Math Problem Statement

Himpunan penyelesaian dari persamaan 2 - 2cos^2 x = sin x untuk 0 deg < x <= 180 deg adalah

Solution

Kita diberikan persamaan:

22cos2(x)=sin(x)2 - 2\cos^2(x) = \sin(x)

Untuk menyelesaikannya, kita akan melalui beberapa langkah:

Langkah 1: Sederhanakan persamaan

Mulai dengan memindahkan semua suku ke satu sisi persamaan:

22cos2(x)sin(x)=02 - 2\cos^2(x) - \sin(x) = 0

Gunakan identitas trigonometri dasar, yaitu:

cos2(x)=1sin2(x)\cos^2(x) = 1 - \sin^2(x)

Maka substitusi cos2(x)\cos^2(x) ke dalam persamaan:

22(1sin2(x))sin(x)=02 - 2(1 - \sin^2(x)) - \sin(x) = 0

22+2sin2(x)sin(x)=02 - 2 + 2\sin^2(x) - \sin(x) = 0

Hasilnya menjadi:

2sin2(x)sin(x)=02\sin^2(x) - \sin(x) = 0

Langkah 2: Faktorkan persamaan

Faktor dari persamaan tersebut adalah:

sin(x)(2sin(x)1)=0\sin(x)(2\sin(x) - 1) = 0

Dari sini, kita mendapatkan dua kemungkinan solusi:

  1. sin(x)=0\sin(x) = 0
  2. 2sin(x)1=02\sin(x) - 1 = 0

Langkah 3: Temukan solusi untuk masing-masing kasus

Kasus 1: sin(x)=0\sin(x) = 0

Untuk rentang 0<x1800^\circ < x \leq 180^\circ, sin(x)=0\sin(x) = 0 terjadi pada:

x=0(Tapi ini tidak termasuk karena syarat x>0)x = 0^\circ \quad (\text{Tapi ini tidak termasuk karena syarat } x > 0^\circ)

Jadi, tidak ada solusi dari kasus ini dalam rentang yang diberikan.

Kasus 2: 2sin(x)1=02\sin(x) - 1 = 0

Dari persamaan ini, kita dapatkan:

sin(x)=12\sin(x) = \frac{1}{2}

Untuk rentang 0<x1800^\circ < x \leq 180^\circ, nilai sin(x)=12\sin(x) = \frac{1}{2} terjadi pada:

x=30danx=150x = 30^\circ \quad \text{dan} \quad x = 150^\circ

Himpunan Penyelesaian

Jadi, himpunan penyelesaian dari persamaan 22cos2(x)=sin(x)2 - 2\cos^2(x) = \sin(x) dalam rentang 0<x1800^\circ < x \leq 180^\circ adalah:

x={30,150}x = \{30^\circ, 150^\circ\}

Apakah Anda ingin detail lebih lanjut atau ada pertanyaan?


5 Pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara menggunakan identitas trigonometri lain untuk menyelesaikan persamaan trigonometri?
  2. Apa yang terjadi jika rentang nilai xx diperluas di luar 0<x1800^\circ < x \leq 180^\circ?
  3. Bagaimana cara memeriksa solusi trigonometri menggunakan grafik fungsi sinus dan cosinus?
  4. Apa hubungan antara sudut dan nilai fungsi sinus di kuadran kedua?
  5. Bagaimana jika persamaan melibatkan fungsi trigonometri lain seperti tan(x)\tan(x)?

Tip: Ketika menyelesaikan persamaan trigonometri, sering kali bermanfaat untuk menggunakan identitas trigonometri untuk menyederhanakan ekspresi yang lebih rumit.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Trigonometry
Trigonometric Identities
Equation Solving

Formulas

cos^2(x) = 1 - sin^2(x)
sin(x)(2sin(x) - 1) = 0

Theorems

Basic Trigonometric Identities
Zero-Product Property

Suitable Grade Level

Grades 10-12