Nisbah Trigonometri
What this chapter coversMatlamat bab ini
- Saya boleh mengenal pasti sisi bertentangan, sisi bersebelahan dan hipotenus berdasarkan suatu sudut tirus dalam segi tiga bersudut tegak (5.1.1)
- Saya boleh membuat dan menentusahkan konjektur tentang hubungan antara sudut tirus dengan nisbah sisi segi tiga bersudut tegak, dan mentakrifkan sinus, kosinus dan tangen (5.1.2)
- Saya boleh menerangkan kesan perubahan saiz sudut tirus terhadap nilai sinus, kosinus dan tangen (5.1.3)
- Saya boleh menentukan nilai sinus, kosinus dan tangen suatu sudut tirus daripada segi tiga bersudut tegak (5.1.4)
- Saya boleh menentukan nilai sinus, kosinus dan tangen sudut 30°, 45° dan 60° tanpa menggunakan kalkulator (5.1.5)
- Saya boleh menukar antara darjah dan minit serta menggunakan kalkulator saintifik untuk mencari nilai nisbah trigonometri dan saiz sudut (5.1.6)
- Saya boleh menyelesaikan masalah yang melibatkan sinus, kosinus dan tangen, termasuk sudut dongak (5.1.7)
5.1Sinus, kosinus dan tangen bagi sudut tirus dalam segi tiga bersudut tegak
Trigonometri membolehkan kita mencari panjang, tinggi atau sudut yang sukar diukur terus, misalnya lebar sungai, tinggi bangunan atau tinggi sebatang tiang. Segala-galanya bermula daripada sebuah segi tiga bersudut tegak dan satu sudut tirus. Nama trigonometri datang daripada bahasa Yunani: trigonon = tiga sudut, metron = mengukur.
5.1.1 Mengenal pasti sisi bertentangan dan sisi bersebelahan berdasarkan suatu sudut tirus dalam segi tiga bersudut tegak.
5.1.2 Membuat dan menentusahkan konjektur tentang hubungan antara sudut tirus dengan nisbah sisi segi tiga bersudut tegak, dan seterusnya mentakrifkan sinus, kosinus dan tangen.
5.1.3 Membuat dan menentusahkan konjektur tentang kesan perubahan saiz sudut terhadap nilai sinus, kosinus dan tangen.
5.1.4 Menentukan nilai sinus, kosinus dan tangen suatu sudut tirus.
5.1.5 Menentukan nilai sinus, kosinus dan tangen sudut 30°, 45° dan 60° tanpa menggunakan kalkulator.
5.1.6 Melakukan pengiraan yang melibatkan sinus, kosinus dan tangen.
5.1.7 Menyelesaikan masalah yang melibatkan sinus, kosinus dan tangen.
Mengenal pasti hipotenus, sisi bertentangan dan sisi bersebelahan (5.1.1)

Rajah daripada buku teks Matematik Tingkatan 3 (KSSM), m.s. 108.
Bagi ∠BAC: hipotenus AC, sisi bertentangan BC, sisi bersebelahan AB.
Bagi ∠BCA: hipotenus AC, sisi bertentangan AB, sisi bersebelahan BC.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Sisi bertentangan KL (menghadap M).
Sisi bersebelahan LM (menyentuh M).
Mentakrifkan sinus, kosinus dan tangen (5.1.2)
Dalam Cetusan Minda 1 (m.s. 110), lukis segi tiga bersudut tegak PQR dengan PQ = 16 unit dan QR = 12 unit, kemudian lukis beberapa garis selari dengan QR untuk mendapat segi tiga yang lebih kecil dengan sudut ∠QPR yang sama. Panjang sisi berubah, tetapi nisbah sisinya tidak berubah. Contohnya, dalam salah satu segi tiga yang lebih kecil, nisbah sisi bertentangan kepada hipotenus ialah 35, nisbah sisi bersebelahan kepada hipotenus ialah 45 dan nisbah sisi bertentangan kepada sisi bersebelahan ialah 34; nilai yang sama diperoleh bagi setiap segi tiga.
sinus θ (sin θ) = panjang sisi bertentanganhipotenus
kosinus θ (kos θ) = panjang sisi bersebelahanhipotenus
tangen θ (tan θ) = panjang sisi bertentanganpanjang sisi bersebelahan
sin x = QRPR kos x = PQPR tan x = QRPQ
sin y = PQPR kos y = QRPR tan y = PQQR
Perhatikan bahawa sin x = kos y. Sisi yang bertentangan dengan satu sudut ialah sisi bersebelahan bagi sudut yang satu lagi.
Segi tiga kedua: sin y = 1.52.5 = 35, kos y = 22.5 = 45, tan y = 1.52 = 34.
Ketiga-tiga nisbah adalah sama kerana panjang setiap sisi bagi kedua-dua rajah adalah berkadaran. Maka sudut x dan sudut y mempunyai nisbah trigonometri yang sama.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
sin θ = 513, kos θ = 1213, tan θ = 512.
