Aturan sinus: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Mengatur posisi sub-subjudul dan mengganti subjudul "Bunyi Teorema" menjadi "Hubungan dengan lingkaran luar segitiga". Konten dalam edit ini adalah alih bahasa dari artikel Wikipedia Bahasa Inggris en:Law_of_sines (oldid 1059829524); Lihat sejarahnya untuk atribusi. |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
(9 revisi perantara oleh 4 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
:''Untuk kegunaan lain, lihat [[Sinus (disambiguasi)]].''
{{multiple image|direction=horizontal|total_width=350|title=
Aturan sinus adalah salah satu dari dua persamaan trigonometrik yang umum digunakan untuk menentukan besar panjang dan sudut pada segitiga, persamaan lain yang digunakan adalah [[aturan kosinus]].
Baris 10:
Hukum sinus bagi [[Trigonometri bola|segitiga yang terletak pada bola]] ditemukan pada abad ke-10. Penemuan ini banyak diatribusikan kepada [[Abu-Mahmud Khojandi]], [[Abul Wafa Muhammad Al Buzjani]], [[Nasir al-Din al-Tusi|Nashiruddin ath-Thusi]], dan [[Abu Nashr Mansur]].<ref name="Sesiano">Sesiano hanya mencatat al-Wafa sebagai seorang kontributor. Sesiano, Jacques (2000) "Islamic mathematics" pp. 137–157, dalam {{citation|title=Mathematics Across Cultures: The History of Non-western Mathematics|first1=Helaine|last1=Selin|first2=Ubiratan|last2=D'Ambrosio|year=2000|publisher=[[Springer Science+Business Media|Springer]]|isbn=1-4020-0260-2}}
"... .Spherical geometry was based on Menelaus's Spherics (and, in particular, its theorem IIIJ.1) and gave rise through Abu'l-Wafii' al-Buzjani (940-997/8) to the law of sines for spherical triangles,
<math>\frac{\sin a}{\sin \alpha} = \frac{\sin b}{\sin \beta} = \frac{\sin c}{\sin \gamma}</math>
Baris 16:
where <math>a,\,b,\,c</math> are the sides and <math>\alpha,\,\beta,\,\gamma</math> the opposite angles</ref>
Pada abad ke-11, buku [[Ibn Muʿādh al-Jayyānī]]' mengandung hukum sinus secara umum.<ref name="MacTutor Al-Jayyani">{{MacTutor|id=Al-Jayyani|title=Abu Abd Allah Muhammad ibn Muadh Al-Jayyani}}</ref><ref name=":0">{{Cite book|date=1997|url=https://www.worldcat.org/oclc/37996126|title=Histoire des sciences arabes|location=Paris|isbn=2-02-030355-8|others=Rushdī Rāshid, Régis Morelon|oclc=37996126}}</ref> Hukum sinus pada bidang [datar] kemudian dinyatakan oleh [[Nasir al-Din al-Tusi|Nashiruddin ath-Thusi]] pada abad ke-13.<ref name=":0" /> Dalam karyanya ''Tentang Gambar Sektor'', <!-- Bahasa Inggris: On the Sector Figure. Saya menerjemahkan dengan menggunakan asumsi Sector memiliki artian yang sama dengan definisi kata "sektor" di KBBI, "tembereng tajam". Tolong koreksi. --Kekavigi -->ia menuliskan hukum sinus untuk bidang datar dan untuk permukaan bola, dan memberikan rumus untuk kedua hukum ini.<ref>{{cite book|last=Berggren|first=J. Lennart|year=2007|title=The Mathematics of Egypt, Mesopotamia, China, India, and Islam: A Sourcebook|url=https://archive.org/details/mathematicsofegy0000unse|publisher=Princeton University Press|isbn=978-0-691-11485-9|page=[https://archive.org/details/mathematicsofegy0000unse/page/518 518]|chapter=Mathematics in Medieval Islam}}</ref>
Pada abad ke-15, matematikawan Jerman [[Regiomontanus]] menggunakan hukum sinus sebagai fondasi solusi tentang masalah yang berkaitan dengan [[segitiga siku-siku]]. Solusi yang tertulis pada Buku IV-nya pada gilirannya menjadi dasar solusi masalah yang berkaitan dengan segitiga secara umum.<ref>Glen Van Brummelen (2009). "''[https://books.google.com/books?id=bHD8IBaYN-oC&pg=&dq&hl=en#v=onepage&q=&f=false The mathematics of the heavens and the earth: the early history of trigonometry]''". Princeton University Press. p.259. {{isbn|0-691-12973-8}}</ref>
== Bukti ==
Baris 36:
:<math>\frac{\sin B}{b} = \frac{\sin C}{c}</math>
==
Ketika menggunakan aturan sinus untuk menentukan panjang sisi suatu segitiga, kasus ambigu dapat terjadi ketika terdapat dua segitiga dapat dibuat dari
: [[Berkas:PictureAmbitext_(Greek_angles).svg|319x319px|Kasus ambigu penggunaan aturan sinus untuk mencari panjang sisi segitiga. Apabila diberikan besar sudut <math>\alpha</math>, juga panjang sisi <math>a</math> dan <math>c</math>, maka kedua-dua segitiga {{math|''ABC''}} dan {{math|''ABC′''}} adalah benar.|jmpl]]
Untuk sembarang segitiga, kasus ambigu terjadi apabila kondisi-kondisi berikut
* Informasi yang tersedia tentang segitiga hanyalah sudut {{math|''α''}} dan panjang {{math|''a''}} dan {{math|''c''}}.
