Iklan

Iklan

Pertanyaan

Himpunan penyelesaian dari persamaan 3 ​ cos 2 x − 3 ​ sin 2 x + 2 sin x cos x = 1 pada interval − π < x < π adalah ....

Himpunan penyelesaian dari persamaan  pada interval  adalah ....

  1. begin mathsize 14px style open curly brackets negative 3 over 4 pi comma negative 1 over 12 pi comma 1 fourth pi comma 11 over 12 pi close curly brackets end style 

  2. begin mathsize 14px style open curly brackets negative 3 over 4 pi comma negative 5 over 12 pi comma 1 fourth pi comma 7 over 12 pi close curly brackets end style 

  3. begin mathsize 14px style open curly brackets negative 1 fourth pi comma negative 1 over 12 pi comma 3 over 4 pi comma 11 over 12 pi close curly brackets end style 

  4. begin mathsize 14px style open curly brackets negative 5 over 12 pi comma negative 1 fourth pi comma 7 over 12 pi comma 3 over 4 pi close curly brackets end style 

  5. begin mathsize 14px style open curly brackets negative 11 over 12 pi comma negative 3 over 4 pi comma 1 over 12 pi comma 1 fourth pi close curly brackets end style 

Iklan

M. Robo

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

jawaban yang tepat adalah A.

Iklan

Pembahasan

Perhatikan bahwa Ingat bahwa dengan syarat dan Maka, dari dengan dan , didapat dan Perhatikan bahwa A berhubungan dengan cos ⁡x dan B berhubungan dengan sin ⁡x. Kemudian A bernilai positif dan B bernilai positif. Kuadran dengan cosinus sudut yang bernilai positif dan sinus sudut yang bernilai positif terdapat pada kuadran I. Sehingga α berada pada kuadran I. Karena ,maka . Sehingga Maka Ingat bahwa pada persamaan , maka atau . Sehingga dari persamaan , didapat Atau Perhatikan bahwa pada soal diketahui interval , yang berarti . Untuk , Jika k = 0, maka x = 45° + 0⋅180° = 45°. Jika k = 1, maka x = 45° + 1⋅180° = 225° (tidak memenuhi). Jika k = 1, maka x = 45° + ( 1)⋅180° = 135°. Jika k = 2, maka x = 45° + ( 2)⋅180° = 315° (tidak memenuhi). Untuk , Jikak = 0, maka x = 15° + 0⋅180° = 15°. Jikak = 1, maka x = 15° + 1⋅180° = 165°. Jika k = 2, maka x = 15° + 2⋅180° = 345° (tidak memenuhi). Jika k = 1, maka x = 15° + ( 1)⋅180° = 195° (tidak memenuhi). Sehingga himpunan penyelesaian dari persamaan pada interval adalah . Karena interval pada soal adalah dalam radian, maka himpunan penyelesaian tersebut dapat ditulis sebagai . Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Perhatikan bahwa

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell square root of 3 cos squared invisible function application x minus square root of 3 sin squared invisible function application x plus 2 sin invisible function application x cos invisible function application x end cell equals 1 row cell square root of 3 open parentheses cos squared invisible function application x minus sin squared invisible function application x close parentheses plus 2 sin invisible function application x cos invisible function application x end cell equals 1 row cell square root of 3 cos invisible function application 2 x plus sin invisible function application 2 x end cell equals 1 end table end style 

Ingat bahwa

begin mathsize 14px style A cos invisible function application x plus B sin invisible function application x equals k cos invisible function application open parentheses x minus alpha close parentheses end style

dengan syarat

begin mathsize 14px style k equals square root of A squared plus B squared end root end style dan begin mathsize 14px style alpha equals tan to the power of negative 1 end exponent invisible function application open parentheses B over A close parentheses end style

Maka, dari begin mathsize 14px style square root of 3 cos invisible function application 2 x plus sin invisible function application 2 x equals k cos invisible function application open parentheses 2 x minus alpha close parentheses end style dengan begin mathsize 14px style A equals square root of 3 end style dan begin mathsize 14px style B equals 1 end style, didapat

begin mathsize 14px style k equals square root of open parentheses square root of 3 close parentheses squared plus 1 squared end root k equals square root of 3 plus 1 end root k equals square root of 4 k equals 2 end style 

dan

begin mathsize 14px style alpha equals tan to the power of negative 1 end exponent invisible function application open parentheses fraction numerator 1 over denominator square root of 3 end fraction close parentheses alpha equals tan to the power of negative 1 end exponent invisible function application open parentheses 1 third square root of 3 close parentheses end style 

Perhatikan bahwa A berhubungan dengan cos ⁡x dan B berhubungan dengan sin ⁡x. Kemudian A bernilai positif dan B bernilai positif.