Kesan perubahan saiz sudut terhadap sin, kos dan tan (5.1.3)
Dalam Cetusan Minda 2 (m.s. 112), anda melukis segi tiga bersudut tegak dengan tapak 10 cm dan sudut 10° hingga 80°, lalu mengukur sisi. Nilai yang diukur hampir dengan nilai daripada kalkulator di bawah (empat tempat perpuluhan). Contohnya, buku teks memperoleh sin 10° ≈ 0.1765 melalui ukuran, manakala kalkulator memberi 0.1736.
| θ | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sin θ | 0.1736 | 0.3420 | 0.5000 | 0.6428 | 0.7660 | 0.8660 | 0.9397 | 0.9848 |
| kos θ | 0.9848 | 0.9397 | 0.8660 | 0.7660 | 0.6428 | 0.5000 | 0.3420 | 0.1736 |
| tan θ | 0.1763 | 0.3640 | 0.5774 | 0.8391 | 1.1918 | 1.7321 | 2.7475 | 5.6713 |
(a) semakin besar nilai sinus dan nilainya menghampiri 1;
(b) semakin kecil nilai kosinus dan nilainya menghampiri sifar;
(c) semakin besar nilai tangen.
Nilai had: sin 0° = 0, kos 0° = 1, tan 0° = 0; sin 90° = 1, kos 90° = 0 dan tan 90° = ∞ (tidak tertakrif; nilainya bertambah tanpa had).
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
kos 35° lebih besar (kosinus berkurang apabila sudut bertambah).
Menentukan nilai sin, kos dan tan daripada segi tiga (5.1.4)
(a) PR = √(15² + 8²) = √289 = 17 cm
(b) sin ∠PRQ = PQPR = 1517
(c) kos ∠PRQ = QRPR = 817
(d) tan ∠QPR = QRPQ = 815
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
sin ∠PRQ = PQPR = 2425
tan ∠QPR = QRPQ = 724
TQ = 6 ÷ 2 = 3 cm.
(a) QR = √(10² − 6²) = √64 = 8 cm
(b) PT = √(4² + 3²) = √25 = 5 cm
(c) sin ∠QRS = SQRS = 610 = 35
(d) kos ∠TPQ = PQPT = 45
(e) tan ∠PTQ = PQTQ = 43
(f) tan ∠QSR = QRSQ = 86 = 43
Hubungan antara sin, kos dan tan (5.1.4)
Lukis segi tiga bersudut tegak dengan hipotenus 1 unit. Maka sisi bertentangan x = sin θ dan sisi bersebelahan y = kos θ. Oleh sebab tan θ = sisi bertentangansisi bersebelahan, diperoleh
kos θ = sin θ ÷ tan θ = 38 ÷ 3√55 = 38 × √553 = √558.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Menggunakan nisbah yang diberi untuk mencari sisi
(a) QRPR = 35, jadi QR = 3 × 205 = 12 cm.
(b) PQ = √(20² − 12²) = √256 = 16 cm, maka kos ∠QPR = PQPR = 1620 = 45.
Tentukan nilai RQ terlebih dahulu. TQ = √(13² − 12²) = 5 cm, jadi SQ = 2 × 5 = 10 cm.
RQ = √(26² − 10²) = √576 = 24 cm.
kos x = RQSR = 2426 = 1213.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
AB = √(30² − 24²) = √324 = 18 cm.
kos ∠BAC = ABAC = 1830 = 35.
Sudut 30°, 45° dan 60° tanpa kalkulator (5.1.5)
Segi tiga sama sisi PRS bersisi 2 unit. Garis SQ membahagi dua segi tiga itu dan menghasilkan segi tiga bersudut tegak dengan sudut 30° dan 60° dan sisi 1, √3 dan 2 (Rajah 1(b)). Segi tiga bersudut tegak sama kaki KLM dengan dua sisi 1 unit mempunyai hipotenus √2 dan sudut 45° (Rajah 2).

Rajah daripada buku teks Matematik Tingkatan 3 (KSSM), m.s. 119.
| θ | 30° | 45° | 60° |
|---|---|---|---|
| sin θ | 12 | 1√2 | √32 |
| kos θ | √32 | 1√2 | 12 |
| tan θ | 1√3 | 1 | √3 |
(b) 3 kos 30° − 2 sin 60° = 3(√32) − 2(√32) = 3√32 − 2√32 = √32
(c) 2 tan 45° − 2 kos 60° = 2(1) − 2(12) = 2 − 1 = 1
(d) (2 sin 60°)(4 kos 30°) − 4 tan 60° = 2(√32)(4)(√32) − 4√3 = (√3)(2)(√3) − 4√3 = 6 − 4√3
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
(b) 2(1√2) × 4(1√2) = 82 = 4
Darjah, minit dan saat (5.1.6)
(b) 43° 30′ = 43° + (3060)° = 43° + 0.5° = 43.5°
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
(b) 45 ÷ 60 = 0.75, maka 36.75°
Menggunakan kalkulator saintifik (5.1.6)
Pastikan kalkulator berada dalam mod darjah (paparan menunjukkan D atau DEG). Butang °′″ hanya perlu ditekan apabila soalan diberikan dalam unit darjah dan minit.
