Jadi, besarnya radian yang terbentuka adalah 16πrad
3). Jika suatu alat pemancar berputar 60 putaran dalam setiap menit, maka tentukanlah banyak putaran dalam satu detik.?
Penyelesaian :
*). Diketahui
1 menit ada 60 putaran,
1 menit = 60 detik,
*). Menentukan putaran setiap detik :
Hubungan nilai Derajat, Radian, dan Banyak Putaran
Misalkan Dejarat kita simbolkan D, Radian kita simbolkan R, dan banyak putaran kita simbolkan P, maka hubungan Derajat, Radian, dan banyak Putaran (D, R, P), yaitu :
RD=RP×360∘=π180∘ dan D=P×360∘
dimana, nilai π=3,14 untuk radian dan π=180∘ untuk derajat.
Persamaan di atas digunakan untuk menentukan nilai satuan yang lain jika nilai salah satuan diketahui, misalkan diketahui nilai derajat, akan ditanya nilai radian dan berapa putarannya.
RD=RP×360∘=π180∘ dan D=P×360∘
dimana, nilai π=3,14 untuk radian dan π=180∘ untuk derajat.
Persamaan di atas digunakan untuk menentukan nilai satuan yang lain jika nilai salah satuan diketahui, misalkan diketahui nilai derajat, akan ditanya nilai radian dan berapa putarannya.
Contoh :
1). Selesaikan bentuk berikut :
a). Tentukan besarnya radian dan banyak putaran jika diketahui besar sudutnya 150∘
b). Tentukan besarnya derajat dan banyak putaran jika diketahui besar radiannya 32πrad
c). Tentukan besarnya derajat dan radian jika diketahui banyak putaran 13 putaran.
Penyelesaian :
a). 150∘=...rad=... putaran
Diketahui D=150∘
*). Menentukan nilai radian :
RD=π180∘R150∘=π180∘R=π180∘×150∘radR=56πrad
*). Menentukan banyak putaran
D=P×360∘P=D360∘putaranP=150∘360∘putaranP=512putaran
Jadi, diperoleh : 150∘=56rad=512 putaran
b). 32πrad=...∘=... putaran
Diketahui R=32πrad
*). Menentukan nilai derajat :
RD=π180∘32πD=π180∘D=32×180∘D=270∘
*). Menentukan banyak putaran
RP×360∘=π180∘32πP×360∘=π180∘32P×2=11P=34putaran
Jadi, diperoleh : 32πrad=270∘=34 putaran
c). 13putaran=...∘=...rad
Diketahui P=13 putaran
*). Menentukan nilai radian
RP×360∘=π180∘RP×2=π1R13×2=πR=23πrad
*). Menentukan nilai derajat
D=P×360∘D=13×360∘D=120∘
Jadi, diperoleh : 13putaran=120∘=23πrad
2). Berapa radian sudut yang dibentuk jarum jam pada pukul 11.00?
Penyelesaian :
Sudut yang terbentuk pada pukul 11.00 adalah 30∘(D=30∘)
*). Menentukan nilai radian
RD=π180∘R30∘=π180∘R=π180∘×30∘radR=16πrad
Jadi, besarnya radian yang terbentuka adalah 16πrad
3). Jika suatu alat pemancar berputar 60 putaran dalam setiap menit, maka tentukanlah banyak putaran dalam satu detik.?
Penyelesaian :
*). Diketahui
1 menit ada 60 putaran,
1 menit = 60 detik,
*). Menentukan putaran setiap detik :
putaran tiap detikputaran tiap menit=1detik1menitputaran tiap detikputaran tiap menit=1detik60detikputaran tiap detik60putaran=160putaran tiap detik=160×60putaranputaran tiap detik=1putaran
Jadi, tiap detik ada 1 putaran
Contoh :
1). Tentukan besar sudut koterminal dari sudut-sudut berikut :
a). A=60∘
b). B=150∘
C). C=240∘
Penyelesaian :
Misalkan sudut koterminalnya adalah sudut K,
*). Menentukan besarnya sudut K.
