Persegi Panjang a. Pengertian persegi panjang

252 Matematika Konsep dan Aplikasinya 1 C B A D C D A B A D C B C D A B O O Gambar 8.27 Perhatikan Gambar 8.24. Jika persegi panjang ABCD dibalik menurut garis k, persegi panjang itu akan menempati bingkainya, sehingga titik A akan menempati titik B, dan titik B akan menempati titik A, ditulis A l B. Demikian halnya kita peroleh D l C, sehingga AD l BC . Hal ini berarti AD = BC. Selanjutnya, jika persegi panjang ABCD dibalik menurut garis l, persegi panjang itu akan menempati bingkainya seperti Gambar 8.25. Berdasarkan Gambar 8.25, diperoleh bahwa A l D, B l C, dan AB l DC . Hal ini berarti AB = DC. Dari pengamatan tersebut dapat dikatakan bahwa jarak AD dan BC selalu tetap. Demikian halnya dengan jarak AB dan DC. Oleh karena itu, AD sejajar BC dan AB sejajar DC . Sisi-sisi yang berhadapan dari suatu persegi panjang adalah sama panjang dan sejajar. Selanjutnya, kita akan menyelidiki panjang diagonal-diagonal persegi panjang. Baliklah persegi panjang ABCD dengan diagonal BD menurut garis k sehingga menempati bingkainya kembali seperti Gambar 8.26. Berdasarkan Gambar 8.26, kita peroleh A l B, D l C, BD l AC, dan BD = AC. Sekarang, putarlah persegi panjang ABCD sejauh setengah putaran 180 o , dengan diagonal-diagonal AC dan BD berpotong- an di titik O. Dari pemutaran tersebut, diperoleh O l O, A l C, B l D, sehingga OA l OC dan OB l OD . Hal ini berarti OA = OC dan OB = OD. Diagonal-diagonal dari suatu persegi panjang adalah sama pan- jang dan saling membagi dua sama besar . Untuk menyelidiki besar sudut pada persegi panjang, baliklah persegi panjang ABCD menurut garis k, sehingga dapat menempati bingkainya. C B A D C D A B D A B C C D A B k Gambar 8.24 C B A D C D A B B C D A C D A B l Gambar 8.25 C B A D C D A B D A B C C D A B k Gambar 8.26 253 Segitiga dan Segi Empat Berdasarkan Gambar 8.28, kita peroleh bahwa ‘ DAB l ‘ CBA dan ‘ ADC l ‘ BCD. Dengan demikian, ‘ DAB = ‘ CBA dan ‘ ADC = ‘ BCD. Selanjutnya, jika persegi panjang ABCD dibalik menurut garis l, persegi panjang ABCD akan menempati bingkainya seperti pada Gambar 8.29. Berdasarkan Gambar 8.29, kita peroleh bahwa ‘ DAB l ‘ ADC dan ‘ ABC l ‘ BCD. Dengan demikian, ‘ DAB = ‘ ADC dan ‘ ABC = ‘ BCD. Akibatnya, ‘ DAB = ‘ ADC = ‘ BCD = ‘ CBA. Jadi, semua sudut pada persegi panjang adalah sama besar, yaitu 90 o . Setiap sudut persegi panjang adalah sama besar dan merupakan sudut siku-siku 90 o . Dari uraian di atas diperoleh sifat-sifat persegi panjang seba- gai berikut. a. Mempunyai empat sisi, dengan sepasang sisi yang berhadap- an sama panjang dan sejajar. b. Keempat sudutnya sama besar dan merupakan sudut siku- siku 90 o . c. Kedua diagonalnya sama panjang dan berpotongan membagi dua sama besar. d. Dapat menempati bingkainya kembali dengan empat cara. C B A D C D A B D A B C C D A B k Gambar 8.28 C B A D C D A B B C D A C D A B l Gambar 8.29 Kerjakan soal-soal berikut di buku tugasmu. Pada gambar di atas, KLMN adalah sebuah persegi p anjang dan O adalah titik potong kedua diagonalnya. Jika pan- jang KO = 5 cm, tentukan a. panjang MO; b. panjang NO; c. panjang LO; d. panjang KM; e. panjang LN. 1. Gambarlah