Materi Matematika "Bidang Datar Kelas 10"
Bidang datar erat kaitannya dengan titik dan
garis. Apakah kalian tahu apa
itu titik dan apa itu garis?
Titik adalah suatu satuan dasar dari geometri, sedangkan garis adalah sederetan titik-titik yang jumlahnya sangat banyak (tak terhingga), yang memanjang pada dua arah yang berlawanan tanpa ujung. Dalam gambar di bawah ini, A dan B adalah titik dan a adalah garis yang menghubungkan titik A dan B. Untuk kedepannya, garis digambar tanpa menggunakan anak panah.
Postulat 1 : Paling
sedikit diperlukan dua titik untuk membuat sebuah garis.
Postulat 2 :Dua
titik yang berbeda hanya dihubungkan oleh satu garis.
Jika sebuah garis dipotong menjadi beberapa bagian, maka penggalan garis tersebut dinamakan segmen garis. Adapun panjang segmen garis adalah jarak antara kedua titik ujungnya. Dalam gambar di atas, jika garis a dipotong pada titik A dan B, maka kita akan memperoleh segmen garis AB.
Postulat : Panjang
setiap segmen garis adalah suatu bilangan positif yang khas (tunggal).
Dalam gambar di atas, panjang segmen garis AB
adalah
AB=(xA−xB)+2(yA−yB)2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√
Jika dua buah garis kita hubungkan, maka kedua garis tersebut akan membentuk sudut. Besar sudut antara dua garis ini dapat bervariasi.
1.
Jika sudut yang
terbentuk berkisar antara 0o hingga 90o, maka sudut antara
kedua garis tersebut disebut sudut lancip.
2.
Jika sudut yang
terbentuk adalah 90o, maka kedua garis dikatakan saling berpenyiku dan sudut antara
kedua garis tersebut disebut sudut siku-siku.
3.
Jika sudut yang
terbentuk berkisar antara 90o hingga 180o, maka sudut antara
kedua garis tersebut disebut sudut tumpul.
4.
Jika sudut yang
terbentuk adalah 180o, maka kedua garis dikatakan saling berpelurus dan sudut antara
kedua garis tersebut disebut sudut lurus.
Nah, sekarang kalian sudut tahu apa itu titik
dan garis, serta macam-macam sudut. Lalu,
apa yang dimaksud dengan bidang?
Bidang adalah permukaan datar yang diperpanjang tak terhingga ke segala arah. Setiap garis yang saling berpotongan akan terletak pada satu bidang, sedangkan garis-garis yang saling bersilangan tidak terletak pada satu bidang.
Mari perhatikan gambar di bawah ini.
a. Jika dua garis berpotongan, maka pasangan
sudut yang saling bertolak belakang adalah sama besarnya.
∠A1=∠A4∠A2=∠A3∠B5=∠B8∠B6=∠B7
b. Jika dua garis sejajar dipotong oleh sebuah
garis transversal, maka pasangan sudut-sudut yang sehadap adalah sama besarnya.
∠A1=∠B5∠A2=∠B6∠A3=∠B7∠A4=∠B8
c. Jika dua garis sejajar dipotong oleh sebuah
garis transversal, maka pasangan sudut dalam berseberangan adalah sama besarnya.
∠A3=∠B6∠A4=∠B5
d. Jika dua garis sejajar dipotong oleh sebuah
garis transversal, maka pasangan sudut luar berseberangan adalah sama besarnya.
∠A1=∠B8∠A2=∠B7
e. Jika dua garis sejajar dipotong oleh sebuah
garis transversal, maka pasangan sudut dalam sepihak jumlahnya 180o.
∠A3+∠B5=1800∠A4+∠B6=1800
f. Jika dua garis sejajar dipotong oleh sebuah
garis transversal, maka pasangan sudut luar sepihak jumlahnya 180o.
∠A1+∠B7=1800∠A2+∠B8=1800
Dalil titik tengah segitiga
Segmen garis penghubung titik-titik tengah
dari kedua sisi segitiga adalah sejajar dengan sisi ketiga dan panjangnya
adalah setengah kali panjang sisi ketiga tersebut.
DE=12 AB.
Dalil Intercept Segitiga
Jika sebuah garis sejajar dengan salah satu
sisi sebuah segitiga ABC (misalnya garis sejajar sisi BC) memotong dua sisi
lain dari segitiga ABC (yaitu sisi AB danAC) di titik D dan E, maka berlaku
perbandingan berikut ini :
- AD : DB = AE : EC
- AD : AB = AE : AC = DE : BC
Dalil Stewart
Dalam segitiga sembarang selalu berlaku:
kuadrat panjang garis yang ditarik dari titik sudut ke rusuk di hadapannya
dikali panjang rusuk di hadapannya tersebut, sama dengan jumlah kuadrat panjang
kedua rusuk lainnya setelah masing-masing dikali bersilang dengan panjang
bagian-bagian rusuk ketiga dikurangi hasil perkalian berganda di antara panjang
rusuk ketiga tersebut dengan bagian-bagiannya.
