Modul Ajar Matematika Kelas 10 SMA: Perbandingan Trigonometri (Bab 4)

Pembelajaran perbandingan trigonometri sinus, kosinus, tangen, sekan, kosekan, dan kotangen pada segitiga siku-siku, sudut istimewa, relasi sudut antarkuadran, dan pengukuran klinometer.

Capaian dan tujuan pembelajaran

  • Peserta didik mampu mengidentifikasi dan menghitung rasio trigonometri (sinus, kosinus, tangen) pada segitiga siku-siku.
  • Peserta didik mampu menentukan nilai trigonometri sudut istimewa dan sudut berelasi di empat kuadran.
  • Peserta didik mampu memecahkan masalah kontekstual tinggi dan jarak menggunakan sudut elevasi dan depresi.

Materi pokok & uraian konsep pembelajaran

Trigonometri mengkaji hubungan perbandingan antara panjang sisi-sisi dan besar sudut pada bangun segitiga. Definisi rasio sinus (depan/miring), kosinus (samping/miring), dan tangen (depan/samping) pada segitiga siku-siku menjadi pijakan dasar navigasi, astronomi, dan survei tanah.

Sudut-sudut istimewa ($0^\circ, 30^\circ, 45^\circ, 60^\circ, 90^\circ$) memiliki nilai perbandingan eksak yang dapat diturunkan melalui sifat geometri segitiga sama sisi dan sama kaki. Pemahaman lingkaran satuan memperluas definisi perbandingan trigonometri untuk sudut di seluruh empat kuadran Cartesius.

Penerapan trigonometri dalam estimasi ketinggian pohon, gedung, atau puncak gunung menggunakan sudut elevasi dan sudut depresi melatih keterampilan pemodelan matematika nyata menggunakan alat bantu klinometer sederhana.

Peta subtopik bahasan

  • Rasio Trigonometri pada Segitiga Siku-Siku

    Merumuskan nilai sin, cos, tan, csc, sec, dan cot berdasarkan sisi depan, samping, dan miring segitiga siku-siku.

  • Nilai Trigonometri Sudut Istimewa

    Menghitung nilai eksak perbandingan trigonometri sudut $0^\circ, 30^\circ, 45^\circ, 60^\circ,$ dan $90^\circ$.

  • Perbandingan Trigonometri di Berbagai Kuadran

    Menentukan tanda positif-negatif dan relasi sudut berelasi $(90^\circ \pm \alpha, 180^\circ \pm \alpha, 360^\circ - \alpha)$ pada kuadran I, II, III, dan IV.

  • Aplikasi Sudut Elevasi dan Depresi

    Menyelesaikan masalah kontekstual pengukuran tinggi objek nyata menggunakan klinometer dan trigonometri.

Istilah kunci dan glosarium

Sinus (sin)
Perbandingan antara panjang sisi di depan sudut dengan panjang sisi miring (hipotenusa) pada segitiga siku-siku.
Kosinus (cos)
Perbandingan antara panjang sisi di samping sudut dengan panjang sisi miring pada segitiga siku-siku.
Tangen (tan)
Perbandingan antara panjang sisi di depan sudut dengan panjang sisi di samping sudut ($tan = \frac{sin}{cos}$).
Sudut Elevasi
Sudut yang terbentuk antara garis pandang pengamat ke arah atas dengan garis horizontal mata.
Kuadran
Satu dari empat daerah bidang koordinat Cartesius yang dibagi oleh sumbu-X dan sumbu-Y.

Instrumen asesmen formatif & contoh soal pembelajaran

5 butir instrumen soal pilihan ganda berbasis HOTS untuk mengukur pemahaman konsep pada bab ini. Dilengkapi kunci jawaban dan uraian pembahasan analitis.

Soal 1

Pada segitiga siku-siku $ABC$ dengan siku-siku di $B$, diketahui panjang sisi $AB = 8$ cm dan $BC = 6$ cm. Nilai $\sin \angle A$ adalah...

