Lingkaran satuan adalah alat tunggal yang menyatukan setiap gagasan berbasis sudut dalam trigonometri: nilai sinus dan kosinus, sudut acuan, tanda kuadran, dan ukuran radian. Daripada menghafal puluhan rasio segitiga, lingkaran satuan memungkinkan Anda membaca koordinat (cos θ, sin θ) untuk sudut mana pun yang lurus pada lingkaran berjari-jari 1.

Cara kerja lingkaran satuan

Gambarlah sebuah lingkaran dengan jari-jari 1 yang berpusat di titik asal bidang koordinat. Mulai dari sumbu x positif, sapukan berlawanan arah jarum jam dengan sudut θ. Dimanapun sapuan itu — sisi terminal sudutnya — melintasi lingkaran adalah titiknya (cos θ, sin θ). Karena lingkaran berjari-jari 1, maka koordinat x titik tersebut didefinisikan sebagai cos θ dan koordinat y sebagai sin θ. Ini adalah perpanjangan langsung dari definisi segitiga siku-siku yang terdiri dari sinus dan kosinus (berlawanan/sisi miring, berdekatan/sisi miring) dengan sudut dengan ukuran berapa pun, termasuk sudut yang melewati 90° dan sudut negatif, sehingga segitiga siku-siku tidak lagi masuk akal.

Tangen mengikuti garis lurus sebagai sin θ / cos θ, kemiringan sinar sisi terminal. Karena lingkaran satuan mempunyai jari-jari 1, tidak diperlukan pembagian dengan sisi miring — koordinat adalah nilai trigonometri.

Sudut referensi dan aturan ASTC

Daripada mengingat nilai pasti yang terpisah untuk setiap sudut di sekeliling lingkaran penuh, trigonometri menggunakan sudut referensi: setiap sudut dipetakan kembali ke sudut lancip (0°–90°) di Kuadran I, dan tandanya ditentukan di kuadran mana sudut aslinya berada. Mnemonik klasiknya adalah All-Sine-Tangent-Cosine ("Semua Siswa Mengambil Kalkulus"): pada Kuadran I, ketiga fungsi tersebut positif; di Kuadran II, hanya sinus yang positif; di Kuadran III, hanya garis singgung yang positif; di Kuadran IV, hanya kosinus yang positif.

Jadi 210° (Kuadran III) mempunyai sudut acuan yang sama dengan 30°, dan kosinus serta sinusnya sama-sama negatif karena tangen saja yang bernilai positif di Kuadran III — cos(210°) = -cos(30°) dan sin(210°) = -sin(30°).

16 sudut standar dan nilai pastinya

Setiap kelipatan 30° dan 45° pada keliling lingkaran — total 16 sudut, termasuk empat sudut sumbu 0°/90°/180°/270° — mempunyai nilai simbolis eksak (cos, sin) yang diperoleh dari dua segitiga siku-siku khusus: segitiga 30-60-90 (menghasilkan 1/2 dan √3/2) dan segitiga 45-45-90 (menghasilkan √2/2 keduanya). Sudut apa pun di luar himpunan 16 ini tidak memiliki bentuk simbolik yang jelas dan dibiarkan sebagai perkiraan desimal — tab Nilai Tepat pada kalkulator ini membuat perbedaan tersebut menjadi eksplisit dan tidak menampilkan pecahan bulat yang menyesatkan.

Batasan dan hal-hal yang harus diperhatikan

Tangen tidak terdefinisi pada 90° dan 270° (dan sudut mana pun yang sejajar dengannya) karena kosinusnya adalah 0, sehingga perlu dibagi dengan nol — kalkulator ini melaporkan "tidak terdefinisi" dan bukan kesalahan atau desimal tak terhingga. Pembulatan titik mengambang juga berarti masukan radian yang dikonversi dari nilai derajat eksak (seperti π/2) dapat menghitung cos sebagai bilangan bukan nol yang sangat kecil, bukan 0 yang sempurna secara matematis; pencarian nilai persis kalkulator menghindari hal ini dengan mencocokkan dengan nilai simbolis sebenarnya, bukan keluaran floating-point mentah.