persegi panjang PQRS de- ngan diagonal PR dan QS. Kemudian, sebutkan a. dua pasang sisi yang sama panjang; b. dua pasang sisi yang sejajar; c. lima pasang garis yang sama pan- jang. 2. K L M N O 254 Matematika Konsep dan Aplikasinya 1 a. Tentukan besar ‘ ADO dan ‘ BAO. b. Tentukan sudut-sudut lain yang sama besar dengan ‘ ADO. c. Tentukan sudut-sudut lain yang sama besar dengan ‘ BAO. 3. Perhatikan persegi panjang ABCD pada gambar berikut. A B C D O 55 o d. Keliling dan luas persegi panjang Perhatikan Gambar 8.30. Gambar di samping menunjukkan persegi panjang KLMN dengan sisi-sisinya KL, LM, MN, dan KN. Keliling suatu bangun datar adalah jumlah semua panjang sisi-sisinya. Tampak bahwa panjang KL = NM = 5 satuan panjang dan panjang LM = KN = 3 satuan panjang. Keliling KLMN = KL + LM + MN + NK = 5 + 3 + 5 + 3 satuan panjang = 16 satuan panjang Selanjutnya, garis KL disebut panjang p dan KN disebut lebar l. Secara umum dapat disimpulkan bahwa keliling persegi pan- jang dengan panjang p dan lebar l adalah K = 2p + l atau K = 2p + 2l. Untuk menentukan luas persegi panjang, perhatikan kembali Gambar 8.30. Luas persegi panjang adalah luas daerah yang dibatasi oleh sisi-sisinya. Luas persegi panjang KLMN = KL u LM = 5 u 3 satuan luas = 15 satuan luas Jadi, luas persegi panjang dengan panjang p dan lebar l adalah L = p u l = pl. K L M N Gambar 8.30 255 Segitiga dan Segi Empat Hitunglah keliling dan luas persegi panjang yang berukuran panjang 12 cm dan lebar 8 cm. Penyelesaian: Panjang p = 12 cm, lebar l = 8 cm. Keliling K = 2p + l = 212 + 8 = 2 u 20 = 40 Luas L = p u l = 12 u 8 = 96 Jadi, keliling persegi panjang tersebut 40 cm dan luasnya 96 cm 2 . 8 cm 12 cm Kerjakan soal-soal berikut di buku tugasmu. Hitunglah keliling dan luasnya. 4. Sebuah persegi panjang berukuran panjang = 3 x + 4 cm dan lebar = x + 6 cm. Jika luas persegi panjang 392 cm 2 , tentukan panjang dan lebarnya. 5. Keliling suatu persegi panjang adalah 72 cm dan lebarnya 8 cm kurang dari panjangnya. Hitunglah panjang dan lebarnya. 6. Halaman r umah b erbentuk p ersegi panjang berukuran panjang 90 meter dan lebar 65 meter. Di sekeliling halaman itu, akan dipasang pagar dengan biaya Rp135.000,00 p er m eter. B erapakah biaya yang diperlukan untuk pemasangan pagar tersebut? 1. Hitunglah keliling dan luas persegi panjang dengan ukuran sebagai berikut. a. panjang = 18 cm dan lebar = 12 cm; b. panjang = 25 cm dan lebar = 16 cm; c. panjang = 30 cm dan lebar 15 cm. 2. Seorang petani mempunyai sebidang tanah yang luasnya 432 m 2 . Jika tanah tersebut berukuran panjang 24 m, tentukan a. lebar tanah tersebut, b. harga tanah seluruhnya apabila akan dijual seharga Rp150.000,00 per m 2 . 3. Perhatikan gambar berikut. 5 cm 8 cm 12 c m 18 cm 5 cm 256 Matematika Konsep dan Aplikasinya 1 Kalian tentu pernah melihat bentuk-bentuk seperti papan catur, sapu tangan, atau ubin lantai. Berbentuk apakah bangun- bangun tersebut? Bagaimana sisi-sisi bangun tersebut? Bangun-bangun yang disebutkan di atas adalah bangun yang berbentuk persegi. Perhatikan Gambar 8.32. Gambar 8.32 adalah sebuah persegi ABCD. Bagaimana pan- jang setiap sisi dan besar setiap sudut persegi tersebut? Jika kalian mengamatinya dengan tepat, kalian akan mem- peroleh bahwa i sisi-sisi persegi ABCD sama panjang, yaitu AB = BC = CD = AD; ii sudut-sudut persegi ABCD sama besar, yaitu ‘ ABC = ‘ BCD = ‘ CDA = ‘ DAB = 90 o . Dari u raian t ersebut d apat k ita k atakan b ahwa p ersegi merupakan persegi panjang dengan sifat khusus, yaitu keempat sisinya sama panjang . Persegi adalah bangun segi empat yang memiliki empat sisi sama panjang dan empat sudut siku-siku. b. Menempatkan persegi pada bingkainya Coba kalian ingat kembali cara menempatkan persegi panjang pada bingkainya. Dengan cara yang sama seperti pembahasan pada persegi panjang, coba tentukan dengan berapa cara persegi dapat menempati bingkainya dengan tepat. Diskusikan hal ini dengan temanmu. Jika hasil diskusimu tepat, pasti kalian dapat menunjukkan bahwa persegi dapat menempati bingkainya dengan delapan cara. c. Sifat-sifat persegi Dapatkah kalian menunjukkan sifat-sifat persegi panjang yang dimiliki oleh persegi? Pada pembahasan sebelumnya, telah disinggung bahwa persegi merupakan persegi panjang dengan bentuk khusus, yaitu semua sisinya sama panjang. Oleh karena itu, semua sifat persegi panjang juga merupakan sifat persegi. Coba diskusikan bersama temanmu sifat persegi berikut. Semua sisi persegi adalah sama panjang. A B C D Gambar 8.32 Gambar 8.31 257 Segitiga dan Segi Empat Sekarang, perhatikan Gambar 8.33. Apa yang terjadi jika persegi ABCD dibalik menurut diagonal BD ? A B C D A B C D A B C D C B A D Gambar 8.33 Berdasarkan Gambar 8.33, kita peroleh bahwa ‘ ABD l ‘ CBD, sehingga ‘ ABD = ‘ CBD dan ‘ ADB l ‘ CDB, sehingga ‘ ADB = ‘ CDB. Hal ini menunjukkan bahwa diagonal BD membagi dua sama besar ‘ ABC dan ‘ ADC. Dengan cara yang sama, pasti kalian dapat membuktikan bahwa diagonal AC membagi dua sama besar ‘ DAB dan ‘ BCD. Sudut-sudut suatu persegi dibagi dua sama besar oleh diagonal- diagonalnya. Perhatikan Gambar 8.34. Gambar tersebut menunjukkan bangun persegi dengan di- agonal AC dan BD yang berpotongan di titik O. Kita akan menunjukkan bahwa diagonal AC dan BD saling berpotongan tegak lurus membentuk sudut siku-siku. A B C D A B C D A B C D D A B C O O Gambar 8.34 Dengan pusat titik O, putarlah persegi ABCD seperempat putaran b erlawanan a rah j arum j am. K amu a kan m emperoleh bahwa i ‘ AOB l ‘ BOC, sehingga ‘ AOB = ‘ BOC; ii ‘ BOC l ‘ COD, sehingga ‘ BOC = ‘ COD; iii ‘ COD l ‘ AOD, sehingga ‘ COD = ‘ AOD; iv ‘ AOD l ‘ AOB, sehingga ‘ AOD = ‘ AOB. 258 Matematika Konsep dan Aplikasinya 1 P Q R S O Karena persegi ABCD dapat tepat menempati bingkainya kembali, maka dikatakan bahwa ‘ AOB = ‘ AOD = ‘ COD = ‘ BOC. Telah kalian pelajari di bagian depan bahwa sudut satu putaran penuh = 360 o . Akibatnya, ‘ AOB = ‘ AOD = ‘ COD = ‘ BOC = o 360 4 = 90 o . Diagonal-diagonal persegi saling berpotongan sama panjang membentuk sudut siku-siku. Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan sifat-sifat persegi sebagai berikut. i Semua sifat persegi panjang merupakan sifat persegi. ii Suatu persegi dapat menempati bingkainya dengan delapan cara. iii Semua sisi persegi adalah sama panjang. iv Sudut-sudut suatu persegi dibagi dua sama besar oleh diago- nal-diagonalnya. v Diagonal-diagonal persegi saling berpotongan sama panjang membentuk sudut siku-siku. Kerjakan soal-soal berikut di buku tugasmu. 