a). A=60∘
A+K=360∘→60∘+K=360∘→K=300∘
b). B=150∘
B+K=360∘→150∘+K=360∘→K=210∘
c). C=240∘
C+K=360∘→240∘+K=360∘→K=120∘
2). Gambarkanlah sudut-sudut standar di bawah ini, dan tentukan posisi setiap sudut pada koordinat kartesius.
a) 60∘ b) -45∘ c) 120∘ d) 600∘
Penyelesaian :
Contoh :
1). Ubahlah bentuk derajat berikut dalam bentuk menit dan detik!
a). 62,4∘
b). 29,23∘
Penyelesaian :
a). 62,4∘=62∘+0,4(60′)=62∘+24′=62∘24′
b). 29,23∘
29,23∘=29∘+0,23(60′)=29∘+13,8′=29∘+13′+0,8(60′′)=29∘+13′+48′′=29∘13′48′′
2). Ubahlah bentuk berikut dalam derajat!
a). 78∘30′
b). 58∘22′16′′
Penyelesaian :
a). 78∘30′=78∘+30∘60=78∘+0,5∘=78,5∘
b). 58∘22′16′′=58∘+22∘60+16∘3600=58,37111...∘=58,37∘
3). Hitunglah operasi berikut!
a). 25∘15′+62∘56′
b). 35∘55′+62∘2′26′′
c). 63∘55′−23∘15′
d). 37∘42′−20∘31′26′′
e). 32∘25′−21∘35′14′′
Penyelesaian :
a). 25∘15′+62∘56′
25∘15′62∘56′+87∘71′
jadi, 25∘15′+62∘56′=87∘71′=87∘+60′+11′=87∘+1∘+11′=88∘11′
b). 35∘55′+62∘2′26′′
35∘55′62∘2′26′′+97∘57′26′′
jadi, 35∘55′+62∘2′26′′=97∘57′26′′
c). 63∘55′−23∘15′
63∘55′23∘15′−40∘40′
jadi, 63∘55′−23∘15′=40∘40′
d). 37∘42′−20∘31′26′′
37∘42′→37∘41′60′′20∘31′26′′→20∘31′26′′−17∘10′34′′
jadi, 37∘42′−20∘31′26′′=17∘10′34′′
e). 32∘25′−21∘35′14′′
32∘25′→32∘24′60′′→31∘84′60′′21∘35′14′′→21∘35′14′′→21∘35′14′′−10∘49′46′′
jadi, 32∘25′−21∘35′14′′=10∘49′46′′
Jadi, tiap detik ada 1 putaran
Konsep Dasar Sudut
Dalam kajian geometris, sudut didefinisikan sebagai hasil rotasi dari sisi awal (initial side) ke sisi akhir (terminal side). Selain itu, arah putaran memiliki makna dalam sudut. Suatu sudut bertanda "positif" jika arah putarannya berlawanan dengan arah putaran jarum jam, dan bertanda "negatif" jika arah putarannya searah dengan jarum jam. Arah putaran untuk membentuk sudut juga dapat diperhatikan pada posisi sisi akhir terhadap sisi awal. Untuk memudahkannya, mari kita cermati deskripsi berikut ini.
*). Sudut standar (baku) adalah sudut sisi awal suatu garis berimpit dengan sumbu X dan sisi terminalnya terletak pada salah satu kuadran pada koordinat kartesius itu.
*). Sudut pembatas kuadran adalah sudut sisi akhir berada pada salah satu sumbu pada koordinat tersebut, yaitu 0∘,90∘,180∘,270∘ dan 360∘
*). Lambang atau simbol sudut lazimnya digunakan huruf Yunani, seperti, α (alpha), β (betha), γ (gamma), dan θ (tetha), dan juga digunakan huruf-huruf kapital, seperti A, B, C, dan D.
*). Sudut-sudut koterminal adalah dua sudut standar, memiliki sisi-sisi akhir (terminal side) yang berimpit . Jika sudut yang dihasilkan sebesar α (sudut standar), maka sudut β disebut sebagai sudut koterminal, sehingga α+β=360∘ .
