DI SUSUN OLEH ROMY NOVIYANTI ( 11321401 ) MUNICA MERLINDA ( 11321407 ) NOVI SULASTRI ( 11321428 ) RW. EKA S. ( 11321429 ) UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONOROGO JL. BUDI UTOMO NO. 10 Telp. (0352) 481124 PONOROGO GEOMETRI Geometri berasal dari kata Yunani geo dan metrie. Geo berarti tanah, dan metrie berarti pengukuran. Geometri cabang matematika yang mempelajari titik, garis,bidang,dan benda benda ruang tentang sifat dan ukuran- ukurannya serta hubungannya. PENGERTIAN PANGKAL DEFINISI POSTULAT/AKSIOMA DALIL DALIL Euclides dari Aleksandria kira kira 300 SM dalam bukunya pertama dimulai dengan 23 definisi ,5 postulat, 10 aksioma dan 48 dalil. DEFINISI- DEFINISI: 1. Titik ialah yang tidak mempunyai bagian 2. Garis ialah panjang tanpa lebar 3. Ujung ujung suatu garis yang terletak rata dengan titik titik padanya. 4. Suatu garis lurus ialah garis yang terletak rata dengan titik titik padanya 5. Suatu bidang ialah hanya mempunyai panjang dan lebar 6. Ujung ujung suatu bidang adalah garis 7. Suatu bidang datar ialah suatu bidang yang terletak ratta dengan garis garis padanya 8. Suatu sudut datar ialah inklinasi ( kemiringan) sesamanya dari dua garis dalam satu bidang datar yang bertemu dan tidak terletak pada suatu garis lurus 9. Dan jika garis garis yang memuat sudut itu lurus , maka sudut itu disebut sudut garis lurus 10. Jika suatu garis lurus berdiri pada suatu garis lurus dan membuat sudut yang besisian sama, masing- masing sudut ini disebut siku- siku dan garis yang berdiri pada garis lainnya tadi di segbut tegak lurus pada garis lain. 11. Suatu sudut tumpul ialah sudut yang lebih besar dari suatu sudut siku-siku. 12. Suatu sudut lancip ialah sudut yang lebih kecil dari suatu sudut siku-siku 13. Suatu batas ialah ujungnya(akhirnya) sesuatu. 14. Suatu bangun ialah sesuatu yang termuat dalam suatu batas atau beberapa batas. 15. Suatu lingkaran ialah suatu bangun datar yang termuat dalam satu garis sedemikian, hingga semua garis lurus yang melalui satu titik dalam bangun itu dan mengenai garis tadi sama panjangnya. 16. Dan titik itu disebut titik pusat lingkaran. 17. Suatu garis tengah dari lingkaran ialah sembarang garis lurus yang melalui titik pusat dan pada kedua arahnya berakhir pada keliling lingkaran dn garis semacam itu membagi dua sama lingkaran itu. 18. Suatu setengah lingkaran adalah bangun yang termuat dalam suatu garis tengah dan keliling lingkaran yang terbagi oleh garis tengah itu. Titik pusat setengah lingkaran sama dengan titik pusat lingkaran. 19. Bangun-bangun garis lurus ialah bangun bangun-bangun yang termuat dalam (dibatasi oleh) garis-garis lurus. Bangun-bangun trilateral ialah yang dibatasi oleh tiga, quatwral dibatasi oleh empat dan multilateral dibatasi oleh lebih dari empat garis. 20. Dari bangun-bangun trilateral (sisi tiga), suatu segitiga sama sisi ialah yang mepunyai tiga sisi sama, suatu segitiga sama kaki ialah yang hanya dua sisinya sama dan suatu segitiga miring ialah semua sisinya tidak sama. 21. Selanjutnya dari bangun- bangun segitiga, suatu segitiga siku-siku ialah yang mempunyai suatu sudut siku-siku, suatu segitiga tumpul yang mempunyai suatu sudut tumpul dan suatu segitiga lancip yang ketiga sudutnya lancip. 22. Dari bangun-bangun sisi empat , suatu bujur sangkar ialah yang sama sisi dan bersudut siku-siku, suatu empat persegi panjang ialah yang bersudut siku-siku tetapi tidak sama sisi,suatu belah ketipat ialah yang sama sisi, tetapi tidak bersudut silu-siku, suatu jajaran genjang ialah nyang sisinya dan sudutsudutnya yang berhadapan sama , tetapi tiak dama sisindan tidak bersudut siku-siku. Sisi empat yang lain dari ini semua disebit trapezium. 23. Garis garis lurus parallel (sejajar) ialah garis-garis lurus yang terletak dalam suatu bidang datar dan jika diperpanjang tak terbatas pada kedua arahnya tidak akan bertemu pada arah yang manapun. POSTULAT-POSTULAT 1. Menarik garis lurus dari sembarang titik ke sembarang titik yang lain. 2. Memperpanjang suatu ruas garis secara kontinu menjadi garis lurus. 3. Melukis lingkaran dengan sembarang titik pusat dan sembarang jarak. 4. Bahwa semua sudut siku-siku adalah sama. 5. Bahwa, jika suatu garis lurus memotong dua garis lurus dan membuat sudutsudut dalam sepihak kurang dari sudut siku-siku, kedua garis itu jika diperpanjang tak terbatas, akan bertemu dipihak tempat kedua sudut dalam sepihak kurang dari dua sudut siku-siku. AKSIOMA-AKSIOMA (“COMON NOTIONS”) 1. Benda-benda yang sama dengan suatu benda yang sama , satu sama lain juga sama. 2. Jika sesuatu yang sama di tambah dengan sesuatu yang sama ,jumlahnya sama. 3. Jika sesuatu yang sama di kurangi dengan sesuatu yang sama , sisanya sama. 4. Benda-benda yang berimpit satu sama lain , satu sama lain sama. 5. Seluruhnya lebih besar dari bagiannya. 6. Suatu gambar geometri dapat dipindah tanpa mengubah bentuk dan besarnya. 7. Setiap sudut mempunyai garis bagi. 8. Setiap segmen garis mempunyai titik pertengahan . 9. Setiap garis dapat diperpanjang sehingga sama dengan ruas garis yang diketahui. 