Diketahui bahwa sec x − tan x = sin 4 x + 4 cos 2 x + cos 4 x + 4 cos 2 x . Kemudian, akan ditentukan dahulu nilai dan kuadran berapa α berada, selanjutnya dicari nilai dari sin α .
Untuk menyelesaikan persoalan tersebut, terdapat beberapa langkah yang diperlukan sebagai berikut.
Langkah pertama. Tentukan bentuk sederhana dari sin 4 x + 4 cos 2 x + cos 4 x + 4 cos 2 x .
Ingat bahwa beberapa identitas trigonometri, aljabar, dan sifat nilai mutlak berikut.
sin 2 x + cos 2 x = 1
Perhatikan perhitungan berikut!
Kemudian, diketahui bahwa daerah hasil dari fungsi sinus dan cosinus adalah − 1 ≤ sin x ≤ 1 dan − 1 ≤ cos x ≤ 1
Oleh karena itu, diperoleh perhitungan berikut.
− 1 0 − 2 ≤ ≤ ≤ sin x ≤ 1 sin 2 x ≤ 1 sin 2 x − 2 ≤ − 1
dan
− 1 0 − 2 ≤ ≤ ≤ cos x ≤ 1 cos 2 x ≤ 1 cos 2 x − 2 ≤ − 1
Dengan kata lain, sin 2 x − 2 dan cos 2 x − 2 bernilai kurang dari nol atau bernilai negatif sehingga diperoleh persamaan berikut.
dan
Akibatnya, diperoleh perhitungan berikut.
Langkah kedua. Tentukan kuadran dari α
Dari informasi pada perhitungan sebelumnya, untuk x = α diperoleh persamaan berikut.
Untuk mendapatkan nilai dari α , ingat bahwa tan 2 x + 1 = sec 2 x sehingga diperoleh sec 2 x − tan 2 x = 1 .
Dengan demikian, substitusikan persamaan (i) sehingga diperoleh perhitungan berikut.
Selanjutnya, jumlahkan persamaan (i) dan (ii) sehingga diperoleh perhitungan berikut.
sec α − tan α = 3 sec α + tan α = 3 1 − − − − − − − − − − 2 sec α = 3 + 3 1 2 sec α = 3 10 sec α = 3 5 c o s α 1 = 3 5 cos α = 5 3 +
Kemudian, kurangkan persamaan (ii) dengan (i) sehingga diperoleh perhitungan berikut.
sec α + tan α = 3 1 sec α − tan α = 3 − − − − − − − − − − 2 tan α = 3 1 − 3 2 tan α = − 3 8 tan α = − 3 4 −
Terlihat bahwa, cos α bernilai positif dan tan α bernilai negatif sehingga α berada pada kuadran IV.
Langkah ketiga. Tentukan nilai dari sin α .
Pada langkah sebelumnya, diketahui bahwa cos α = 5 3 .
Kemudian, ingat bentuk aproksimasi dari sudut pada segitiga berikut dan .
Ingat juga bahwa, sehingga diperoleh perhitungan sin α sebagai berikut.
Dengan demikian, nilai dari sin α adalah − 5 4 .
Jadi, jawaban yang tepat adalah A.
Diketahui bahwa secx−tanx=sin4x+4cos2x+cos4x+4cos2x. Kemudian, akan ditentukan dahulu nilai dan kuadran berapa α berada, selanjutnya dicari nilai dari sinα.
Untuk menyelesaikan persoalan tersebut, terdapat beberapa langkah yang diperlukan sebagai berikut.
Langkah pertama. Tentukan bentuk sederhana dari sin4x+4cos2x+cos4x+4cos2x.
Ingat bahwa beberapa identitas trigonometri, aljabar, dan sifat nilai mutlak berikut.
sin2x+cos2x=1
Perhatikan perhitungan berikut!
Kemudian, diketahui bahwa daerah hasil dari fungsi sinus dan cosinus adalah −1≤sinx≤1 dan −1≤cosx≤1
Oleh karena itu, diperoleh perhitungan berikut.
−10−2≤≤≤sinx≤1sin2x≤1sin2x−2≤−1
dan
−10−2≤≤≤cosx≤1cos2x≤1cos2x−2≤−1
Dengan kata lain, sin2x−2 dan cos2x−2 bernilai kurang dari nol atau bernilai negatif sehingga diperoleh persamaan berikut.
dan
Akibatnya, diperoleh perhitungan berikut.
Langkah kedua. Tentukan kuadran dari α
Dari informasi pada perhitungan sebelumnya, untuk x=α diperoleh persamaan berikut.
Untuk mendapatkan nilai dari α, ingat bahwa tan2x+1=sec2x sehingga diperoleh sec2x−tan2x=1.
Dengan demikian, substitusikan persamaan (i) sehingga diperoleh perhitungan berikut.
Selanjutnya, jumlahkan persamaan (i) dan (ii) sehingga diperoleh perhitungan berikut.