Bahan Ajar Teorema Pythagoras
Transcript of Bahan Ajar Teorema Pythagoras
TEOREMA PYTHAGORAS
Pendahuluan
Teorema Pythagoras meruapakan salah satu teorema yang telah
dikenal manusia sejak peradapan kuno. Nama teorema ini
diambil dari nama seorang matematikawan Yunani yang bernama
Pythagoras.
Pada bab ini kita akan membahas mengenai menentukan,
menghitung dan memecahkan masalah yang berkaita dengan
Teorema Pythagoras.
Tujuan Pembelajaran
Siswa mampu memahami dan menemukan teorema Pythagoras.
Siswa mampu menemukan hubungan antar sisi pada segitiga
siku-siku khusus.
Siswa mampu menyelesaikan permasalahan nyata dengan
teorema pythagoras.
A. Memahami dan Menemukan Teorema Pythagoras
Apakah kalian tahu apakah kegunaan dari kita mempelajari
teorema pythagoras? Suatu ilmu akan lebih terasa menarik
2
bila ada keterkaitan dengan kegiatan dan kebermanfaatan
dalam kehidupan sehari-hari . Misal, seorang pekerja
bangunan sedang memeriksa kesikuan sebelum membuat desain
pondasi suatu bangunan. Dalam memeriksa kesikuan ini mereka
menggunakan Tripel Pythagoras, meski secara ilmiah Pak
Tukang tidak mengerti alasan mengapa menggunakan itu. Nah,
inilah salah satu penerapan Teorema Pythagoras dalam
kehiduapan sehari-hari.
Terdapat beberapa cara dalam membuktikan teorema, yaitudengan pendekatan luas persegi, luas segitiga sama sisi,luas trapesium, dan luas bentuk bangun datar lainnya. Salahsatu pembuktikan teorema adalah pembuktian yang diemukanoleh James A. Garfield, Presiden ke-20 Amerika Serikat.Beliau membuktikan teorema ini dengan menggunakan luasteorema pytagoras.
Diberikan : Segitiga ABC
D a E
b
c
B
a c
C b A
Buktikan : a2+b2=c2
Kontruksi : Perpanjangan sisi AB sampai titik D sedemikian
sehingga BD CA. Kontruksi ruas garis DE sehingga
3
DE CD dan DE BC. Lukislah ruas garis BE dan
AB.
Bukti : Segiempat ABCD adalah trapesium.
Mengapa? Luas trapesium ABCD adalah,
L = 12 h(p + p’) =
12 (a + b)(a + b) =
12(a2 + 2ab + b2) ..........(i)
Luas trapesium dapat dicari dengan menjumlahkan luas
segitiga ACB, BDE, dan EBA. Setelah membuktikan ABC
BDE dan 1 2, dapat ditunjukkan bahwa ABE adalah
siku-siku. Mengapa? Karena ketiga segitiga tersebut
memiliki sudut siku-siku, maka luasnya adalah
L(ACB) = 12 ab
L(BDE) = 12 ab
L(BEA) = 12 c2
Sehingga, diperoleh luas dari trapesium adalah
L = 12 ab +
12 ab +
12 c2 = ab +
12 c2 ..........(ii)
Dengan mensubstitusikan persamaan (i) dan (ii), maka diperoleh
12(a2 + 2ab + b2) = ab +
12 c2
4
a2 + 2ab + b2 = 2ab + c2
a2 + b2 = c2 (Terbukti)
Dari analisis di atas, dapat disimpulkan bahwa hubungan
panjang sisi-sisi segitiga yang panjang sisi-sisinya a, b
dan c tersebut dianamakan Teorema Pythagoras.
Segitiga siku-siku yang ketiga sisinya adalah bilangan aslidisebut Tripel Pythagoras.
Lakukan pembuktian Teorema Pythagoras menggunakanpendekatan luas persegi pada LKPD(Lembar Kerja PesertaDidik) yang telah guru anda berikan.
B. Menentukan Hubungan Antar Sisi Pada Segitiga Siku-Siku
Khusus
Teorema pythagoras dapat digunakan untuk meakukan
penyelidikan terhadap sifat menarik dari segitiga khusus
atau istimewa seperti segitiga siku-siku sama kaki dan
segitiga siku-siku yang besar sudutnya 30o – 60o – 90o.