Baris 55:
== Hubungan dengan lingkaran luar segitiga ==
Pada identitas<math display="block"> \frac{a}{\sin{\alpha}} = \frac{b}{\sin{\beta}} = \frac{c}{\sin{\gamma}},</math>ketiga pecahan tersebut memiliki nilai yang sama dengan panjang [[diameter]] dari [[lingkaran luar]] segitiga. Bukti mengenai hal ini dapat ditelusuri sampai ke [[Ptolemy]].<ref>Coxeter, H. S. M. and Greitzer, S. L. ''Geometry Revisited''. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 1–3, 1967</ref><ref name=":02">{{Cite web|title=Law of Sines|url=http://www.pballew.net/lawofsin.html|website=www.pballew.net|access-date=2018-09-18|archive-date=2018-09-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20180910164536/http://www.pballew.net/lawofsin.html|dead-url=yes}}</ref>
=== Bukti ===
[[Berkas:Sinelaw_radius_(Greek_angles).svg|jmpl|Membuktikan nilai rasio pada aturan sinus sama dengan panjang diameter lingkaran luar segitiga. Perhatikan bahwa segitiga {{math|''ADB''}} melalui pusat lingkaran yang berdiameter {{math|''d''}}.]]
Seperti terlihat pada gambar, misalkan ada sebuah lingkaran yang memuat segitiga <math> \triangle ABC</math>, dan memuat segitiga lain <math> \triangle ADB</math> yang sisinya melewati pusat lingkaran '''O'''.<ref group="nb">Memuat, dalam artian semua titik sudut segitiga terletak pada lingkaran.</ref> Sudut <math> \angle AOD</math> memiliki [[sudut pusat]] sebesar <math> 180^\circ</math>, sehingga sudut <math> \angle ABD = 90^\circ</math>. Karena merupakan segitiga siku-siku, pada segitiga <math> \triangle ABD</math> berlaku<math display="block"> \sin{\delta}= \frac{\text{depan}}{\text{miring}}= \frac{c}{2R},</math>
dengan <math display="inline"> R= \frac{d}{2}</math> adalah jari-jari dari lingkaran yang memuat segitiga.<ref name=":02" /> Sudut <math>{\gamma}</math> dan <math>{\delta}</math> memiliki sudut pusat yang sama, sehingga besar sudut mereka sama: <math>{\gamma} = {\delta}</math>. Maka disimpulkan,<math display="block"> \sin{\delta} = \sin{\gamma} = \frac{c}{2R}.</math>Dengan menyusun kembali suku-suku, dihasilkan<math display="block"> 2R = \frac{c}{\sin{\gamma}}.</math>Proses di atas dapat diulangi dengan membentuk <math> \triangle ADB</math> yang berbeda, sehingga menghasilkan persamaan
{{equation box 1|equation=<math> \frac{a}{\sin{\alpha}} = \frac{b}{\sin{\beta}} = \frac{c}{\sin{\gamma}}=2R.</math>}}
=== Hubungan dengan luas segitiga ===
Menggunakan notasi yang sama dengan bagian sebelumnya, luas dari segitiga <math> \triangle ABC</math> adalah <math display="inline">L = \frac{1}{2}ab \sin \gamma</math>, dengan <math>\gamma</math> adalah sudut yang diapit oleh sisi {{math|''a''}} dan {{math|''b''}}. Mensubtitusi aturan sinus pada persamaan luas segitiga menghasilkan<ref>{{Citation|last=Mr. T's Math Videos|title=Area of a Triangle and Radius of its Circumscribed Circle|date=2015-06-10|url=https://www.youtube.com/watch?v=t6QNGDPG4Og|archive-url=https://ghostarchive.org/varchive/youtube/20211211/t6QNGDPG4Og|archive-date=2021-12-11|url-status=live|access-date=2018-09-18}}{{cbignore}}</ref> <math display="block">L=\frac{1}{2}ab \cdot \frac {c}{2R} = \frac{abc}{4R}. </math>Dapat ditunjukkan bahwa persamaan tersebut mengimplikasikan<math display="block">\begin{align}
\frac{abc} {2L}
& = \frac {2abc} {\sqrt{{(a^2+b^2+c^2)}^2-2(a^4+b^4+c^4) }},▼
\end{align}</math>dengan <math>s</math> adalah [[Semiperimeter|panjang setengah keliling]] segitiga, yakni <math display="inline">s = \frac{a+b+c}{2}.</math> Persamaan ini dapat disederhanakan menjadi [[Teorema Heron|rumus Heron]] untuk menghitung luas segitiga.
