Trigonometri & Prakalkulus · Sinus dan kosinus

Sinus dan kosinus

sin θ dan cos θ adalah tinggi dan posisi horizontal titik pada sudut θ di lingkaran satuan. Digambar terhadap θ, keduanya membentuk gelombang, dan gelombang kosinus adalah gelombang sinus seperempat putaran di depan.

01

Sinus dan kosinus dalam visualisasi ini

Untuk sudut θ\theta yang diukur dalam radian dari sumbu x positif, titik pada sudut itu di lingkaran satuan adalah P=(cos⁡θ,sin⁡θ)P = (\cos\theta, \sin\theta): kosinus adalah posisi horizontalnya, sinus tingginya. Radian adalah panjang sepanjang lingkaran satuan, sehingga θ juga busur yang ditempuh dari (1, 0), dan kedua fungsi berulang setelah satu putaran, dengan periode 2π2\pi. Halaman ini mengikuti satu putaran, 0≤θ≤2π0 \le \theta \le 2\pi.

Seperempat putaran, dan kemiringan
cos⁡θ=sin⁡ ⁣(θ+π2),ddθsin⁡θ=cos⁡θ\cos\theta = \sin\!\left(\theta + \tfrac{\pi}{2}\right), \qquad \frac{d}{d\theta}\sin\theta = \cos\theta

Ketiga bagian memakai satuan panjang sama. Tinggi P, dipindahkan mendatar, menelusuri gelombang sinus dengan θ ke kanan; posisi horizontalnya, dipindahkan ke bawah, menelusuri gelombang kosinus yang menggantung dengan θ ke bawah. Busur kuning dari (1, 0) ke P panjangnya θ, dan panjang kuning yang sama berada pada kedua sumbu θ: satu putaran membentang menjadi 2π ≈ 6.283 kali jari-jari. Mendatar memutar grafik menggantung seperempat putaran terhadap pusat. Rotasi itu membawa setiap titik grafik menggantung ke tinggi cos θ pada posisi θ, dan membawa P ke Q, titik seperempat putaran di depan. Tinggi Q adalah posisi horizontal P, sehingga gelombang kosinus setinggi gelombang sinus π/2\pi/2 lebih jauh: itu adalah gelombang sinus yang digeser π/2\pi/2 ke kiri.

Saat berputar satu radian per detik, P memiliki kecepatan (−sin⁡θ,cos⁡θ)(-\sin\theta, \cos\theta), panjangnya 1 dan tegak lurus jari-jari. Komponen ke atasnya, cos θ, adalah laju perubahan tinggi, yaitu kemiringan gelombang sinus: 1 pada θ=0, −1 pada θ=π, dan 0 pada puncak serta lembah. Putar titik meninggalkan tanda merah setiap π/6 s. Tanda pada lingkaran berjarak merata; bayangannya berdesakan dekat atas dan bawah, tempat tinggi berubah lambat.

02

Hal yang perlu diperhatikan

  • Tanda merah mencatat selang waktu putaran yang sama. Itu bukan titik sampel, dan tidak ada yang mengaitkannya dengan bentuk kurva selain putaran seragam.
  • Membentangkan kosinus adalah putaran kaku seluruh grafik: kurva tidak berubah, hanya letaknya. Sinus digambar seperempat periode melewati 2π hanya agar pasangan setinggi untuk setiap θ dalam putaran tetap ada pada gambar.
  • Pada sudut istimewa (kelipatan π/6 dan π/4), nilainya eksak, seperti sin⁡(π/3)=3/2\sin(\pi/3) = \sqrt3/2; di tempat lain berupa desimal bertanda ≈.
03

Kontrol

  • Seret P mengelilingi lingkaran, atau titik pada salah satu gelombang; di dekat sudut istimewa titik melekat. Sudut dapat diketik dalam radian (π/3, atau desimal seperti 1.0472, yang tetap desimal) atau derajat (60°), dari 0 hingga 2π.
  • Mode presentasi membuka tampilan layar penuh untuk proyektor: Spasi memutar titik, ← → beralih antar sudut istimewa, H menyembunyikan setiap nilai. Bagikan menyalin tautan ke tampilan saat ini, termasuk tanda putaran terakhir.
04

Terkait

Bacaan lanjutan: Wikipedia: Sine and cosine (Bahasa Inggris); OpenStax, Algebra and Trigonometry 2e, 8.1 Graphs of the Sine and Cosine Functions (Bahasa Inggris).