Menemukan Teorema P ythagoras

118 Matematika Konsep dan Aplikasinya 2 Sebelum mempelajari materi pada bab ini, kalian harus menguasai materi mengenai segitiga, segi empat, sudut, dan bilangan kuadrat, serta akar kuadrat. Namun, sebelumnya mari kita ingat kembali mengenai luas persegi dan luas segitiga siku-siku.

A. TEOREMA PYTHAGORAS 1. Luas Persegi dan Luas Segitiga Siku-Siku

Perhatikan Gambar 5.1. Pada gambar tersebut tampak sebuah persegi ABCD yang panjang sisinya s satuan panjang. Luas persegi ABCD = sisi u sisi L = s u s L = s 2 satuan luas Selanjutnya, perhatikan Gambar 5.2. Pada gambar tersebut tampak sebuah persegi panjang PQRS yang panjangnya p dan lebarnya l satuan. Diagonal QS membagi persegi panjang PQRS menjadi dua buah segitiga siku-siku, yaitu PQS dan QRS. Luas persegi panjang PQRS sama dengan jumlah luas PQS dan QRS. Adapun luas PQS sama dengan luas QRS, sehingga diperoleh luas PQS luas QRS 1 luas persegi panjang PQRS 2 u Karena persegi panjang PQRS berukuran panjang p dan lebar l, luas PQS = 1 2 u u p l atau luas segitiga siku-siku = 1 alas tinggi 2 u u Luas persegi dan luas segitiga siku-siku sangat bermanfaat dalam menemukan teorema Pythagoras.