10. Semua sudut siku-siku adalah sama(semua sudut lurus adalah sama). TEOREMA - TEOREMA TEOREMA 1 SUDUT-SUDUT BERTOLAK BELAKANG SAMA BESAR Diketahui : dua garis A,B berpotongan di O Buktikan : ∠O1 = ∠ O3 ∠O2 = ∠ O4 Bukti : definisi 9 : garis – garis yang memuat sudut itu lurus, maka sudut itu disebut sudut lurus ∠ O1 + O2 = sudut garis lurus ∠O2 +∠ O3 = sudut garis lurus ∠O3 + ∠ O4 = sudut garis lurus ∠O4 +∠ O1 = sudut garis lurus aksioma 1 : Benda-benda yang sama dengan suatu benda yang sama , satu sama lain juga sama. ∠O1 + ∠O2 =∠ O2 +∠ O3 aksioma 3 : Jika sesuatu yang sama dikurangi dengan sesuatu yang sama , sisinya sama Kedua ruas dikurangi dengan ∠O2 ∠O1 =∠ O3 (Terbukti) aksioma 1 : Benda-benda yang sama dengan suatu benda yang sama , satu sama lain juga sama. ∠O4 +∠O1 =∠ O1 + ∠O2 aksioma 3 : Jika sesuatu yang sama dikurangi dengan sesuatu yang sama , sisinya sama. Kedua ruas di kurangi dengan ∠O1 ∠O4 =∠ O2 (Terbukti) TEOREMA 2 MELUKIS SEBUAH SEGITIGA SAMA SISI PADA SEBUAH GARIS TERBATAS YANG DIKETAHUI. Diketahui : garis AB Buktikan : Buatlah segitiga sama sisi Buktikan bahwa sisi sisinya sama Bukti : Postulat 3. Membuat lingkaran yang berpusat di A berjari-jari di B Postulat 3. membuat lingkaran yang berpusat di B dan berjari – jari di A Postulat 1. Tarik garis dari titik A ke titik B Postulat 1. Tarik garis dari titik B ke titik C Postulat 1. Tarik garis dari titik A ke titik C Berdasarkan lingkaran tersebut di peroleh : AB adalah jari – jari lingkaran yang berpusat di A AC adalah jari – jari lingkaran yang berpusat di A Jadi AB = AC ( aksioma I) BA adalah jari – jari lingkaran yang berpusat di B BC adalah jari – jari lingkaran yang berpusat di B Jadi BA = BC ( aksioma I) Dapat disimpulkan AB = AC = BC ( aksioma I ) Maka terbukti ABC adalah segitiga sama sisi TEOREMA 3 DUA BUAH SEGITIGA MEMPUNYAI DUA SISI DAN SUDUT APITNYA YANG SAMA, MAKA SISI KETIGANYA ADALAH SAMA Diketahui : dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 AC = PR AB = PQ ∠𝐴 = ∠𝑃 Buktikan BC = QR ? Bukti : menggunakan kontradiksi Andai BC ≠ QR maka kemungkinannya BC > QR atau BC < QR Andai BC > QR Aksioma 6. suatu gambar geometri dapat di pindah tanpa mengubah bentuk dan besarnya Aksioma 4. benda yang berhimpit satu sama lain, satu sama lain sama ∆𝑃𝑄𝑅 di pindah berimpit dengan ∆𝐴𝐵𝐶 Titik R terletak di garis BC Akibatnya ∠ A > ∠P (Aksioma 5. Seluruhnya lebih besar dari baagiannya) Pengandaian salah, karena ∠A = ∠P . Jadi BC = QR Andai AB < PQ Aksioma 6. suatu gambar geometri dapat di pindah tanpa mengubah bentuk dan besarnya Aksioma 4. benda yang berhimpit satu sama lain, satu sama lain sama ∆𝐴𝐵𝐶 di pindah berimpit dengan ∆𝑃𝑄𝑅 Titik C terletak di garis QR Akibatnya ∠ A < ∠P (Aksioma 5. Seluruhnya lebih besar dari baagiannya) Pengandaian salah, karena ∠A = ∠P . Jadi BC = QR Terbukti TEOREMA 4 DUA BUAH SEGITIGA MEMPUNYAI DUA SUDUT DAN SATU SISI APITNYA YANG SAMA MAKA SISI-SISI YANG LAIN ADALAH SAMA. Diketahui : ΔABC dan ΔPQR ∠A = ∠P ∠C = ∠R AC = PR Buktikan : AB = PQ dan BC = QR Bukti : Andai AB ≠ PQ maka kemungkinannya AB > PQ atau AB < PQ Andai AB > PQ Aksioma 6. suatu gambar geometri dapat di pindah tanpa mengubah bentuk dan besarnya Aksioma 4. benda yang berhimpit satu sama lain, satu sama lain sama ∆𝑃𝑄𝑅 di pindah berimpit dengan ∆𝐴𝐵𝐶 Titik B terletak di perpanjangan garis PQ Akibatnya ∠ R < ∠C (Aksioma 5. Seluruhnya lebih besar dari baagiannya) Pengandaian salah, karena ∠R = ∠C . Jadi AB = PQ Andai AB < PQ Aksioma 6. suatu gambar geometri dapat di pindah tanpa mengubah bentuk dan besarnya Aksioma 4. benda yang berhimpit satu sama lain, satu sama lain sama ∆𝐴𝐵𝐶 di pindah berimpit dengan ∆𝑃𝑄𝑅 Titik Q terletak di perpanjangan garis AB Akibatnya ∠C < ∠R (Aksioma 5. Seluruhnya lebih besar dari baagiannya) Pengandaian salah, karena ∠C = ∠R . Jadi AB = PQ Andai BC ≠ QR maka kemungkinannya BC > QR atau BC < QR Andai BC > QR Aksioma 6. suatu gambar geometri dapat di pindah tanpa mengubah bentuk dan besarnya Aksioma 4. benda yang berhimpit satu sama lain, satu sama lain sama ∆𝑃𝑄𝑅 di pindah berimpit dengan ∆𝐴𝐵𝐶 Titik C terletak di perpanjangan garis QR Akibatnya ∠ P < ∠A (Aksioma 5. Seluruhnya lebih besar dari baagiannya) Pengandaian salah, karena ∠P = ∠A . Jadi BC = QR Andai AB > PQ Aksioma 6. suatu gambar geometri dapat di pindah tanpa mengubah bentuk dan besarnya Aksioma 4. benda yang berhimpit satu sama lain, satu sama lain sama ∆𝐴𝐵𝐶 di pindah berimpit dengan ∆𝑃𝑄𝑅 Titik R terletak di perpanjangan garis BC Akibatnya ∠ A < ∠P (Aksioma 5. Seluruhnya lebih besar dari baagiannya) Pengandaian salah, karena ∠A = ∠P . Jadi BC = QR Terbukti AB = PQ dan BC = QR DUA BUAH SEGITIGA DIKATAKAN KONGRUEN JIKA: SISI-SISINYA SAMA (SISI, SISI, SISI) DUA SISI DAN SATU SUDUT APITNYA SAMA (SISI, SUDUT, SISI) DUA SUDUT DAN SISI APITNYA SAMA (SUDUT, SISI, SUDUT) TEOREMA 5 MELALUI SUATU TITIK PADA SUATU GARIS ADA TEPAT SATU GARIS YANG TEGAK LURUS PADA GARIS TERSEBUT. Diketahui : satu garis lurus AB dan satu titik pada garis tersebut Buktikan : pada titik O hanya ada satu garis yang tegak lurus dengan garis AB Bukti : Postulat 1. tarik garis tinggi dari titik O ∠𝑂1 = ∠𝑂2 = siku siku karena garis tinggi definisi 10. Jika suatu garis lurus berdiri pada suatu garis lurus