Dalam sub bab ini kita akan menemukan hubungan antar
panjang sisi pada segitiga siku-siku sama kaki dan segitiga
siku-siku yang besar sudutnya 30o – 60o – 90o.
Apotema Teorema Pythagoras :
“Pada segitiga siku-siku, jumlah kuadrat sisi siku-
sikunya sama dengan kuadrat sisi miringnya”.
5
Pada pembelajaran kelas VII Semester 1 yang lalu, anda
telah mempelajari bagaimana melukis sudut-sudut istimewa
dengan menggunakan jangka dan penggaris bukan? Berapakah
besar sudut-sudut istimewa itu?
Pada segitiga siku-siku khusus dengan salah satu sudutnya
istimewa terdapat perbandingan perbandingan diantara sisi-
sisinya. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal
berikut!
Contoh 1 :
Perhatikan gambar di samping ini! E
Segitiga DEF siku-siku di E dan 5 cm
D = 45o. Jika panjang EF = 5 cm
dan FD = 5 √2 cm ,maka: F 5 √2 cmD
a. Tentukan besar F !
b. Tentukan panjang ED dengan menggunakan teorema
Pythagoras !
c. Bandingkan panjang kedua sisi siku-sikunya, kesimpulan
apa yang kamu peroleh?
d. Berdasarkan panjang sisi-sisinya dan besar sudut-
sudutnya, disebut segitiga apakah segitiga DEF?
Penyelesaian :
a. Besar F = 180o - D - E
= 180o - 90o - 45o
= 45o
6
b. panjang ED
ED2 = DF2 - EF2
= (5√2)2 - 52
= 50 – 25
ED2 = 25
ED = 5 cmc. perbandingan kedua sisi siku-siku adalah 1 : 1
Kesimpulanya :
Berdasarkan poin a) dan b) maka dapat disimpulkan bahwa
perbandingan panjang sisi siku-sikunya yaitu 1 : 1 dan
besar sudut DEF adalah 45o – 90o – 45o .
d. Berdasarkan panjang siku-siku dan besar sudut pada
segitiga EFD maka segitiga DEF disebut segitiga siku-siku
khusus sama kaki.
Contoh 2 :
Perhatikan gambar di samping ini! P
Segitiga PQR siku-siku di Q dan R = 30o 10 cm
Panjang sisi-sisi QR = 5 √3 cm, RP = 10 cm maka QR
a. Tentukan besar P! 5 √3 cmb. Tentukan panjang sisi PQ !
c. Bandingkan panjang sisi di depan sudut 300 dengan
hipotenusa PQR
d. Kesimpulan apa yang dapat Anda peroleh ?
Penyelesaian:
a. Besar P = 180o - Q - R
= 180o - 90o - 30o
7
= 60o
b. Panjang PQ
PQ2 = PR2 - QR2
= 102 - (5√3)2
= 100 – 75
PQ2 = 25
PQ = 5 cmc. Perbandingan panjang sisi di depan sudut 300 dengan
hipotenusa PQR adalah 1 : 2
d. Kesimpulannya :
Berdasarkan perbandingan panjang sisi di depan sudut 300
dengan hipotenusa PQR nya 1 : 2 maka segitiga PQR
disebut segitiga siku-siku khusus yang besar sudutnya
30o – 60o – 90o.
C. Menyelesaikan Permasalahan Nyata dengan Teorema
Pythagoras
Dalam kehidupan sehari-hari banyak permasalahan-
permasalahan yang dapat diselesaikan dengan menggunakan
teorema Pythagoras. Contoh permasalahan-permasalahan
tersebut antara lain adalah sebagai berikut :
Contoh 1 :
Rumah pak Widodo berlantai dua seperti gambar di bawah ini.
8
Jika alas tangga terletak 2 m dari tembok dan tinggi tembok
4,5 m, maka berapakah panjang tangga yang 4,5 m yang harus
dibuat?