*). Sudut standar (baku) adalah sudut sisi awal suatu garis berimpit dengan sumbu X dan sisi terminalnya terletak pada salah satu kuadran pada koordinat kartesius itu.
*). Sudut pembatas kuadran adalah sudut sisi akhir berada pada salah satu sumbu pada koordinat tersebut, yaitu 0∘,90∘,180∘,270∘ dan 360∘
*). Lambang atau simbol sudut lazimnya digunakan huruf Yunani, seperti, α (alpha), β (betha), γ (gamma), dan θ (tetha), dan juga digunakan huruf-huruf kapital, seperti A, B, C, dan D.
*). Sudut-sudut koterminal adalah dua sudut standar, memiliki sisi-sisi akhir (terminal side) yang berimpit . Jika sudut yang dihasilkan sebesar α (sudut standar), maka sudut β disebut sebagai sudut koterminal, sehingga α+β=360∘ .
1). Tentukan besar sudut koterminal dari sudut-sudut berikut :
a). A=60∘
b). B=150∘
C). C=240∘
Penyelesaian :
Misalkan sudut koterminalnya adalah sudut K,
*). Menentukan besarnya sudut K.
a). A=60∘
A+K=360∘→60∘+K=360∘→K=300∘
b). B=150∘
B+K=360∘→150∘+K=360∘→K=210∘
c). C=240∘
C+K=360∘→240∘+K=360∘→K=120∘
2). Gambarkanlah sudut-sudut standar di bawah ini, dan tentukan posisi setiap sudut pada koordinat kartesius.
a) 60∘ b) -45∘ c) 120∘ d) 600∘
Penyelesaian :
Hubungan Derajat, Menit, dan Detik
Berikut hubungan derajat, menit, dan detik.
*). 1∘=1 jam
*). 1∘=60′=60 menit
*). 1∘=3600′′=3600 detik
Keterangan :
′ adalah simbol menit.
′′ adalah simbol detik.
*). 1∘=1 jam
*). 1∘=60′=60 menit
*). 1∘=3600′′=3600 detik
Keterangan :
′ adalah simbol menit.
′′ adalah simbol detik.
1). Ubahlah bentuk derajat berikut dalam bentuk menit dan detik!
a). 62,4∘
b). 29,23∘
Penyelesaian :
a). 62,4∘=62∘+0,4(60′)=62∘+24′=62∘24′
b). 29,23∘
29,23∘=29∘+0,23(60′)=29∘+13,8′=29∘+13′+0,8(60′′)=29∘+13′+48′′=29∘13′48′′
2). Ubahlah bentuk berikut dalam derajat!
a). 78∘30′
b). 58∘22′16′′
Penyelesaian :
a). 78∘30′=78∘+30∘60=78∘+0,5∘=78,5∘
b). 58∘22′16′′=58∘+22∘60+16∘3600=58,37111...∘=58,37∘
3). Hitunglah operasi berikut!
a). 25∘15′+62∘56′
b). 35∘55′+62∘2′26′′
c). 63∘55′−23∘15′
d). 37∘42′−20∘31′26′′
e). 32∘25′−21∘35′14′′
Penyelesaian :
a). 25∘15′+62∘56′
25∘15′62∘56′+87∘71′
jadi, 25∘15′+62∘56′=87∘71′=87∘+60′+11′=87∘+1∘+11′=88∘11′
b). 35∘55′+62∘2′26′′
35∘55′62∘2′26′′+97∘57′26′′
jadi, 35∘55′+62∘2′26′′=97∘57′26′′
c). 63∘55′−23∘15′
63∘55′23∘15′−40∘40′
jadi, 63∘55′−23∘15′=40∘40′
d). 37∘42′−20∘31′26′′
37∘42′→37∘41′60′′20∘31′26′′→20∘31′26′′−17∘10′34′′
jadi, 37∘42′−20∘31′26′′=17∘10′34′′
e). 32∘25′−21∘35′14′′
32∘25′→32∘24′60′′→31∘84′60′′21∘35′14′′→21∘35′14′′→21∘35′14′′−10∘49′46′′
jadi, 32∘25′−21∘35′14′′=10∘49′46′′