dan membuat sudut yang besisian sama, masing- masing sudut ini disebut siku- siku dan garis yang berdiri pada garis lainnya tadi di sebut tegak lurus pada garis lain. TEOREMA 6 MELALUI SUATU TITIK DILUAR SUATU GARIS ADA TEPAT SATU GARIS YANG TEGAK LURUS PADA GARIS TERSEBUT. Diketahui: sebuah garis AB, dengan titik O di luar garis AB Buktikan : hanya ada satu tempat dimana garis itu tegak lurus dengan titik O Bukti: Postulat 1. Tarik garis dari titikO ke garis AB Sehingga hanya ada tepat 1 garis dari titik O yang melalui titik P pada garis AB , yang tegak lurus dengan garis AB (definisi 10). TEOREMA 7 SEBUAH SUDUT DILUAR SUATU SEGITIGA LEBIH BESAR DARI SALAH SATU SUDUT DALAM YANG TIDAK BERSISIAN DENGAN SUDUT LUAR TERSEBUT. Diketahui : sebuah segitiga ABC dengan titik D terletak pada perpanjangan AB Buktikan : ∠B2 > ∠ C Bukti : Postulat 1. menarik garis lurus dari titik B hingga titik C Aksioma 8. setiap segmen garis mempunyai titik pertengahan. Titik E di letakkan di pertengahan garis BC sehingga BE = CE Postulat 1. menarik garis dari titik A ke titik E Aksioma 9. memperpanjang garis AE hingga titik F sehingga AE = EF Postulat 1. Tarik garis dari titik C ke titik F Tarik garis dari titik B ke titik F Perhatikan ΔBFE dan ΔACE : Di ketahui BE = EC AE = EF ∠E1 = ∠E2 ( bertolak belakang ) ΔACE ≅ ΔBFE karena terpenuhi sisi, sudut, sisi akibat kongruensi: ∠C = ∠Bi Aksioma 5. Seluruhnya lebih besar dari bagiannya ∠C < ∠Bi + ∠Bj Terbukti ∠C < ∠B2 TEOREMA 7.1 DUA BUAH GARIS SEJAJAR DIPOTONG OLEH GARIS TRANSVERSAL MAKA SUDUT-SUDUT YANG SEHADAP BESARNYA SAMA SUDUT DALAM BERSEBERANGAN BESARNYA SAMA Diketahui : garis k sejajar garis l dan dipotong oleh garis transversal m Buktikan : 1. 2. ∠P1 = ∠Q1, ∠P2 = ∠Q2, ∠P3 = ∠Q3, ∠P4 = ∠Q4 ∠P3 = ∠Q1 , ∠P4 = ∠Q2 Bukti i. : Sudut – sudut sehadap : masal ∠Q4 > ∠ P4 , maka garis k dan l berpotongan dan akan membentuk segitiga.padahal di ketahui garis k ∥ l . Pengandaian salah, jadi ∠P4 = ∠Q4 ∠P1 + ∠P4 = sudut lurus ∠Q1 + ∠Q4 = sudut lurus Aksioma 1. ∠P1 + ∠P4 = ∠Q1 + ∠Q4 ∠P1 + ∠Q4 = ∠Q1 + ∠Q4 Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan ∠Q4 ∠P1 + ∠Q4 - ∠Q4 = ∠Q1 + ∠Q4 - ∠Q4 ∠P1 = ∠Q1 ∠P1 + ∠ P2 = sudut lurus ∠Q1 + ∠Q2 = sudut lurus Aksioma 1. ∠P1 + ∠P2 = ∠Q1 + ∠Q2 ∠P1 + ∠P2 = ∠P1 + ∠Q2 Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan ∠P1 ∠P1 + ∠P2 - ∠P1 = ∠P1 + ∠Q2 - ∠P1 ∠P2 = ∠Q2 ∠P3 + ∠P4 = sudut lurus ∠Q3 + ∠Q4 = sudut lurus Aksioma 1. ∠P3 + ∠P4 = ∠Q3 + ∠Q4 ∠P3 + ∠Q4 = ∠Q3 + ∠Q4 Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan ∠Q4 ∠P3 + ∠Q4 - ∠Q4 = ∠Q3 + ∠Q4 - ∠Q4 ∠P3 = ∠Q3 ii. Sudut dalam berseberangan : ∠Q1 = ∠ P1 (sudut sehadap) ∠ P4 = ∠Q4 ( sudut sehadap) ∠ P3 = ∠ P1 (sudut bertolak belakang) ∠ Q4 = ∠Q2 (bertolak belakang) ∠P3 = ∠ Q1 (Aksioma 1) ∠ P4 = ∠Q2 (Aksioma 1) Terbukti. . . DEFINISI: Suatu bentuk geometri dikatakan kongruen dengan bentuk lain bila ada korespondensi dan korespondensi tersebut mempunyai ukuran yang sama. DEFINISI: Korespondensi antara dua segitiga merupakan kongruen jika sudut – sudut yang berkorespondensi dan sisi- sisi yang berkorespondensi kongruen. POSTULAT KESEJAJARAN EUCLID: Jika dua garis dipotong oleh suatu transversal sedemikian hingga jumlah sudut dalam sepihak dari transversal tersebut kurang dari 180, maka dua garis tersebut akan berpotongan pada pihak dari transversal yang jumlah sudutnya kurang dari 180 TEOREMA 8 JIKA DUA GARIS DIPOTONG OLEH SUATU TRANSVERSAL SEDEMIKIAN HINGGA SUDUT – SUDUT DALAM BERSEBERANGAN SAMA, MAKA KEDUA GARIS ITU ADALAH SEJAJAR. Diketahui : 2 garis k dan l yang dipotong garis transversal m di titik P dan Q sedemikian hingga : ∠P3 = ∠Q1 ∠P4 = ∠Q2 Buktikan : k ∥ l ? Bukti : Andai k tidak sejajar dengan l , k dan l akan berpotongan di titik n. Dari gambar diatas diperoleh: titik P, Q dan N membentuk suatu segitiga PQN Teorema 7. sudut di luar segitiga lebih besar dari sudut di daalam segitiga yang tidak bersisian dengan sudut luar. ∠P1 > ∠Q1 dan ∠Q4 > ∠P4 ∠P1 = ∠P3 ( bertolak belakang ) Teorema 1. Sudut yang bertolak belakang besarnya sama ∠P3 = ∠P1 ∠P4 = ∠P2 ∠Q3 = ∠Q1 ∠Q4 = ∠Q2 Teorema 1. ∠P1 > ∠Q1 ∠Q4 > ∠P4 ∠P3 > ∠Q1 ∠Q2 > ∠P4 Terjadi kontradiksi karena telah diketahui bahwa ∠P3 = ∠Q1 dan ∠P4 = ∠Q2, maka terbukti bahwa k ∥ l TEOREMA 9 DUA GARIS YANG TEGAK LURUS PADA SIATU GARIS ADALAH SEJAJAR Diketahui : satu garis lurus yang padanya terdapat dua garis yang tegak lurus Buktikan : A ∥ B ? Bukti : Definisi 10. suatu garis yang tegak lurus pada garis lainnya maka sudutnya adalah siku siku Sehingga diperoleh ∠ A1 =∠ B1 = ∠A2 = ∠B2 = siku siku A⊥B ;B ⊥M Andai A ∦ B maka garis AB akan berpotongan pada satu titik tertentu sebut titik C Berdasar teorema 7 maka, ∠A1 > ∠B1 ∠A2 < ∠B2 Maka terjadi kontradiksi karena di ketahui ∠ A1 =∠ B1 = ∠A2 = ∠B2 jadi terbukti bahwa A ∥ B TEOREMA 10 JUMLAH SEMBARANG DUA SUDUT DALAM SUATU SEGITIGA KURANG DARI 180 O Diketahui: sebuah segitiga ABC Buktikan : ∠A +∠ B < 180O ? Bukti : Aksioma 9. memperpanjang ruas garis AB Postulat 1. menarik suatu garis lurus yang sejajar garis AB melalui titik C ∠C1 = ∠A2 (sudut dalam bersebrangan) ∠C3 = ∠B1 ( sudut sehadap ) ∠C1 + ∠C2 + ∠C3 = sudut lurus = 180o ∠A2 + ∠C2 + ∠B1 = 180o ∠A2 + ∠B1 = 180o - ∠C2 ∠A2 + ∠B1 < 180o ∠A + ∠B < 180o jadi terbukti bahwa ∠A + ∠B < 180o TEOREMA 11 JUMLAH SUDUT DALAM SEGITIGA ADALAH 𝟏𝟖𝟎𝟎 Diketahui : Sebuah segitiga ABC Buktikan : ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 1800 Bukti : a. Aksioma 9 : Memperpanjang ruas garis AB b. Postulat 1 : Menarik garis lurus yang sejajar garis AB melalui titik C c. Teorema 7.1(ii) ∠𝐶1= ∠𝐴5 : Sudut dalam bersebrangan besarnya sama dan ∠𝐶3= ∠𝐵6 d. ∠𝐶1 + 𝐶2 + 𝐶3 = 𝑠𝑢𝑑𝑢𝑡 𝑙𝑢𝑟𝑢𝑠 = 1800 e. Aksioma 1 : ∠𝑨 + ∠𝑩 + ∠𝑨 = 𝟏𝟖𝟎𝟎 TEOREMA 12 SEBUAH SEGITIGA JIKA DUA SUDUTNYA SAMA MAKA SISI-SISI DI DEPAN SUDUT SAMA Diketahui : Sebuah segitiga ∠𝐴 = ∠𝐵 Buktikan : BC = AC ? Bukti : a. Aksioma 7 : Setiap sudut mempunyai garis bagi, ∠𝐶 mempunyai garis bagi sehingga ∠𝐶1 = ∠𝐶2 b. CD = CD ( Berhimpit ) c. Membuktikan ∠𝐷1 = ∠𝐷2 ∠𝐷1 = 1800 − ( ∠𝐴 + ∠𝐶1 ) ∠𝐷1 = 1800 − ( ∠𝐵 + ∠𝐶2 ) Aksioma 1 : ∠𝐴 = ∠𝐵 dan ∠𝐶1 = ∠𝐶2 maka ∠𝐷1 = ∠𝐷2 Sudut , sisi ,sudut ( kongruen ) Dua buah segitiga kongruen , maka sisi-sisi yang berkorespondensi sama. Jadi AC = BC TEOREMA 13 SEBUAH SEGITIGA JIKA DUA SISINYA SAMA MAKA SUDUT DI DEPAN SISI TERSEBUT SAMA Diketahui : Sebuah segitiga ABC AC = BC Buktikan :∠𝐴 = ∠𝐵 ? Bukti : a. Aksioma 7 : setiap sudut mempunyai garis bagi, ∠𝐶 mempunyai garis bagi sehingga ∠𝐶1 = ∠𝐵 Membentuk dua buah segitiga yaitu ∆ ADC dan ∆ BDC b. CD = CD ( Berhimpit) c. Teorema 3 : Dua buah segitiga tersebut kongruen, karena dua sisi dan satu sudut apitnya sama ( sisi, sudut, sisi) d. ∴ ∠𝑨 = ∠𝑩 TEOREMA 14 JIKA TIGA SUDUT DALAM SUATU SEGITIGA SAMA, MAKA KETIGA SISINYA SAMA. Diketahui : sebuah segitiga ∠𝐴 = ∠𝐵 = ∠𝐶 Buktikan BC=AC=AB ? Bukti : a. Teorema 12 : jika ∠𝐴 = ∠𝐵, maka BC=AC b. Teorema 12 : jika ∠𝐴 = ∠𝐶, maka BC=AB c. Aksioma 1 : BC = AC BC = AB Maka, AC = AB d. ∴ 𝑩𝑪 = 𝑨𝑪 = 𝑨𝑩 CONTOH CONTOH CONTOH 1 SEBUAH SEGITIGA DENGAN DUA SISINYA KONGRUEN MAKA GARIS BAGINYA TEGAK LURUS PADA SISI YANG TIDAK KONGRUEN Diketahui : Dua buah segitiga ADC dan BDC yang kongruen AC = BC, ∠𝐴 = ∠𝐵, ∠𝐶1= ∠𝐶2 CD=CD ( Berhimpit) Buktikan 𝐶𝐷 ⊥ 𝐴𝐵 ? Bukti : a. Teorema 12 b. Definisi 10 : ∠𝐷1 = ∠𝐷2 : jika suatu garis lurus berdiri pada suatu garis lurus yang membuat sudut yang bersisian sama. Masing-masing sudut ini disebut siku-siku, dan garis yang berdiri pada garis yang lain disebut tegak lurus. c. ∴ 𝐶𝐷 ⊥ 𝐴𝐵 CONTOH 2 ∠𝐸1 = ∠𝐷2 Buktikan : ∠𝐴 = ∠𝐵 ? Bukti : ∠𝐷2 = 1800 - (∠𝐴 + ∠𝐶) ∠𝐸1 = 1800 - (∠𝐵 + ∠𝐶) a. ∠𝐷2 = ∠𝐸1 1800 −(∠𝐴 + ∠𝐶)= 1800 - (∠𝐵 + ∠𝐶) b. Aksioma 3 : Kedua ruas dikurangi dengan 1800 −(∠𝐴 + ∠𝐶)= −(∠𝐵 + ∠𝐶) c. Aksioma 2 : Kedua ruas ditgambahkan dengan ∠𝐶 −∠𝐴= −∠𝐵 d. Azksioma 1 : kedua ruas dikali dengan – ∠𝐴= ∠𝐵 CONTOH 3 JUMLAH SUDUT DALAM SEGI EMPAT ADALAH 𝟑𝟔𝟎𝟎 Diketahui : sebuah segi empat ABCD Buktikan : Jumlah sudut dalam segiempat = 3600 ? Bukti : a. Postulat 1 : Menarik suatu garis lurus dari titik B ke D b. Terbentuk 2 buah segitiga yaitu segitiga ABD dan segitiga CBD dimana sisi BD dari segitiga ABC = sisi BD dari segitiga CBD ( berhimpit) c. Teorema 11 : Jumlah sudut dalam segitiga adalah 1800 d. ⊿𝐴𝐵𝐷 + ⊿𝐶𝐵𝐶 = 𝐴𝐵𝐶𝐷 1800 + 1800 = 𝐴𝐵𝐶𝐷 3600 = 𝐴𝐵𝐶𝐷 SEGI EMPAT Segi empat adalah bangun datar yang mempunyai empat sisi dan empat sudut Macam – macam segiempat 1. Trapesium adalah segi empat yang mempunyai sepasang sisi yang berhadapan sama atau sejajar. Contoh : persegi, persegi panjang, jajar genjang, belah ketupat, dan trapezium. 2. Jajar genjang adalah segi empat yang mempunyai dua pasang sisi yang sejajar . Contoh : persegi, persegi panjang, jajar genjang, dan belah ketupat. 3. Persegi panjang adalah jajar genjang dengan empat sudutnya siku-siku 4. Belah ketupat adalah jajar genjang dengan empat sisinya kongruen 5. Persegi adalah persegi panjang dengan empat sisinya kongruen TEOREMA 15 DIAGONAL JAJARAN GENJANG MEMBENTUK DUA SEGITIGA YANG KONGRUEN Diketahui : sebuah jajargenjang ABCD 𝐴𝐵 ∥ 𝐶𝐷 𝐴𝐷 ∥ 𝐵𝐶 Buktikan : membentuk 2 segitiga kongruen Bukti : a. Postulat 1 : Tarik garis lurus dari A ke C sehingga membentuk ∠𝐴1 dan ∠𝐴2 serta ∠ 𝐶1 dan∠ 𝐶2 b. Teorema 7.1 (ii) :sudut dalam berseberangan sama ∠ 𝐴1 = ∠𝐶2 ∠𝐴2 = ∠𝐶1 c. Aksioma 4 : AC = AC ( berhimpit) d. Karena membentuk sudut sisi sudut maka dua segitiga tersebut kongruen. TEOREMA 16 SISI-SISI YANG BERHADAPAN PADA JAJAR GENJANG KONGRUEN Diketahui : sebuah jajaran genjang ABCD Buktikan : 𝐴𝐵 = 𝐶𝐷 dan AD = BC ? Bukti : a. Definisi : jajar genjang mempunyai dua pasang sisi sejajar 𝐴𝐵 ∥ 𝐶𝐷 b. Postulat 1 : tarik garis dari titik A ke titik C sehingga membentuk ∠𝐴1 , ∠𝐴2 𝑑𝑎𝑛 ∠𝐶1 , ∠𝐶2 ∠𝐴1 = ∠𝐶2 ( dalam bersebrangan) ∠𝐴2 = ∠𝐶1 (dalam bersebrangan) c. AC = AC ( Behimpit : Aksioma 4) d. ⊿𝐴𝐶𝐷 ≅ ⊿𝐴𝐶𝐵 ( sudut, sisi sudut) e. Akibat kongruensi AD = BC dan AB = CD TEOREMA 17 SUDUT –SUDUT YANG BERHADAPAN PADA JAJARAN GENJANG ADALAH KONGRUEN Diketahui : sebuah jajaran genjang ABCD Buktikan : ∠𝐴 = ∠𝐶 𝑑𝑎𝑛 ∠𝐵 = ∠𝐷 Bukti : a. Definisi : jajar genjang mempunyai dua pasang sisi sejajar 𝐴𝐵 ∥ 𝐶𝐷 b. Postulat1: tarik garis dari titik A ke titik C sehingga terbentuk ∠𝐴1 , ∠𝐴2 𝑑𝑎𝑛 ∠𝐶1 , ∠𝐶2 ∠𝐴1 = ∠𝐶2 ( dalam bersebrangan) ∠𝐴2 = ∠𝐶1 (dalam bersebrangan) c. Aksioma 1 : ∠𝐴1 + ∠𝐴2 = ∠𝐶1 + ∠𝐶2 ∠𝐴 = ∠𝐶 d. Teorfema 15 : ⊿𝐴𝐶𝐷 ≅ ⊿𝐴𝐶𝐵 ( sudut, sisi sudut) e. Akibar kongruensi : ∠𝑩 = ∠𝑫 f. Terbukti TEOREMA 18 JIKA DUA GARIS SEJAJAR MAKA DUA TITIK PADA SUATU GARIS BERJARAK SAMA TERHADAP GARIS LAIN. Diketahui : 𝑙 ∥ 𝑚 PQ : Jarak dari titik P ke garis m AB : Jarak dari titik A ke garis m A dan P terletak P l dan B dan Q terletak Pm Buktikan : 𝐴𝐵 ∥ 𝑃𝑄 𝐴𝑃 ∥ 𝐵𝑄 Bukti: 𝐴𝑃 ⊥ 𝑚 → ∠𝑃 = 900 𝐵𝑄 ⊥ 𝑚 → ∠𝑄 = 900 ∠𝑃=∠𝑄(𝑠𝑒ℎ𝑎𝑑𝑎𝑝) 𝑚𝑎𝑘𝑎, 𝐴𝑃 ∥ 𝐵𝑄 𝑑𝑎𝑛 𝐴𝐵 ∥ 𝑃𝑄 Sehingga terbentuk jajaran genjang ABQP Teorema 6 : AP=BQ dan AB=PQ TEOREMA 19 DIAGONAL-DIAGONAL JAJARAN GENJANG SALING MEMBAGIDUA SAMA PANJANG Diketahui : ABCD jajaran genjang AC dan BD diagonal Buktikan : AD = CD BO = DO Bukti : ∠𝐴𝐵𝑂 = ∠𝐶𝐷𝑂 ∠𝑂𝐴𝐵 = ∠𝑂𝐶𝐷 ∆𝐴𝐵𝑂 ≅ ∆𝐶𝐷𝑂 ( Sudut, sisi, sudut) ∴ 𝑨𝑶 = 𝑪𝑶 𝑫𝒂𝒏 𝑩𝑶 = 𝑫𝑶 TEOREMA 20 TIAP DUA SUDUT YANG BERURUTAN PADA JAJARAN GENJANG SALING BERSUMPLEMEN Diketahui : Sebuah jajaran genjang ABCD 𝐴𝐵 ∥ 𝐶𝐷 𝑑𝑎𝑛 𝐴𝐷 ∥ 𝐵𝐶 Buktikan : ∠𝐴 + ∠𝐵 = 180o ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐶 + ∠𝐷 = 180o ∠𝐷 + ∠𝐴 = 180o Bukti : a. Postulat 2 : Memperpanjang ruas garis AB Memperpanjang ruas garis DC b. Terbentuk ∠𝐴1 , ∠𝐴2 , ∠𝐵1 , ∠𝐵2 , ∠𝐶1 , ∠𝐶2 , ∠𝐷1 dan ∠𝐷2 c. ∠𝐴1 + ∠𝐴2 = 1800 sudut lurus ∠𝐵1 + ∠𝐵2 = 1800 sudut lurus ∠𝐶1 + ∠𝐶2 = 1800 sudut lurus ∠𝐷1 + ∠𝐷2 = 1800 sudut lurus d. ∠𝐴2 + ∠𝐵2 (sehadap) ∠𝐴1 + ∠𝐵1 (sehadap) ∠𝐵1 + ∠𝐶2 (dalam bersebrangan) ∠𝐵2 + ∠𝐶1 (dalam bersebrangan) ∠𝐷2 + ∠𝐶2 (sehadap) ∠𝐷1 + ∠𝐶1 (sehadap) ∠𝐴1 + ∠𝐷2 (dalam bersebrangan) ∠𝐴2 + ∠𝐷1 (dalam bersebrangan) e. ∠𝑨𝟐 + ∠𝑩𝟏 = ∠𝑨𝟐 + ∠𝑨𝟏 = 𝟏𝟖𝟎𝟎 ∠𝑩𝟏 + ∠𝑪𝟏 = ∠𝑩𝟏 + ∠𝑩𝟐 = 𝟏𝟖𝟎𝟎 ∠𝑪𝟏 + ∠𝑫𝟐 = ∠𝑪𝟏 + ∠𝑪𝟐 = 𝟏𝟖𝟎𝟎 ∠𝑫𝟐 + ∠𝑨𝟐 = ∠𝑫𝟐 + ∠𝑫𝟏 = 𝟏𝟖𝟎𝟎 f. Terbukti TEOREMA 21 DIAGONAL PERSEGI PANJANG KONGRUEN Di ketahui : ABCD adalah persegi panjang AB = DC , AD = BC ∠𝐴 = ∠𝐵 = ∠𝐶 = ∠𝐷 = 90o Buktikan : AC = BD Bukti : Perhatikan ∆ABC dan ∆ABD ∠A = ∠B = 90ᵒ ( siku siku ) AB = AB ( berhimpit ) AD = BC ( definisi jajaran genjang ) ∆DAB ≅ ∆CBA ( sisi, sudut, sisi ) Karena ∆DAB ≅ ∆CBA maka AC = DB TEOREMA 22 JIKA KEDUA PANJANG SISI YANG BERHADAPAN DAN SUATU SEGI EMPAT SEJAJAR, MAKA SEGI EMPAT ITU JAJARGENJANG Di ketahui : segi empat ABCD AD ǁ BC , AB ǁ CD Buktikan : ABCD jajargenjang ? Bukti : Postulat 1. tarik garis dari titik B ke titik D Akibatnya terbentuk 2 segitiga, yaitu ∆ABC dan ∆ADC BD = BD ( berhimpit ) ∠D₁ = ∠B₂ ( sudut dalam berseberangan ) ∠D₂ = ∠B1 ( sudut dalam berseberangan ) ∆ABC ≅ ∆ADC ( sudut, sisi, sudut ) ABCD adalah jajargenjang karena membentuk 2 segitiga yang kongruen ( teorema 15 ) TEOREMA 23 DIAGONAL BELAH KETUPAT SALING TEGAK LURUS Di ketahui : ABCD Belah ketupat. Buktikan : AC ⊥ BD ? Bukti : AC dan BD adalah diagonal belah ketupat Definisi : AB = BC = CD = AD AB ǁ CD , BC ǁ AD 1. Membuktikan bahwa ∆AOD ≅ ∆COD AD = CD ( definisi ) OD = OD ( berhimpit ) AO = CO (teorema 19. diagonal diagonal jajaran genjang membagi dua sama panjang ) Terbukti bahwa ∆AOD ≅ ∆COD ( sisi, sisi, sisi ) akibat kongruensi : ∠AOD = ∠COD 2. ∠AOD + ∠COD = 180ᵒ ( berpelurus ) ∠AOD + ∠AOD = 180ᵒ ( aksioma 1 ) 2 ∠AOD = 180ᵒ ∠AOD = 90ᵒ = siku siku Maka , AC tegak lurus BD ( berdasar definisi 10 ) TEOREMA 24 DIAGONAL BELAH KETUPAT MERUPAKAN GARIS BAGI SUDUTSUDUTNYA Di ketahui : sebuah belah ketupat ABCD dengan AC dan BD sebagai diagonal belah ketupat. Buktikan : ∠A₁ = <∠A₂ , ∠B₁ = ∠B₂ , ∠C₁ = ∠C₂ , ∠D₁ = ∠D₂ Bukti : Definisi : belah ketupat merupakan salah satu bentuk jajaran genjang ABCD jajargenjang AB =BC =CD = DA AB ǁ DC , BC ǁ AD AB = AD = BC = DC ( definisi jajaran genjang ) AC =AC ( berhimpit ) ∆ABC ≅ ∆ADC ( sisi, sisi, sisi ) Akibat kongruensi : ∠A₁ = ∠A₂ dan ∠C₁ = ∠C₂ AB = BC = AD = DC ( Definisi jajaran genjang ) BD = BD ( berhimpit ) ∆DAB ≅ ∆DCB ( sisi, sisi, sisi ) Akibat kongruensi : ∠B₁ = ∠B₂ dan ∠D₁ = ∠D₂ Terbukti . . . TEOREMA 25 JIKA 2 SISI DARI SUATU SEGIEMPAT SEJAJAR DAN KONGRUEN MAKA SEGIEMPAT TERSEBUT JAJARGENJANG Di ketahui : Segiempat ABDC AB ǁ CD dan AB = CD Buktikan : ABCD Jajargenjang ? Bukti : Postulat 1. Tarik garis dari B ke titik D, sehingga BD diagonal dari ABCD BD = BD ( berhimpit ) ∠B₁ = ∠D₂ ( dalam berseberangan ) ∠B₁ = ∠D₂ (dalam berseberangan ) ∆ABC ≅ ∆ADC ( sisi, sudut, sisi ) terbukti ABCD adalah Jajargenjang karena membagi dua segitiga yang kongruen ( teorema 15 ) TEOREMA 26 JIKA SUATU SEGMEN DITARIK DARI TITIK TENGAH DUA SISI SEGITIGA MAKA SEGMEN TERSEBUT SEJAJAR DENGAN SISI YANG KETIGA DAN PANJANGNYA SETENGAH DARI SISI SEGITIGA Di ketahui : Segitiga ABC D titik tengah AC → AD = DC E titik tengah BC → BE = CE Buktikan : 1. DE ǁ AB 2. DE = ½ AB Bukti : aksioma 9. memperpanjang ruas garis DE hingga titik F, sedemikian hingga DE = EF postulat 1. Tarik garis dari B ke F BE = EC ( di ketahui ) DE = EF ( diketahui ) ∠E₁ = ∠E₂ ( bertolak belakang ) ∆BEF ≅ ∆CED akibat kongruensi : ∠D4 = ∠F3 BF ǁ CD karena BF = AD CD = AD ( diketahui ) BF = AD ( karena BF = AD dimana AD = CD. aksioma 1) ABFD jajar genjang ( dari teorema 25 ) DF ǁ AB ( karena jajar genjang ) DE ǁ AB ( karena DE ǁ DF ) Terbukti AB = DF ( karena DF ǁ AB ) AB = DE + EF AB = 2 DE ( karena DE = EF ) DE = ½AB Terbukti TEOREMA 27 MEDIAN SUATU TRAPESIUM SEJAJAR DENGAN SISI-SISI YANG SEJAJAR DAN PANJANGNYA ½ DARI JUMLAH SISI-SISI YANG SEJAJAR Di ketahui : Trapesium ABCD AB ǁ CD , DE = AE , CF = FB Buktikan : 1. EF ǁ CD ǁ AB 2. EF = ½ ( CD + AB ) Bukti : Postulat 1. Tarik garis dari titik D ke titik G melalui titik F Postulat 2. Perpanjang garis AB sampai titik G Perhatikan ∆BGF dan ∆CDF a. ∠F₁ = ∠F₂ ( bertolak belakang ) b. ∠B₃ = <C ( dalam berseberangan ) c. CF = FB ( diketahui ) d. ∆BGF ≅ ∆CDF ( sudut, sisi, sudut ) Perhatikan ∆ADG e. DF =FG ( akibat kongruensi ) f. DE =EA ( diketahui ) g. EF ǁ AG ( teroema 26 ) h. EF ǁ AB ( AB bagian AG ) i. EF ǁ CD ( karena menurut definisi trapesium AB ǁ CD ) j. EF = ½AG ( teorema 26 ) k. AG = AB + BG l. EF =½ ( AB + BG ) m. BG = CD ( akibat kongruensi ) n. EF = ½ ( AB + CD ) Terbukti... TEOREMA 28 JIKA KEDUA GARIS SEJAJAR TERHADAP SUATU SISI SEGITIGA DAN MEMBAGI DUA SISI SAMA PANJANG SISI KEDUA, MAKA MEMBAGI DUA JUGA SISI YANG KETIGA Diketahui : sebuah segitiga yaitu ∆ABC DE ǁAB , AD = CD Buktikan : BE = CE ? Bukti : 1. Postulat 1. Tarik garis dari titik E ke titik F dan G sehingga FG ǁ AC 2. Postulat 1. Tarik garis dari titik C ke titik F sehingga CF ǁ DE a. DC ǁ EF ( karena AC ǁ FG ) b. CF ǁ DE ( diketahui ) c. DEFC adalah suatu Jajargenjang d. AD ǁ EG ( karena AC ǁ EG di mana GE adalah bagian dari FG ) e. DE ǁ AG ( karena DE ǁAB di mana AG adalah bagian dari AB ) f. AGED adalah suatu Jajargenjang g. DC = EF ( dari c ) h. DA = EG ( dari f ) i. CD = AD ( diketahui ) j. GE = EF ( aksioma 1 dari pernyataan g, h, dan i ) k. ∠E₁ = ∠E₂ ( bertolak belakang ) l. ∠F = ∠G₄ ( dalam berseberangan ) m. ∆GBE ≅ ∆CEF ( sudut, sisi, sudut ) n. BE = CE ( akibat kongruensi ) terbukti TEOREMA 29 JIKA SUATU GARIS SEJAJAR TERHADAP SISI YANG SEJAJAR PADA SUATU TRAPESIUM DAN MEMBAGI SAMA PANJANG SALAH SATU SISI YANG TIDAK SEJAJAR MAKA AKAN MEMBAGI DUA SAMA PANJANG SISI YANG TIDAK SEJAJAR LAINNYA Di ketahui : sebuah Trapesium ABCD AE = DE EF ǁ CD ǁ AB Buktikan : CF = FB ? Bukti : 1. Postulat 1. Tarik garis dari C ke G sehingga DE ǁ CG 2. Postulat 1. Tarik garis dari F ke H sehingga FH ǁ AE a. CD ǁ EG ( CD ǁ EF dimana GE bagian dari EF ) b. DE ǁ CG ( di ketahui ) c. DCEG adalah suatu Jajargenjang d. EF ǁ AH ( karena EF ǁ AB di mana AH bagian dari AB) e. AE ǁ FH ( di ketahui ) f. AHFE adalah suatu Jajargenjang g. ∠H₁ = ∠G₂ ( sehadap ) h. ∠F₃ = ∠C₄ ( sehadap ) i. CG ǁ FH ( karena CG ǁ ED dan FH ǁ AE, sementara ED dan AE berada dalam satu garis lurus, jadi AE ǁ ED ) j. CG = FH ( karena AE = DE ) k. ∆CGF ≅ ∆FHB ( sudut, sisi, sudut ) l. Sehingga terbukti CF = FB ( akibat kongruensi ) TEOREMA 30 ADA TIGA GARIS SEJAJAR DIPOTONG DENGAN SEBUAH GARIS TRANSVERSAL SEDEMIKIAN HINGGA MEMBUAT PERBANDINGAN YANG SAMA MAKA ADA GARIS TRANSVERSAL LAIN YANG MEMOTONG GARIS SEJAJAR ITU DENGAN PERBANDINGAN YANG SAMA PULA Di ketahui : kǁlǁm AB = BC Buktikan : DE = EF ? Bukti : 1. Postulat 1. Tarik garis dari D ke G sehingga AB ǁ DG 2. Postulat 1. Tarik garis dari E ke I sehingga BC ǁ GI a. AB ǁ DG ( di ketahui ) b. AD ǁ BG ( karena AD ǁ BE di mana BG bagian dari BE ) c. ABCD adalah suatu Jajargenjang d. BC ǁ GI ( di ketahui ) e. BE ǁCI ( karna BE ǁCF dimana CI bagian dari CF ) f. BCIG adalah suatu Jajargenjang g. ∠G₂ = ∠I₁ ( sehadap ) h. ∠D₄ = ∠E₃ ( sehadap ) i. DG = EI ( karna AB = BI ) ∆DGE ≅ ∆EIF ( sudut, sisi, sudut ) Akibat kongruensi : DE = EF Terbukti TEOREMA 31 JIKA DUA SISI SUATU SEGITIGA TIDAK KONGRUEN, MAKA SUDUTSUDUT DIHADAPAN SISI ITU TIDAK KONGRUEN DAN SUDUT YANG LEBIH KECIL BERHADAPAN DENGAN SISI YANG LEBIH PENDEK Di ketahui : Segitiga ABC AC ≠ BC Buktikan : ∠A ≠ ∠B atau AC < BC ∠B menghadap AC Bukti : 1. Aksioma 9 : tarik garis lurus dari C ke titik D yang sehingga AC = CD 2. Terbentuk segitiga sama kaki yaitu ∆ACD ∠A = ∠D₁ ( Teorema 13 ) 3. perhatikan ∆CDB ∠D₁ > ∠B ( Teorema 7 ) Maka, ∠A > ∠B (aksioma 1 ) BC > AC ( Teorema 13 ) BC menghadap ∠A AC menghadap ∠B Jadi sudut yang lebih pendek menghadap sisi yang lebih pendek. KESEBANGUNAN 1. segi empat I sebangun dengan segi empat II karena segi empat tersebut memiliki perbandingan sisi yang sebanding ( beraturan ) AB : EF = BC : FG CD : HG = AD : EH Sedangkan segi empat I tidak sebangun dengan segi empat III karena : AB : KL ≠ BC : LM 4 : 12 ≠ 4 : 8 1 3 ≠ 1 2 2. ∠𝐷1 = sudut siku siku = 90o ∠𝐷1 + ∠𝐷2 = sudut lurus ∠𝐷1 + ∠𝐷2 = 180o 90o + ∠𝐷2 = 180o → ∠𝐷2 = 90o ∴ ∠𝐶 = ∠𝐷2 ∠𝐵 = ∠𝐵 ( berhimpit ) Perhatikan ilustrasi 2 segitiga berikut : ∆𝐴𝐵𝐶 , 180o = ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 ∆𝐸𝐵𝐷 , 180o = ∠𝐸 + ∠𝐵 + ∠𝐷2 = ∠𝐸 + ∠𝐵 + ∠𝐶 Aksioma 3. ∠𝐴 = 180o - ( ∠𝐵 + ∠𝐶 ) ∠𝐸 = 180o - ( ∠𝐵 + ∠𝐶 ) ∠𝐴 = ∠𝐸 Dua segitiga di katakan sebangun jika sudut sudut yang berkorespondensi sama, sehingga AB : EB = AC : ED = BC : BD DEFINISI Dua poligon di katakan sebangun jika dan hanya jika sudut sudut yang berkorespondensi dari dua poligon itu kongruen dan sisi sisi yang berkorespondensi merupakan proporsional. dua segitiga di katakan sebangun jika sudut sudut yang berkorespondensi sama. proporsional adalah jika ada dua atau lebih perbandingan bernilai sama. TEOREMA 1 JIKA SUDUT SUDUT SUATU SEGITIGA KONGRUEN DENGAN SUDUT SUDUT SEGITIGA MAKA DUA SEGITIGA TERSEBUT SEBANGUN Di ketahui : dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 ∠𝐴 = ∠𝐷 ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐶 = ∠𝐹 Buktikan ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 ? Bukti : Aksioma 6. ∆𝐷𝐸𝐹 di pindah ke dalam ∆𝐴𝐵𝐶 ∠𝐶 = ∠𝐹 ( berhimpit ) ∠𝐴 = ∠𝐷 ( sehadap ) ∠𝐵 = ∠𝐸 ( sehadap ) karena ada dua sudut yang kongruen karena sehadap maka AB ∥ DE Teorema 30. 