(b) kos 20.7° = 0.9354
(c) tan 64° 12′ = 2.0686
(b) kos x = 0.7021, maka x = kos⁻¹ 0.7021 = 45.4° = 45° 24′
(c) tan x = 2.4876, maka x = tan⁻¹ 2.4876 = 68.1° = 68° 6′
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
(b) x = kos⁻¹ 0.8 = 36.87…° = 36° 52′
Menyelesaikan masalah (5.1.7)
sin 50° = QRPR = 2.5PR
PR = 2.5sin 50° = 3.26 m (2 t.p.)
FG = EH = 4 cm. Dalam tapak, CG = √(8² + 5²) = √89 cm (segi tiga BCG bersudut tegak di B, BG = 5 cm).
tan ∠FCG = FGCG = 4√89
∠FCG = tan⁻¹ 4√89 = 22.98° = 22° 59′
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Tinggi = 6 × sin 65° = 5.44 m.
Contoh lain: Contoh 10, Jelajah Matematik dan soalan Cabaran Dinamis
∠QSP = ∠QPS = 30°, maka ∠PQS = 180° − 30° − 30° = 120° dan ∠SQR = 180° − 120° = 60°.
kos 60° = QRQS = QR10 = 0.5, maka QR = 5 cm. SR = √(10² − 5²) = √75 cm.
PR = 10 + 5 = 15 cm. PS = √(15² + 75) = √300 = 17.32 cm (2 t.p.).
Cabaran Dinamis: soalan KBAT (m.s. 124–125)
Soalan Uji Diri, Mahir Diri dan Masteri Kendiri menggabungkan beberapa konsep. Perhatikan cara berfikir dalam contoh berikut (jawapan akhir sepadan dengan bahagian Jawapan buku teks, m.s. 256).
(a) tan θ = 815, maka θ = 28° 4′.
(b) sudut 90° − θ ialah ∠KML. sin (90° − θ) = KLKM = 1517 = kos θ.
(c) kos (90° − θ) = LMKM = 817 = sin θ.
Kesimpulan: bagi sudut tirus, sin (90° − θ) = kos θ dan kos (90° − θ) = sin θ.
(a) tan θ = ABBC = 15BC = 512, maka BC = 36 cm dan AC = √(15² + 36²) = 39 cm.
(b) tan (90° − θ) = BCAB = 3615 = 125.
(c) θ = tan⁻¹ 512 = 22.6° (3 angka bererti).
(a) tan θ = SRPR = 18PR = 35, maka PR = 30 cm dan PQ = 30 − 18 = 12 cm.
(b) PS = √(30² + 18²) = √1224 = 34.99, iaitu 35 cm (integer terdekat).
(c) tan y = QRSR = 1818 = 1, maka y = 45° (y ialah ∠QSR).
(a) AD = BC = 16 cm, maka MD = 4 cm dan AM = 12 cm. BN = 8 cm. Perbezaan tinggi antara M dan N = 12 − 8 = 4 cm dan jarak mengufuk = AB = 8 cm. MN = √(8² + 4²) = √80 = 4√5 cm.
(c) Trapezium CDMN: sisi selari DM = 4 cm dan CN = 8 cm, tinggi 8 cm, luas = 12(4 + 8)(8) = 48 cm². Trapezium ABNM: sisi selari AM = 12 cm dan BN = 8 cm, luas = 12(12 + 8)(8) = 80 cm². Nisbah luas = 48 : 80 = 3 : 5, bukan 1 : 2. Pernyataan Shahril tidak benar.
Peta Konsep
| Nisbah trigonometri | Takrif | Nilai khas |
|---|---|---|
| Sinus: sin θ | sisi bertentanganhipotenus | sin 30° = 12, sin 45° = 1√2, sin 60° = √32; sin 0° = 0, sin 90° = 1 |
| Kosinus: kos θ | sisi bersebelahanhipotenus | kos 30° = √32, kos 45° = 1√2, kos 60° = 12; kos 0° = 1, kos 90° = 0 |
| Tangen: tan θ | sisi bertentangansisi bersebelahan = sin θkos θ | tan 30° = 1√3, tan 45° = 1, tan 60° = √3; tan 0° = 0, tan 90° = ∞ |
- Apabila saiz sudut tirus θ bertambah, nilai sin θ dan tan θ bertambah, manakala nilai kos θ berkurang.
- Untuk menentukan nilai sinus, kosinus dan tangen: gunakan segi tiga bersudut tegak dan teorem Pythagoras, sudut khas 30°, 45°, 60°, atau kalkulator saintifik (mod darjah).
Kandungan dan contoh mengikut buku teks Matematik Tingkatan 3 (KSSM), Bab 5, m.s. 106–127.