Penyelesaian :
Panjang tangga = √4,52+22
= √24,25 ≈ 4, 92 m
Jadi, panjang tangga rumah pak Widodo yang 4,5 m yang harusdibuat adalah √24,25m ≈ 4, 92 m
Contoh 2:
Pak Budi mempunyai kebun berbentuk segitiga dengan panjang
sisi–sisinya adalah 8 m,
15 m, dan 17 m, maka
a) berbentuk segitiga apakah kebun pak Budi ?
b) dapatkah kamu menentukan luas kebun pak Budi ?
Penyelesaian :
a) 172 = 289 152 = 225 82 = 64
Karena 172 = 152 + 82 , maka ketiga bilangan tersebut
memenuhi tripel pythagoras. Segitiga tersebut adalah
segitiga siku-siku.
b. Dapat, yaitu
9
luas kebun pak Budi = 12( 8 x 15 )
= 60 m2
Jadi, segitiga tersebut luasnya adalah 60 cm2.
Contoh 3 :
Seorang anak mempunyai tinggi badan 150 cm. Ia berdiri 12 m
dari tiang bendera. Jika jarak antara kepala anak tersebut
dengan puncak tiang bendera adalah 13 m, maka hitunglah
tinggi tiang bendera tersebut!
Penyelesaian :
Pada contoh soal di atas jika kita gambarkan adalah sebagai
berikut
12 mGambar 1 Gambar 2
Untuk menghitung tinggi tiang bendera, langkah yang pertama
harus dihitung dulu nilai x. Nilai x dapat dicari dengan
memperhatikan Gambar 2, maka
10
x = √132−122
= √169−144 = √25 = 5 m
Jadi, tinggi tiang bendera dapat diperoleh
5 m + 1,5 m = 6,5 m
LATIHAN:1. Diketahui KLM siku-siku di L, jika panjang hipotenusa
KLM adalah 20 cm dan MKL = 300 , tentukan luas segitiga
KLM !
2. Perhatikan segitiga siku-siku di samping.
Q
Jika panjang PQ = 7cm dan panjang 7 cm 7√3 cmQR = 7√3 cm, maka: P R
a. Tentukan panjang PR!
b. Tentukan besar P dan R !
3. Pada segitiga ABC, diketahui panjang AB = 6 cm, AC = 8
cm dan BC = 10 cm. Berbentuk apakah segitiga ABC
tersebut? Mengapa?
4. Pesawat tim SAR berhasil menemukan lokasi kecelakaan
helikopter yang jatuh di daerah A. Lokasi tersebut
ditemukan setelah terbang 25 km ke arah Barat Laut dari
11
bandara, kemudian membelok ke Selatan sejauh 18 km.
Berapa kilometerkah jarak lokasi kecelakaan dari bandara?
5. Sebuah kuda-kuda atap rumah berbentuk segitiga sama
kaki dengan panjang kaki – kakinya 10 meter dan panjang
alasnya 16 meter seperti tampak pada gambar di bawah
ini !
10 m 10 m
16 m
Bila seluruh rangka kuda-kuda tersebut terbuat dari kayu
dan harga kayu Rp. 45.000,00 untuk tiap 4 meter,
berapakah biaya untuk membuat kuda-kuda atap tersebut?
RANGKUMAN
Pada segitiga siku-siku, sisi dihadapan sudut siku-siku
disebut sisi miring atau juga disebut hipotenusa.
Teorema Pythagoras: “Pada segitiga siku-siku, jumlah
kuadrat sisi siku-sikunya sama dengan kuadrat sisi
miringnya”.
Jika a, b dan c panjang sisi-sisi suatu segitiga siku-siku
dengan a, b dan c bilangan asli, maka a, b, c disebut
bilangan Tripel Pythagoras.
12
Jika a, b dan c panjang sisi-sisi suatu segitiga yang
memenuhi persamaan a2 + b2 = c2 dengan c adalah sisi
terpanjang, maka segitiga tersebut adalah segitiga siku-
siku.
Jika a, b dan c panjang sisi-sisi suatu segitiga dengan c
sisi terpanjang tetapi a, b dan c tidak memenuhi bilangan
Tripel Pythagoras, terdapat dua kemungkinan bentuk
segitiga :
− Jika a2 + b2 < c2, maka ΔABC segitiga tumpul
− Jika a2 + b2 > c2, maka ΔABC segitiga lancip.