𝐴𝐶 𝐷𝐹 = 𝐵𝐶 𝐸𝐹 Aksioma 6. ∆𝐷𝐸𝐹 di pindah ke dalam ∆𝐴𝐵𝐶 ∠𝐵 = ∠𝐸 ( berhimpit ) ∠𝐶 = ∠𝐹 ( sehadap ) ∠𝐴 = ∠𝐷 ( sehadap ) karena ada dua sudut yang kongruen karena sehadap maka AC ∥ DF Teorema 30. 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = 𝐵𝐶 𝐸𝐹 Aksioma 6. ∆𝐷𝐸𝐹 di pindah ke dalam ∆𝐴𝐵𝐶 ∠𝐴 = ∠𝐷 ( berhimpit ) ∠𝐵 = ∠𝐸 ( sehadap ) ∠𝐶 = ∠𝐹 ( sehadap ) karena ada dua sudut yang kongruen karena sehadap maka BC ∥ EF Teorema 30. Jadi, 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = 𝐴𝐵 𝐷𝐸 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = = 𝐴𝐶 𝐷𝐹 𝐴𝐶 𝐷𝐹 , sesuai dengan definisi kesebangunan maka terbukti ∆𝑨𝑩𝑪 ~ ∆𝑫𝑬𝑭 TEOREMA 2 JIKA DUA SUDUT SUATU SEGITIGA KONGRUEN DENGAN DUA SUDUT SEGITIGA LAIN MAKA KEDUA SEGITIGA TERSEBUT SEBANGUN Di ketahui : dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 ∠𝐴 = ∠𝐷 ∠𝐵 = ∠𝐸 Buktikan ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 ? Bukti : Teorema 11. jumlah sudut dalam suatu segitiga 180o ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐷 + ∠𝐸 + ∠𝐹 = 180o Di ketahui ∠𝐴 = ∠𝐷 dan ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐹 = 180o Aksioma 1. benda benda yang sama dengan suatu benda yang sama, satu sama lain juga sama ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐹 Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan ∠𝐴 dan ∠𝐵 ∠𝐶 = ∠𝐹 ketiga sudut dalam dua segitiga tersebut kongruen ∠𝐴 = ∠𝐷 ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐶 = ∠𝐹 Sesuai dengan teorema 1, maka terbukti ∆𝑨𝑩𝑪 ~ ∆𝑫𝑬𝑭 TEOREMA 3 JIKA DUA SEGITIGA SIKU SIKU MEMPUNYAI SUDUT LANCIP YANG KONGRUEN SUDUT LANCIP SEGITIGA SIKU SIKU YANG KEDUA MAKA KEDUA SIKU SIKU TERSEBUT SEBANGUN Di ketahui : dua buah segitiga siku siku yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 ∠𝐴 = ∠𝐷 = siku siku ∠𝐶 = ∠𝐹 Buktikan ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 ? Bukti : Teorema 11. jumlah sudut dalam suatu segitiga 180o ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐷 + ∠𝐸 + ∠𝐹 = 180o Di ketahui ∠𝐴 = ∠𝐷 = siku siku dan ∠𝐶 = ∠𝐹 ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐴 + ∠𝐸 + ∠𝐶 = 180o Aksioma 1. benda benda yang sama dengan suatu benda yang sama, satu sama lain juga sama ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = ∠𝐴 + ∠𝐸 + ∠𝐶 Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan ∠𝐴 dan ∠𝐶 ∠𝐵 = ∠𝐸 ketiga sudut dalam dua segitiga tersebut kongruen ∠𝐴 = ∠𝐷 ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐶 = ∠𝐹 Sesuai dengan teorema 1, maka terbukti ∆𝑨𝑩𝑪 ~ ∆𝑫𝑬𝑭 TEOREMA 4 JIKA SUATU GARIS SEJAJAR DENGAN SALAH SATU SISI DARI SUATU SEGITIGA DAN MENENTUKAN SEGITIGA KEDUA MAKA SEGITIGA KEDUA SEBANGUN DENGAN DENGAN SEGITIGA ASALNYA Di ketahui : AB ∥ DE Terbentuk dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐶 Buktikan ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 ? Bukti : Di ketahui AB ∥ DE Akibat sejajar : ∠𝐴 = ∠𝐷 ( sehadap ) ∠𝐵 = ∠𝐸 ( sehadap ) ∠𝐶 = ∠𝐶 ( berhimpit ) ketiga sudut dalam dua segitiga tersebut kongruen ∠𝐴 = ∠𝐷 ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐶 = ∠𝐹 Sesuai dengan teorema 1, maka terbukti ∆𝑨𝑩𝑪 ~ ∆𝑫𝑬𝑪 TEOREMA 5 JIKA SATU SUDUT DARI SUATU SEGITIGA KONGRUEN DENGAN SATU SUDUT DARI SEGITIGA LAIN DAN SISI SISI YANG MENGAPIT KEDUA SEGITIGA TERSEBUT PROPORSIONAL MAKA KEDUA SEGITIGA ITU SEBANGUN Di ketahui : dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 ∠𝐶 = ∠𝐹 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = 𝐴𝐶 𝐷𝐹 Buktikan ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 ? Bukti : Aksioma 6. ∆𝐷𝐸𝐹 di pindah ke dalam ∆𝐴𝐵𝐶 Di ketahui 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = 𝐴𝐶 𝐷𝐹 Berdasar teorema 30, maka AB ∥ DE Karena AB ∥ DE , maka ∠𝐴 = ∠𝐷 ( sehadap ) ∠𝐵 = ∠𝐸 ( sehadap ) ∠𝐶 = ∠𝐹 ( berhimpit ) ketiga sudut dalam dua segitiga tersebut kongruen ∠𝐴 = ∠𝐷 ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐶 = ∠𝐹 Sesuai dengan teorema 1, maka terbukti ∆𝑨𝑩𝑪 ~ ∆𝑫𝑬𝑪 TEOREMA 6 JIKA SISI SISI YANG BERKORESPONDEN DARI DUA SEGITIGA PROPORSIONAL MAKA KEDUA SEGITIGA ITU SEBANGUN Di ketahui : dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = 𝐵𝐶 𝐸𝐹 , 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = 𝐶𝐴 𝐹𝐷 , 𝐶𝐴 𝐹𝐷 = 𝐴𝐵 𝐷𝐸 Buktikan ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 ? Bukti : Aksioma 6. ∆𝐷𝐸𝐹 di pindah ke dalam ∆𝐴𝐵𝐶 Akibat di ketahui , maka : AB ∥ DE AC ∥ DF BC ∥ EF Postulat 2. memperpanjang ruas garis DE Terbentuk ∠𝐷′ 1 dan ∠𝐸′1 ∠𝐷′ 1 terletak di perpanjangan ruas garis AC ∠𝐸′1 terletak di perpanjangan ruas garis BC D’E’ ∥ AB karena AB ∥ DE ∠𝐴 = ∠𝐷′1 ( sehadap ) ∠𝐵 = ∠𝐸′1 ( sehadap ) D’C ∥ DF karena AC ∥ DF ∠𝐷′ 1 = ∠𝐷 ( sehadap ) E’C ∥ EF karena BC ∥ EF ∠𝐸′1 = ∠𝐸 ( sehadap ) Dari pernyataan ∠𝐴 = ∠𝐷′1 dan ∠𝐷′ 1 = ∠𝐷 maka menurut aksioma 1 di peroleh ∠𝐴 = ∠𝐷 Dari pernyataan ∠𝐵 = ∠𝐸′1 dan ∠𝐸′1 = ∠𝐸 maka menurit aksioma 1 di peroleh ∠𝐵 = ∠𝐸 Teorema 11. jumlah sudut dalam suatu