Kuadran dengan cosinus sudut yang bernilai positif dan sinus sudut yang bernilai positif terdapat pada kuadran I. Sehingga α berada pada kuadran I.

Karena begin mathsize 14px style tan invisible function application 30 degree equals 1 third square root of 3 end style, maka begin mathsize 14px style alpha equals 30 degree end style.

Sehingga

begin mathsize 14px style 3 cos invisible function application 2 x plus square root of 3 sin invisible function application 2 x equals 2 square root of 3 cos invisible function application open parentheses 2 x minus 30 degree close parentheses end style

Maka

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell square root of 3 cos invisible function application 2 x plus sin invisible function application 2 x end cell equals 1 row cell 2 cos invisible function application open parentheses 2 x minus 30 degree close parentheses end cell equals 1 row cell cos invisible function application open parentheses 2 x minus 30 degree close parentheses end cell equals cell 1 half end cell row cell cos invisible function application open parentheses 2 x minus 30 degree close parentheses end cell equals cell cos invisible function application 60 degree end cell end table end style 

Ingat bahwa pada persamaan begin mathsize 14px style cos invisible function application space A equals cos space invisible function application B end style, maka begin mathsize 14px style A equals B plus k times 360 degree end style atau begin mathsize 14px style A equals negative B plus k times 360 degree end style.

Sehingga dari persamaan begin mathsize 14px style cos invisible function application left parenthesis 2 x minus 30 degree right parenthesis equals cos invisible function application space 60 degree end style, didapat

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 2 x minus 30 degree end cell equals cell 60 degree plus k times 360 degree end cell row cell 2 x end cell equals cell 60 degree plus 30 degree plus k times 360 degree end cell row cell 2 x end cell equals cell 90 degree plus k times 360 degree end cell row x equals cell 45 degree plus k times 180 degree end cell end table end style 

Atau

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 2 x minus 30 degree end cell equals cell negative 60 degree plus k times 360 degree end cell row cell 2 x end cell equals cell negative 60 degree plus 30 degree plus k times 360 degree end cell row cell 2 x end cell equals cell negative 30 degree plus k times 360 degree end cell row x equals cell negative 15 degree plus k times 180 degree end cell end table end style 

Perhatikan bahwa pada soal diketahui interval begin mathsize 14px style italic minus pi italic less than x italic less than pi end style, yang berarti begin mathsize 14px style negative 180 degree less than x less than 180 degree end style.

Untuk begin mathsize 14px style x equals 45 degree plus k times 180 degree end style,
Jika k = 0, maka x = 45° + 0⋅180° = 45°.
Jika k = 1, maka x = 45° + 1⋅180° = 225° (tidak memenuhi).
Jika k = begin mathsize 12px style minus end style1, maka x = 45° + (begin mathsize 12px style minus end style1)⋅180° = begin mathsize 12px style minus end style135°.
Jika k = begin mathsize 12px style minus end style2, maka x = 45° + (begin mathsize 12px style minus end style2)⋅180° = begin mathsize 12px style minus end style315° (tidak memenuhi).

Untuk begin mathsize 14px style x equals negative 15 degree plus k times 180 degree end style,
Jika k = 0, maka x = begin mathsize 12px style minus end style15° + 0⋅180° = begin mathsize 12px style minus end style15°.
Jika k = 1, maka x = begin mathsize 12px style minus end style15° + 1⋅180° = 165°.
Jika k = 2, maka x = begin mathsize 12px style minus end style15° + 2⋅180° = 345° (tidak memenuhi).
Jika k = begin mathsize 12px style minus end style1, maka x = begin mathsize 12px style minus end style15° + (begin mathsize 12px style minus end style1)⋅180° = begin mathsize 12px style minus end style195° (tidak memenuhi).

Sehingga himpunan penyelesaian dari persamaan begin mathsize 14px style square root of 3 cos squared invisible function application x minus square root of 3 sin squared invisible function application x plus 2 sin invisible function application x cos invisible function application x equals 1 end style pada interval undefined adalah begin mathsize 14px style open curly brackets negative 135 degree comma negative 15 degree comma 45 degree comma 165 degree close curly brackets end style.

Karena interval pada soal adalah dalam radian, maka himpunan penyelesaian tersebut dapat ditulis sebagai begin mathsize 14px style open curly brackets negative 3 over 4 pi comma negative 1 over 12 pi comma 1 fourth pi comma 11 over 12 pi close curly brackets end style.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

54

Iklan

Iklan

Pertanyaan serupa

Jumlah nilai-nilai x pada interval 0 ≤ x ≤ 2π sehingga mencapai nilai minimum adalah ....

6

0.0

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

[email protected]

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2024 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia