Math Problem Statement

Himpunan penyelesaian dari sin x – √3 cos x = –1. Untuk 0 ≤ x ≤ 360 adalah . . .

Solution

Diketahui persamaan:

sinx3cosx=1\sin x - \sqrt{3} \cos x = -1

Langkah 1: Ubah ke Bentuk Sinus Tunggal

Gunakan identitas:

asinx+bcosx=Rsin(x+α)a \sin x + b \cos x = R \sin(x + \alpha)

dengan:

R=a2+b2R = \sqrt{a^2 + b^2}

di mana a=1a = 1 dan b=3b = -\sqrt{3}, maka:

R=12+(3)2=1+3=4=2R = \sqrt{1^2 + (-\sqrt{3})^2} = \sqrt{1 + 3} = \sqrt{4} = 2

dan sudut α\alpha memenuhi:

cosα=aR=12,sinα=32\cos \alpha = \frac{a}{R} = \frac{1}{2}, \quad \sin \alpha = \frac{-\sqrt{3}}{2}

Karena cosα=12\cos \alpha = \frac{1}{2} dan sinα=32\sin \alpha = -\frac{\sqrt{3}}{2}, maka:

α=60(atau π3 radian).\alpha = -60^\circ \quad (\text{atau } -\frac{\pi}{3} \text{ radian}).

Sehingga, persamaan menjadi:

2sin(x60)=12 \sin (x - 60^\circ) = -1

Langkah 2: Selesaikan Persamaan

sin(x60)=12\sin (x - 60^\circ) = -\frac{1}{2}

Diketahui bahwa sinθ=12\sin \theta = -\frac{1}{2} untuk sudut referensi 3030^\circ pada kuadran III dan IV, yaitu:

x60=210ataux60=330x - 60^\circ = 210^\circ \quad \text{atau} \quad x - 60^\circ = 330^\circ

Sehingga,

x=270ataux=390x = 270^\circ \quad \text{atau} \quad x = 390^\circ

Karena batas 0x3600 \leq x \leq 360, maka hanya x=270x = 270^\circ yang termasuk dalam himpunan penyelesaian.

Jawaban Akhir

{270}\{ 270^\circ \}


Apakah Anda ingin penjelasan lebih rinci atau memiliki pertanyaan lain?

5 Pertanyaan Terkait:

  1. Bagaimana cara menyelesaikan persamaan trigonometri dalam bentuk umum?
  2. Mengapa kita menggunakan metode sinus tunggal dalam penyelesaian ini?
  3. Bagaimana menentukan kuadran dari sudut penyelesaian?
  4. Bagaimana jika batasan domain diubah menjadi 0x2π0 \leq x \leq 2\pi radian?
  5. Bagaimana menyelesaikan persamaan jika menggunakan metode lain seperti substitusi?

Tips:
Saat menyelesaikan persamaan trigonometri, selalu periksa kuadran yang sesuai berdasarkan tanda sinus, kosinus, atau tangen.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Trigonometry
Sinusoidal Equations
Trigonometric Identities

Formulas

a sin x + b cos x = R sin(x + α)
R = √(a² + b²)
sin(x - α) = -1/2

Theorems

Sum and Difference Formulas for Trigonometric Functions
Trigonometric Identities

Suitable Grade Level

Grades 11-12