Daftar Pustaka- Wisnu Siwi Satiti. 2012. Web Based Lesson: Pythagorean Theorem
- Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia,
Buku Guru Matematika SMP Kelas VIII Kurikulum 2013, Teorema
Pythagoras, Cetakan ke-1, 2014 Pusat Kurikulum dan
Perbukuan, Balitbang, Kemdikbud.
- Sukino, Wilson Simangunsong: 1994, Matematika SLTP, jilid
2A, Erlangga, Jakarta.
13
Kunci Jawaban Latihan 1. Diketahui : KLM siku-siku di L
panjang hipotenusa 20 cm
MKL = 300
Ditanya : Tentukan luas segitiga KLM !
Penyelesaian :
LMK = 1800 - KLM - MKL
M = 1800 - 900 - 300
20 cm = 600
KLM merupakan segitiga siku-
siku
L K khusus yang memiliki
sudut 30o–60o–90o, sehingga perbandingan panjang sisi di
depan sudut 300 dengan hipotenusa KLM adalah 1 : 2. Jadi
diperoleh panjang ML adalah 10 cm.
14
Selanjutnya, dicari panjang KL = √202−102
= √400−100
= √300 = 10 √3 cm
Maka, luas KLM = 12x10√3x10
= 50√3 cm2
2. Diketahui :
Panjang PQ = 7cm
panjang QR = 7√3 cmDitanya : a. Panjang PR ?
b. Besar
P dan R ?
Penyelesaian :
a. Panjang PR = √72+(7√3)2
= √49+147
= √169= 14 cmb. Karena telah didapat panjang PR = 14 cm(poin a) dan
perbandingan panjang sisi di depan sudut R dengan
hipotenusa PQR adalah 1 : 2, maka besar R = 30o.
Jadi, besar P = 180o - Q - R
= 180o - 90o - 30o
= 60o
15
3. Diketahui : Segitiga ABC dengan panjang AB = 6 cm, AC
= 8 cm dan BC = 10 cm. Ditanya : Berbentuk apakah
segitiga ABC tersebut? Mengapa?
Penyelesaian :
AB2 = 36, AC2 = 64, BC2 = 100
Segitiga yang terbentuk adalah segitiga siku-siku
sembarang, karena ketiga bilangan tersebut memenuhi
tripel pythagoras, yaitu BC2= AB2+AC2.
4. Diketahui : Letak pesawat terjatuh, yang sebelumnya
terbang 25 km ke arah Barat
laut dari bandara kemudian membelok ke Selatan
sejauh 16 km
Ditanya : Berapa km jarak lokasi kecelakaan dari bandara?
Penyelesaian :
Jarak lokasi kecelakaan =√252−162
= √625−256
= √369 = 3√41 km ≈ 19,21 km
5. Diketahui : Sebuah kuda-kuda atap rumah berbentuk
segitiga sama kaki dengan
panjang kaki–kakinya 10 meter dan panjang
alasnya 16 meter
Ditanya : Bila seluruh rangka kuda-kuda tersebut terbuat
dari kayu dan harga
kayu Rp. 45.000,00 untuk tiap 4 meter, berapakah
biaya untuk membuat kuda-kuda atap tersebut?
16
Penyelesaian : C C
10 m 10 m 10 m
A D B D 8 m B16 m
Panjang CD =√102−82
= √100−64
= √36 = 6 m
Karena sisi CD dari ADC dan sisi CD dari BDC berimpit,
maka panjang CD hanya dihitunng sekali.
Sehingga panjang kuda-kuda atap rumah berbentuk segitiga
sama kaki tersebut panjang AB + panjang BC + panjang
CA + panjang CD = 10 + 16 + 10 + 6
= 42 m
Harga kayu Rp. 45.000,00 untuk tiap 4 meter, maka harga
per-meter adalah Rp. 11.250. Jadi, biaya untuk membuat
kuda-kuda atap tersebut adalah
42 x Rp. 11.250 = Rp. 472.500
17