Levi Rizki Saputra Notes

Rumus Setengah Sudut

Created at . Updated at .

# Dari Penjumlahan Sudut Cosinus

Misal θ=2α\theta = 2\alpha maka α=12θ\alpha = \frac{1}{2}\theta. Berlaku

cos(2α)=2cos2(α)1cos(θ)=2cos2(12θ)11+cos(θ)=2cos2(12θ)1+cos(θ)2=cos2(12θ)cos(12θ)=1+cos(θ)2\begin{align*} \cos(2\alpha) & =2\cos^{2}(\alpha)-1\\ \cos(\theta) & =2\cos^{2}(\frac{1}{2}\theta)-1\\ 1+\cos(\theta) & =2\cos^{2}(\frac{1}{2}\theta)\\ \frac{1+\cos(\theta)}{2} & =\cos^{2}(\frac{1}{2}\theta)\\ \cos(\frac{1}{2}\theta) & =\sqrt{\frac{1+\cos(\theta)}{2}} \end{align*}

Berlaku juga:

cos(2α)=12sin2(θ)cos(θ)=12sin2(12θ)cos(θ)1=2sin2(12θ)cos(θ)+1=2sin2(12θ)cos(θ)+12=sin(12θ)sin(12θ)=1cos(θ)2\begin{align*} \cos(2\alpha) & =1-2\sin^{2}(\theta)\\ \cos(\theta) & =1-2\sin^{2}(\frac{1}{2}\theta)\\ \cos(\theta)-1 & =-2\sin^{2}(\frac{1}{2}\theta)\\ -\cos(\theta)+1 & =2\sin^{2}(\frac{1}{2}\theta)\\ \frac{-\cos(\theta)+1}{2} & =\sin(\frac{1}{2}\theta)\\ \sin(\frac{1}{2}\theta) & =\sqrt{\frac{1-\cos(\theta)}{2}} \end{align*}

Maka berlaku:

tan(12θ)=sin(12θ)cos(12θ)=(1cos(θ)2)(1+cos(θ)2)=1cos(θ)1+cos(θ)=1cos(θ)1+cos(θ)\begin{align*} \tan(\frac{1}{2}\theta) & =\frac{\sin(\frac{1}{2}\theta)}{\cos(\frac{1}{2}\theta)}\\ & =\frac{\left(\dfrac{\sqrt{1-\cos(\theta)}}{\sqrt{2}}\right)}{\left(\dfrac{\sqrt{1+\cos(\theta)}}{\sqrt{2}}\right)}\\ & =\frac{\sqrt{1-\cos(\theta)}}{\sqrt{1+\cos(\theta)}}\\ & =\sqrt{\frac{1-\cos(\theta)}{1+\cos(\theta)}} \end{align*}

Karena x2x^2 dan (x)2(-x)^2 menghasilkan nilai sama. Maka akar dari suatu bilangan bisa menghasilkan bilangan + dan bilangan -. Dibutuhkan ±\pm pada 3 persamaan di atas dan + atau - ditentukan oleh letak kuadran 12θ\frac{1}{2}\theta. Seperti fungsi sin/cos biasa yang tanda ±\pm ditentukan oleh letak kuadran sudut.

# Kesimpulan

Untuk θ\theta sebuah sudut apapun

sin(12θ)=1cos(θ)2cos(12θ)=1+cos(θ)2tan(12θ)=1cos(θ)1+cos(θ)\begin{align*} \sin(\frac{1}{2}\theta) &=\sqrt{\dfrac{1-\cos(\theta)}{2}}\\ \cos(\frac{1}{2}\theta) &=\sqrt{\dfrac{1+\cos(\theta)}{2}}\\ \tan(\frac{1}{2}\theta) &=\sqrt{\dfrac{1-\cos(\theta)}{1+\cos(\theta)}} \end{align*}