2. Pada persegi PQRS di samping, sebutkan a. tiga rua s garis yang sama pan- jang dengan PQ; b. tiga ruas garis yang sama panjang dengan OQ; c. delapan sudut yang sama besar. 3. Pada persegi EFGH diketahui panjang diagonal EG = 3x – 4 cm dan FH = 20 cm. Tentukan nilai x dan pan- jang diagonalnya. 1. Pada persegi KLMN berikut, diketahui panjang KM = 10 cm. K L M N O Tentukan a. panjang KO; b. panjang LN; c. panjang NO; d. panjang LO. 259 Segitiga dan Segi Empat 4. Perhatikan persegi KLMN pada gambar di samping. a. Tentukan besar ‘ KOL dan ‘ LMO. b. Tentukan sudut-sudut lain yang sama besar dengan ‘ LMO. c. Tentukan panjang KL, LM, PO, NP, dan LQ. 5. Diketahui koordinat titik P –4, 1 dan S –4, 5. a. Gambarlah persegi PQRS jika kedua titik sudut yang lain terletak pada sumbu koordinat. b. Tentukan koordinat titik Q dan R. c. Tentukan panjang sisi persegi terse- but. d. Jika titik potong kedua diagonalnya adalah titik O, tentukan koordinat titik O. K L M N O Q P 9 c m d. Keliling dan luas persegi Perhatikan Gambar 8.35. Gambar di samping menunjukkan bangun persegi KLMN dengan panjang sisi = KL = 4 satuan. Keliling KLMN = KL + LM + MN + NK = 4 + 4 + 4 + 4 satuan = 16 satuan panjang Selanjutnya, panjang KL = LM = MN = NK disebut sisi s. Jadi, secara umum keliling persegi dengan panjang sisi s adalah K = 4s Luas persegi KLMN = KL u LM = 4 u 4 satuan luas = 16 satuan luas Jadi, luas persegi dengan panjang sisi s adalah L = s u s = s 2 . K L M N Gambar 8.35 1. Hitunglah keliling se- buah persegi yang panjang sisinya 5 cm. Penyelesaian: sisi s = 5 cm Keliling K = 4 u sisi = 4 u 5 cm = 20 cm Jadi, keliling persegi 20 cm. 260 Matematika Konsep dan Aplikasinya 1 2. Jika diketahui keliling suatu persegi 48 cm, tentukan luasnya. Penyelesaian: Keliling K = 48 cm K = 4 u s 4 8 = 4s s = 48 4 s = 12 cm Luas = s u s = 12 u 12 = 144 Jadi, luas persegi 144 cm 2 . Kerjakan soal-soal berikut di buku tugasmu. Tentukan banyaknya ubin yang diperlukan untuk menutup lantai. 4. Perhatikan gam- bar di samping. Hitunglah keliling dan luas bangun yang diarsir. 5. Sebuah taman berbentuk persegi. Di sekeliling taman itu ditanami pohon pinus dengan jarak antarpohon 3 m. Panjang sisi taman itu adalah 65 m. Berapakah banyak pohon pinus yang dibutuhkan? 1. Diketahui keliling suatu persegi sebagai berikut. a. K = 52 cm b. K = 60 m c. K = 128 cm Tentukan ukuran sisi persegi dan luasnya. 2. Diketahui luas persegi sama dengan luas persegi panjang dengan panjang = 16 cm dan lebar = 4 cm. T entukan keliling persegi tersebut. 3. Sebuah lantai berbentuk persegi dengan panjang sisinya 6 m. Lantai tersebut akan dipasang ubin berbentuk persegi berukuran 30 cm u 30 cm. 8 cm 8 cm

3. Jajargenjang a. Pengertian jajargenjang