  • A. $\frac{3}{5}$
  • B. $\frac{4}{5}$
  • C. $\frac{3}{4}$
  • D. $\frac{4}{3}$
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan A

Pembahasan: Sisi miring $AC = \sqrt{8^2 + 6^2} = \sqrt{64 + 36} = 10$ cm. $\sin \angle A = \frac{\text{sisi depan } BC}{\text{sisi miring } AC} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}$.

Soal 2

Nilai dari $\sin 30^\circ \cdot \cos 60^\circ + \cos 30^\circ \cdot \sin 60^\circ$ adalah...

  • A. 0
  • B. $\frac{1}{2}$
  • C. $\frac{\sqrt{3}}{2}$
  • D. 1
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan D

Pembahasan: $\sin 30^\circ = \frac{1}{2}$, $\cos 60^\circ = \frac{1}{2}$, $\cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}$, $\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}$. Hasil $= (\frac{1}{2})(\frac{1}{2}) + (\frac{\sqrt{3}}{2})(\frac{\sqrt{3}}{2}) = \frac{1}{4} + \frac{3}{4} = 1$.

Soal 3

Nilai dari $\cos 150^\circ$ adalah...

  • A. $\frac{1}{2}$
  • B. $-\frac{1}{2}$
  • C. $\frac{\sqrt{3}}{2}$
  • D. $-\frac{\sqrt{3}}{2}$
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan D

Pembahasan: Sudut $150^\circ$ berada di kuadran II (nilai cosinus negatif): $\cos 150^\circ = \cos(180^\circ - 30^\circ) = -\cos 30^\circ = -\frac{\sqrt{3}}{2}$.

Soal 4

Seorang anak berdiri sejauh 20 meter dari kaki sebuah gedung. Dari tempat anak berdiri, puncak gedung terlihat dengan sudut elevasi $45^\circ$. Jika tinggi mata anak 1,5 meter, tinggi gedung tersebut adalah...

  • A. 20 meter
  • B. 21,5 meter
  • C. 23 meter
  • D. 24,5 meter
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan B

Pembahasan: Misal tinggi gedung di atas mata adalah $y$. $\tan 45^\circ = \frac{y}{20} \rightarrow 1 = \frac{y}{20} \rightarrow y = 20$ m. Tinggi gedung total $= 20 + 1,5 = 21,5$ meter.

Soal 5

Jika $\tan \alpha = \frac{5}{12}$ dengan $\alpha$ berada di kuadran III, maka nilai $\cos \alpha$ adalah...

  • A. $\frac{12}{13}$
  • B. $-\frac{12}{13}$
  • C. $\frac{5}{13}$
  • D. $-\frac{5}{13}$
Lihat Kunci Jawaban & Pembahasan
Kunci Jawaban: Pilihan B

Pembahasan: Sisi miring $= \sqrt{5^2 + 12^2} = 13$. Di kuadran III, nilai kosinus bertanda negatif: $\cos \alpha = -\frac{12}{13}$.

Petunjuk penggunaan berkas

Setelah mengunduh berkas perangkat ajar, ikuti langkah berikut untuk menggunakannya secara optimal:

  1. Buka dokumen menggunakan Microsoft Word, Google Docs, atau LibreOffice.
  2. Sesuaikan identitas satuan pendidikan, nama guru pengampu, NIP, serta alokasi waktu kelas.
  3. Cetak instrumen asesmen atau bagikan lembar kerja (LKPD) kepada peserta didik.

Bahan ajar Matematika lainnya

  • Ayo Membilang sampai dengan 10

    Matematika SD Kelas 1 · Semester 1

  • Penjumlahan sampai dengan 10

    Matematika SD Kelas 1 · Semester 1

  • Pengurangan sampai dengan 10

    Matematika SD Kelas 1 · Semester 1