2. Menemukan Teorema P ythagoras

Untuk menemukan teorema Pythagoras lakukan kegiatan berikut. Ambillah dua potong kertas berbentuk persegi berukuran b + c cm seperti tampak pada Gambar 5.3 i dan 5.3 ii. Kita akan menemukan hubungan antara besarnya a, b, dan c. A B C D s s Gambar 5.1 Q P S R p l Gambar 5.2 Di unduh dari : Bukupaket.com 119 Teorema Pythagoras Gambar 5.3 i menunjukkan persegi ABCD berukuran b + c cm. Pada keempat sudutnya buatlah empat segitiga siku- siku dengan panjang sisi siku-sikunya b cm dan c cm. Dari Gambar 5.3 i tampak bahwa luas persegi ABCD sama dengan luas persegi luas daerah yang tidak diarsir ditambah luas empat segitiga siku-siku luas daerah yang diarsir, sehingga diperoleh luas daerah yang diarsir = luas empat segitiga siku-siku 1 4 2 2 u u u b c bc dan luas daerah yang tidak diarsir = luas persegi PQRS = a u a = a 2 . Lalu buatlah persegi EFGH berukuran b + c cm seperti tampak pada gambar 5.3 ii. Pada dua buah sudutnya buatlah empat segitiga siku-siku sedemikian sehingga membentuk dua persegi panjang berukuran b u c cm. Dari Gambar 5.3 ii tampak bahwa luas persegi EFGH sama dengan luas persegi luas daerah yang tidak diarsir ditambah luas empat segitiga siku-siku luas daerah yang diarsir, sehingga diperoleh luas daerah yang diarsir = luas dua persegi panjang = 2 u b u c = 2 bc luas daerah yang tidak diarsir = luas persegi KMGN+ luas persegi OFML = b u b + c u c = b 2 + c 2 . Dari Gambar 5.3 i dan 5.3 ii tampak bahwa ukuran persegi ABCD = ukuran persegi EFGH, sehingga diperoleh luas persegi ABCD = luas persegi EFGH 2 bc + a 2 = 2 bc + b 2 + c 2 a 2 = b 2 + c 2 . Kesimpulan di atas jika digambarkan akan tampak seperti pada Gambar 5.3 iii. Luas daerah persegi yang panjang sisinya adalah sisi miring suatu segitiga siku-siku sama dengan jumlah luas daerah persegi yang panjang sisinya adalah sisi siku-siku segitiga tersebut. D A B C a a a a 2 a c c c c b b b b P R Q S i E F G H b b 2 b b c c c c c 2 K L M N O ii a a 2 b b 2 c c 2 iii Gambar 5.3 Di unduh dari : Bukupaket.com 120 Matematika Konsep dan Aplikasinya 2 Kesimpulan tersebut selanjutnya dikenal dengan teorema Pythagoras. Teorema Pythagoras tersebut selanjutnya dapat dirumuskan seperti berikut. Untuk setiap segitiga siku-siku, berlaku kuadrat panjang sisi miring sama dengan jumlah kuadrat panjang sisi siku-sikunya. Jika ABC adalah segitiga siku-siku dengan a panjang sisi mi- ring, sedangkan b dan c panjang sisi siku-sikunya maka berlaku a 2 = b 2 + c 2 . Pernyataan di atas jika diubah ke bentuk pengurangan menjadi b 2 = a 2 – c 2 atau c 2 = a 2 – b 2 . Nyatakan hubungan yang berlaku mengenai sisi-sisi segitiga pada gambar di bawah ini. a. p q r b. l k m Gambar 5.5 Penyelesaian: Karena kedua segitiga di samping adalah segitiga siku- siku, maka berlaku teorema Pythagoras, yaitu kuadrat panjang sisi miring = jumlah kuadrat sisi siku-sikunya, sehingga berlaku a. q 2 = p 2 + r 2 atau p 2 = q 2 – r 2 r 2 = q 2 – p 2 b. k 2 = l 2 + m 2 atau l 2 = k 2 – m 2 m 2 = k 2 – l 2 A B C a b c Gambar 5.4 Berpikir kritis Bentuklah kelompok yang terdiri atas 2 orang, 1 pria dan 1 wanita. Buatlah empat buah segitiga siku-siku dengan ukuran yang berbeda pada kertas karton. Guntinglah segitiga-segitiga tersebut. Ukurlah panjang sisi setiap segitiga tersebut. Lalu ujilah, apakah panjang sisi setiap segitiga tersebut memenuhi teorema Pythagoras? Ceritakan pengalamanmu secara singkat di depan kelas. Di unduh dari : Bukupaket.com 121 Teorema Pythagoras Kerjakan soal-soal berikut di buku tugasmu. 1. A B C i a b c A B C iii a b c A B C ii a b c A B C iv a b c Berdasarkan gambar di atas salin dan lengkapilah tabel berikut. Hubungan apakah yang tampak pada kolom luas C dan luas A + B? 2. Gunakan teorema Pythagoras untuk me- nyatakan persamaan-persamaan yang berlaku pada segitiga berikut. a b c e f d i ii h i g k j l iii iv 3. Ukurlah panjang sisi setiap segitiga siku- siku pada soal no. 2 di atas. Cek, apakah kuadrat panjang sisi miring = kuadrat panjang kedua sisi siku-sikunya. Ujilah jawabanmu dengan jawaban soal no. 2. Gambar Luas Daerah Persegi A B C A + B i ii iii iv 3. Menggunakan Teorema Pythagoras untuk Menghitung Panjang Salah Satu Sisi Segitiga Siku-Siku jika Kedua Sisi Lain Diketahui Dengan menggunakan teorema Pythagoras kita dapat menghitung panjang salah satu sisi segitiga siku-siku jika panjang kedua sisi lain diketahui. Di unduh dari : Bukupaket.com 122 Matematika Konsep dan Aplikasinya 2 3. Diketahui segitiga PQR siku-siku di P dengan PQ = 12 cm dan QR = 13 cm. a. Buatlah sketsa segitiga tersebut. b. Tentukan panjang PR. 4. Panjang hipotenusa suatu segitiga siku- siku adalah 15 cm, sedangkan panjang sisi siku-sikunya 12 cm dan x cm. Berapakah nilai x? 5. A B C D 25 cm 9 cm 12 cm Pada gambar di atas, diketahui panjang AB = 12 cm, BC = 9 cm, dan CD = 25 cm. Tentukan panjang AD. 1. Gunakan teorema Pythagoras untuk menghitung nilai x pada gambar berikut. 2. Hitunglah nilai y pada setiap segitiga berikut. Kerjakan soal-soal berikut di buku tugasmu. Diketahui segitiga ABC siku-siku di B dengan AB = 6 cm dan BC = 8 cm. Hitunglah panjang AC. Penyelesaian: Dengan menggunakan teorema Pythagoras berlaku AC 2 = AB 2 + BC 2 = 6 2 + 8 2 = 36 + 64 = 100 AC = 100 10 Jadi, panjang AC = 10 cm. x 24 25 8 6 x c d x 12 9 x 10 26 a b 40 24 y 3,5 12,5 y c d y y 8 3 y 4 y 20 a b A B C 6 cm 8 cm Gambar 5.6 Di unduh dari : Bukupaket.com 123 Teorema Pythagoras

B. PENGGUNAAN TEOREMA PYTHAGORAS 1. Kebalikan Teorema Pythagoras untuk Menentukan