Agar kalian memahami pengertian jajargenjang, lakukanlah kegiatan berikut ini. Buatlah sebarang segitiga, misalnya ABD. Tentukan titik tengah salah satu sisi segitiga tersebut, misalnya titik tengah sisi BD dan beri nama titik O. Kemudian, pada titik yang ditentukan 261 Segitiga dan Segi Empat titik O putarlah ABD sebesar 1 2 putaran 180 o , sehingga terbentuk bangun ABCD seperti Gambar 8.36 ii. Bangun segitiga BCD merupakan bayangan dari segitiga ABD. Bangun segitiga dan bayangannya yang terbentuk itulah yang dinamakan bangun jajargenjang. Jajargenjang adalah bangun segi empat yang dibentuk dari sebuah segitiga dan bayangannya yang diputar setengah putaran 180 o pada titik tengah salah satu sisinya. b. Sifat-sifat jajargenjang Perhatikan Gambar 8.37. Pada gambar tersebut menunjukkan jajar genjang ABCD. Putarlah ABD setengah putaran 180 o pada titik O, sehingga diperoleh AB l DC dan AD l BC. Akibatnya, AB = DC dan AD = BC. Pada setiap jajargenjang sisi-sisi yang berhadapan sama panjang dan sejajar. Pada Gambar 8.37, perhatikan sudut-sudutnya. Jika jajargenjang diputar setengah putaran 180 o maka diperoleh ‘ A l ‘ C, ‘ ABD l ‘ BDC, dan ‘ ADB l ‘ CBD. Akibatnya ‘ A = ‘ C, ‘ ABD = ‘ BDC, dan ‘ ADB = ‘ CBD, sedemikian sehingga ‘ A = ‘ C, ‘ B = ‘ ABD + ‘ CBD, dan ‘ D = ‘ ADB + ‘ BDC. Pada setiap jajargenjang sudut-sudut yang berhadapan sama besar. Selanjutnya, perhatikan Gambar 8.38. Pada jajargenjang ABCD tersebut AB DC dan AD BC. Ingat kembali materi terdahulu mengenai garis dan sudut. Berdasarkan sifat-sifat garis sejajar, karena AB DC, maka diperoleh – ‘ A dalam sepihak dengan ‘ D, maka ‘ A + ‘ D = 180 o . – ‘ B dalam sepihak dengan ‘ C, maka ‘ B + ‘ C = 180 o . Demikian juga karena AD BC, maka diperoleh – ‘ A dalam sepihak dengan ‘ B, maka ‘ A + ‘ B = 180 o . – ‘ D dalam sepihak dengan ‘ C, maka ‘ C + ‘ D = 180 o . Gambarlah sebuah jajargenjang PQRS dengan diagonal PR dan QS berpotongan di titik O. Kemudian pada garis diagonal PR, tentukan titik K dan L sedemikian sehingga PK = LR. Tunjukkan bahwa KQ SL dan KS QL. A B C D O B C D A A B C D D A B C O Gambar 8.37 Gambar 8.36 B A B D O i ii A C D O A B C D Gambar 8.38 262 Matematika Konsep dan Aplikasinya 1 Hal tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. ‘ A + ‘ D = ‘ A + ‘ B = 180 o ‘ C + ‘ B = ‘ C + ‘ D = 180 o Dari uraian di atas, dapat disimpulkan sebagai berikut. Pada setiap jajargenjang jumlah pasangan sudut yang saling berdekatan adalah 180 o . Sekarang, perhatikan Gambar 8.39 di samping. Pada gambar di samping, jika ABD diputar setengah putaran 180 o pada titik O, akan diperoleh OA l OC dan OB l OD. Hal ini menunjukkan bahwa OA = OC dan OB = OD. Padahal OA + OC = AC dan OB + OD = BD. Jadi, dapat disimpulkan sebagai berikut. Pada setiap jajargenjang kedua diagonalnya saling membagi dua sama panjang. Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan sifat-sifat jajargenjang sebagai berikut. i Sisi-sisi yang berhadapan pada setiap jajargenjang sama panjang dan sejajar. ii Sudut-sudut yang berhadapan pada setiap jajargenjang sama besar. iii Jumlah pasangan sudut yang s aling berdekatan pada setiap jajargenjang adalah 180 o . iv Pada setiap jajargenjang kedua diagonalnya saling membagi dua sama panjang. A B C D O Gambar 8.39 Berpikir kritis Buatlah sebuah bangun jajargenjang dari kertas karton. Tunjukkan berlakunya sifat-sifat jajargenjang pada kesimpulan di atas. Lakukan hal ini di depan kelas.