Aturan sinus juga dapat digunakan untuk menghasilkan rumus berikut untuk menghitung luas lingkaran. Dengan menyatakan <math display="inline">S =\frac {\sin A + \sin B + \sin C}{2}</math>, dapat ditunjukkan<ref>Mitchell, Douglas W., "A Heron-type area formula in terms of sines," ''Mathematical Gazette'' 93, March 2009, 108–109.</ref>
{{equation box 1|equation=<math>T = 4R^{2} \sqrt{S \left(S - \sin A\right) \left(S - \sin B\right) \left(S - \sin C\right)}</math>}}
== Kasus hiperbolik ==
{{See also|segitiga hiperbolik}}
Dalam [[geometri hiperbolik]] dengan kurvatur bernilai −1, aturan sinus berubah menjadi<math display="block">\frac{\sin A}{\sinh a} = \frac{\sin B}{\sinh b} = \frac{\sin C}{\sinh c} \,.</math>Pada kasus khusus dengan {{math|''B''}} berupa sudut siku-siku, dihasilkan<math display="block">\sin C = \frac{\sinh c}{\sinh b} </math>yang mirip dengan rumus pada [[geometri Euklides]], yang menyatakan sinus sebagai perbandingan panjang sisi berlawanan dengan sisi hipotenusa.
== Pada permukaan bola ==
[[Berkas:Spherical_trigonometry_vectors.svg|ka|jmpl|200x200px|Ilustrasi dari setiap label untuk aturan sinus pada permukaan bola.]]
Aturan sinus pada permukaan bola memberikan hubungan trigonometrik pada segitiga yang sisi-sisinya berupa [[lingkaran besar]].
Misalkan radius dari bola adalah 1. Misalkan pula {{math|''a''}}, {{math|''b''}}, dan {{math|''c''}} adalah panjang dari segmen-segmen lingkaran besar yang menjadi sisi-sisi segitiga. Karena bola berupa bola satuan, panjang {{math|''a''}}, {{math|''b''}}, dan {{math|''c''}} sama dengan besar-besar sudut (dalam [[radian]]) dari pusat bola, yang membentuk segmen-segmen lingkaran besar. Misalkan juga {{math|''A''}}, {{math|''B''}}, dan {{math|''C''}} adalah sudut-sudut yang berhadapan dengan masing-masing sisi segitiga. Aturan sinus pada permukaan bola menyatakan bahwa<math display="block">\frac{\sin A}{\sin a} = \frac{\sin B}{\sin b} = \frac{\sin C}{\sin c}.</math>
== Pada permukaan dengan kurvatur konstan ==
Pada permukaan secara umum, fungsi sinus dapat diperumum sebagai berikut:<math display="block">\sin_K x = x - \frac{K x^3}{3!} + \frac{K^2 x^5}{5!} - \frac{K^3 x^7}{7!} + \cdots.</math>yang nilainya juga bergantung kurvatur {{math|''K''}} di posisi <math>x</math> berada. Aturan sinus pada permukaan kurvatur bernilai konstan {{math|''K''}} menyatakan bahwa<ref name="mathworld" /><math display="block">\frac{\sin A}{\sin_K a} = \frac{\sin B}{\sin_K b} = \frac{\sin C}{\sin_K c} \,.</math>Mensubtitusi nilai {{math|1=''K'' = 0}}, {{math|1=''K'' = 1}}, dan {{math|1=''K'' = −1}}, secara berurutan akan menghasilkan aturan sinus pada permukaan Euklides, bola, dan hiperbolik, yang dijelaskan pada bagian-bagian sebelumnya. Misalkan {{math|''p''<sub>''K''</sub>(''r'')}} menyatakan keliling lingkaran berdiameter {{math|''r''}} pada ruang dengan kurvatur konstan {{math|''K''}}. Maka {{math|1=''p''<sub>''K''</sub>(''r'') = 2''π'' sin<sub>''K''</sub> ''r''}}. Akibatnya, aturan sinus juga dapat ditulis ulang sebagai:<math display="block">\frac{\sin A}{p_K(a)} = \frac{\sin B}{p_K(b)} = \frac{\sin C}{p_K(c)} \,.</math>Rumus ini ditemukan oleh [[János Bolyai]].<ref>{{cite book|last=Katok|first=Svetlana|year=1992|url=https://archive.org/details/fuchsiangroups00kato|title=Fuchsian groups|location=Chicago|publisher=University of Chicago Press|isbn=0-226-42583-5|page=[https://archive.org/details/fuchsiangroups00kato/page/n31 22]|author-link=Svetlana Katok|url-access=limited}}</ref>
▲2R &= \frac{abc} {2\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}} \\
▲&= \frac {2abc} {\sqrt{(a^2+b^2+c^2)^2-2(a^4+b^4+c^4) }}
== Lihat pula ==
* [[Triangulasi]]
* [[Aturan kosinus]]
== Catatan ==
<references group="nb" />
== Rujukan ==
{{Reflist}}
[[Kategori:Trigonometri]]
[[Kategori:Segitiga]]
|