(CD2)(AB)=(BC2)(AD)+(AC2)(BD)−(AD)(BD)(AB)
Dalil Menelaus
Jika sebuah garis berpotongan dengan ketiga
sisi ΔABC (sisi-sisi AB, BC, CA) atau perpanjangan masing-masing di P, Q, dan
R, maka berlaku
APPC×CQQB×BRRA=1
Dalil de Ceva
Jika garis yang ditarik dari tiap titik sudut
segtiga (titik A, B, dan C) berpotongan pada satu titik (titik O) dan memotong
sisi-sisi yang berhadapan (sisi BC, CA, dan AB) di titik D, E, dan F, maka
berlaku :
AFFB.BDDC.CEEA=1
Mari kita cermati beberapa contoh soal berikut ini.
Contoh 1 :
Diberikan titik A(15, 20) dan titik B(35, 5).
Tentukan panjang segmen garis AB !
Penyelesaian :
- A (15, 20), berarti xA = 15 dan yA = 20
- B (35,5), berarti xB = 35 dan yB = 5
Panjang AB====(xA−xB)2+(yA−yB)2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√(15−35)2+(20−5)2−−−−−−−−−−−−−−−−−√(−20)2+(15)2−−−−−−−−−−−−√25
Contoh 2 :
Tentukan koordinat titik tengah M dari segmen
garis AB, dengan A(10, 20) dan B(50, 10) !
Penyelesaian :
- A(10, 20), berarti xA = 10 dan yA = 20
- B(50, 10), berarti xB = 50 dan yB = 10
xM====(xA+xB)2(10+50)260230 yM====(yA+yB)2(20+10)230215 ∴M(xM,yM)=(30,15)
Contoh 3 :
∠P dan ∠Q saling berpenyiku, ∠P = ½ x dan ∠Q = 2x. Tentukan besar
∠P dan ∠Q !
Penyelesaian :
Oleh karena ∠P dan ∠Q saling berpenyiku, maka jumlah kedua sudut tersebut sama
dengan 90o.
∠P+∠Q=90∘⇔12x+2x=90∘⇔52x=90∘⇔(25)52x=(25)90∘⇔x=180∘5⇔x=36∘∠P=12x=12(36∘)=18∘∠Q=2x=2(36∘)=72∘
Contoh 4 :
Hengki memiliki dua segmen garis sepanjang 7
cm dan 4 cm. Jika Hengki hendak membuat segitiga dari dua segmen garis
tersebut, maka tentukan panjang segmen garis ketiga!
Penyelesaian :
- Jumlah panjang kedua garis = 7
cm + 4 cm = 11 cm
- Selisih panjang kedua garis = 7
cm 4 cm = 3 cm
Jika dimisalkan panjang segmen garis ketiga
adalah x cm, maka agar terbentuk segitiga, haruslah berlaku : 3 cm
< x <11 cm.
Dengan demikian, panjang segmen garis ketiga
lebih besar dari 3 cm namun kurang dari 11 cm.
Contoh 5 :
Berdasarkan dalil Menelaus, pada gambar di atas
berlaku hubungan
APPC×CQQB×BRRA=1
Buktikanlah dalil tersebut!
Penyelesaian :
Buat garis bantu CD ⊥ PQ dan BF ⊥ PQ seperti
ditunjukkan pada gambar.
Berdasarkan gambar di atas, ∠Q = ∠Q, ∠D = ∠F = 90o, dan ∠DCQ = ∠FBQ. Dengan demikian,
ΔCDQ sebangun dengan ΔBFQ dan berlaku perbandingan berikut :
CQQB=CDBF⇔CQQB=h1h2…(1)
Oleh karena ΔBRF juga sebangun dengan ΔARE
(sd-sd-sd), maka berlaku perbandingan berikut :
BRRA=BFAE⇔BRRA=h3h2...(2)
Selanjutnya, karena ΔAPE juga sebangun dengan
ΔCPD (sd-sd-sd), maka berlaku perbandingan :
APPC=AECD⇔APPC=h2h2..(3)
Apabila ruas kiri dari persamaan (1), (2), dan
(3) dikalikan, maka diperoleh hasil sebagai berikut :
CQQB(BRRA)(APPC)=h1h3(h3h2)(h2h1)⇔CQQB(BRRA)(APPC)=1
(terbukti)
Comments
Post a Comment