segitiga 180o ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐷 + ∠𝐸 + ∠𝐹 = 180o Di ketahui ∠𝐴 = ∠𝐷 dan ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐹 = 180o Aksioma 1. benda benda yang sama dengan suatu benda yang sama, satu sama lain juga sama ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐹 Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan ∠𝐴 dan ∠𝐶 ∠𝐶 = ∠𝐹 ketiga sudut dalam dua segitiga tersebut kongruen ∠𝐴 = ∠𝐷 ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐶 = ∠𝐹 Sesuai dengan teorema 1, maka terbukti ∆𝑨𝑩𝑪 ~ ∆𝑫𝑬𝑭 TEOREMA 7 KELILING DUA SEGITIGA KONGRUEN PROPORSIONAL DENGAN SISI YANG BERKORESPONDENSI Di ketahui : dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = Buktikan 𝐶𝐴 𝐹𝐷 = 𝑚 𝑛 𝑘𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 ∆𝐴𝐵𝐶 𝑘𝑒𝑙𝑖𝑙𝑖𝑛𝑔 ∆𝐷𝐸𝐹 = 𝑚 𝑛 ? Bukti : Di ketahui 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = 𝐶𝐴 𝐹𝐷 n AB = m DE → AB = n BC = m EF → BC = n CA = m FD → CA = = 𝑚 𝑛 𝑚 𝑛 𝑚 𝑛 𝑚 𝑛 DE EF FD Keliling ∆𝐴𝐵𝐶 = AB + BC + CA 𝑚 = 𝑛 DE + 𝑚 = 𝑚 𝑛 𝑚 𝑛 FD ( Keliling ∆𝐷𝐸𝐹 𝑛 𝒌𝒆𝒍𝒊𝒍𝒊𝒏𝒈 ∆𝑨𝑩𝑪 Terbukti EF + ( DE + EF + FD ) 𝑛 = 𝑚 𝒌𝒆𝒍𝒊𝒍𝒊𝒏𝒈 ∆𝑫𝑬𝑭 = 𝒎 𝒏 = 𝑨𝑩 𝑫𝑬 = 𝑩𝑪 𝑬𝑭 = 𝑪𝑨 𝑭𝑫 TEOREMA 8 GARIS TINGGI DUA SEGITIGA KONGRUEN PROPORSIONAL DENGAN PASANGAN SISI YANG BERKORESPONDEN Di ketahui : dua buah segitiga yaitu ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = Buktikan 𝐶𝐴 𝐹𝐷 𝐶𝐻 𝐹𝐺 𝑚 = = 𝑛 𝑚 𝑛 ? Bukti : CH dan FG adalah garis tinggi dari ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐷𝐸𝐹 ∠𝐻2 = ∠𝐺 2 ( 90o karena garis tinggi ) Teorema 6. karena 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = 𝐵𝐶 𝐸𝐹 = 𝐶𝐴 𝐹𝐷 maka ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 Akibat kesebangunan , ∠𝐵 = ∠𝐸 Teorema 11. jumlah sudut dalam suatu segitiga 180o ∠𝐻2 + ∠𝐵 + ∠𝐶 2 = 180o ∠𝐺 2 + ∠𝐵 + ∠𝐹 2 = 180o Aksioma 1. benda benda yang sama dengan suatu benda yang sama, satu sama lain juga sama ∠𝐻2 + ∠𝐵 + ∠𝐶 2 = ∠𝐺 2 + ∠𝐵 + ∠𝐹 2 ∠𝐻2 + ∠𝐵 + ∠𝐶 2 = ∠𝐻2 + ∠𝐵 + ∠𝐹 2 Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan ∠𝐴 dan ∠𝐶 ∠𝐶 2 = ∠𝐹 2 ketiga sudut dalam dua segitiga tersebut kongruen ∠𝐻2 = ∠𝐺 2 ∠𝐵 = ∠𝐸 ∠𝐶 2 = ∠𝐹 2 Sesuai dengan teorema 1, maka terbukti ∆𝐻𝐵𝐶 ~ ∆𝐷𝐸𝐹 Akibat kesebangunan 𝐻𝐵 𝐺𝐸 = 𝐻𝐶 𝐺𝐹 = 𝐴𝐵 𝐷𝐸 = Dari pernyataan di atas terbukti bahwa 𝐶𝐴 𝐹𝐷 𝑪𝑯 𝑭𝑮 = = 𝑚 𝑛 𝒎 𝒏 = 𝑨𝑩 𝑫𝑬 = 𝑩𝑪 𝑬𝑭 = 𝑪𝑨 𝑭𝑫 PHYTAGORAS DEFINISI KUADRAT SISI MIRING = JUMLAH KUADRAT SISI LAINNYA Di ketahui : segitiga siku siku ABC Buktikan : a2 = b2 + c2 ? Bukti : 1. Aksioma 9. Perpanjang ruas garis AB hingga titik D sehingga BD = AC Postulat 1. tarik garis tegak lurus dari D ke titik E sehingga DE = AB Postulat 1. tarik garis dari titik E ke titik B Postulat 1. tarik garis dari titik E ke titik C Terbentuk trapesium ADEC ∠𝐴 = ∠𝐷 = 90o Di ketahui AB = DE AC = BD ∆𝐴𝐵𝐶 ≅ ∆𝐵𝐷𝐸 karena terpenuhi sisi sudut sisi Akibat konruensi : ∠𝐶 1 = ∠𝐵3 Membuktikan ∆𝐶𝐵𝐸 adalah segitiga siku siku : Teorema 11. jumlah sudut dalam suatu segitiga 180o ∠𝐴 + ∠𝐵1 + ∠𝐶 1 = 180o ∠𝐷 + ∠𝐸 2 + ∠𝐵3 = 180o Aksioma 1. benda benda yang sama dengan suatu benda yang sama, satu sama lain juga sama ∠𝐴 + ∠𝐵1 + ∠𝐵3 = 180o 90o + ∠𝐵1 + ∠𝐵3 = 180o ∠𝐵1 + ∠𝐵3 = 90o ∠𝐵1 + ∠𝐵2 + ∠𝐵3 = sudut lurus = 180o 90o + ∠𝐵2 = 180o ∠𝐵2 = 90o = siku siku 1 L. ADEC = 2 1 = 1 2 1 L. ∆𝐵𝐸𝐶 = 2 1 L. ∆𝐵𝐷𝐸 = L. ∆total = ( b2 + 2ab + c2 ) 2 L. ∆𝐴𝐵𝐶 = 2 1 2 ( 𝑏 + 𝑐 )( 𝑏 + 𝑐 ) 𝑏𝑐 𝑏𝑐 a2 𝑏𝑐 + = bc + L. ADEC 1 2 1 2 1 2 1 𝑏𝑐 + 2 1 2 a2 = L. ∆total ( b2 + 2ab + c2 ) = bc + ( b2 + c2 - a2 ) = 0 b2 + c2 - a2 = 0 a2 a2 1 2 = b 2 + c2 a2 terbukti 2. Aksioma 9. tarik garis lurus dari titik B ke titik D sehingga BD = AC Aksioma 9. tarik garis lurus dari titik B ke titik E sehingga BE = BC Postulat 1. tarik garis tegak lurus dari titik D ke titik E sehingga DE = AB Postulat 1. tarik garis tegak lurus dari titik E ke titik F sehingga EF = AC Postulat 1. tarik garis tegak lurus dari titik F ke titik G sehingga FG = AB Postulat 1. tarik garis tegak lurus dari titik G ke titik H sehingga GH = AC Postulat 1. tarik garis tegak lurus dari titik H ke titik C sehingga HC = AB Aksioma 9. tarik garis lurus dari titik E ke titik G sehingga EG = BC Aksioma 9. tarik garis lurus dari titik G ke titik C sehingga GC = BC Terbentuk persegi ADFH L. ADFH = ( b + c )2 = b2 + 2bc + c2 L. ∆𝐴𝐵𝐶 = L. ∆𝐵𝐷𝐸 = L. ∆𝐸𝐹𝐺 = L. ∆𝐺𝐻𝐶 = L. ∆total = 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 𝑏𝑐 𝑏𝑐 𝑏𝑐 𝑏𝑐 𝑏𝑐 + 1 2 𝑏𝑐 + 1 2 𝑏𝑐 + 1 2 𝑏𝑐 = 2bc L. persegi BEGC = a2 L. ADFH = b2 + 2bc + c2 = L. ∆total + L. BEGC 2bc + a2 b2 + 2bc + c2 – 2bc – a2 = o b2 + c2 – a2 = o a2 = b 2 + c2 Terbukti 3. Postulat 1. tarik garis tinggi dari titik A ke titik D sehingga membagi BC. Misalkan BD = a’ dan CD = a” ∠𝐴 = 90o = siku siku ∠𝐷1 = ∠𝐷2 = 90o ( karena garis tinggi ) Lihat ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐴𝐵𝐷 Teorema 11. jumlah sudut dalam suatu segitiga 180o ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐴2 + ∠B + ∠𝐷2 = 180o Aksioma 1. benda benda yang sama dengan suatu benda yang sama, satu sama lain juga sama ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = ∠𝐴2 + ∠B + ∠𝐷2 90o + ∠𝐵 + ∠𝐶 = ∠𝐴2 + ∠B + 90o Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan 90o dan ∠𝐵 ∠𝐶 = ∠𝐴2 ∠𝐴 = ∠𝐷2 ( siku siku ) ∠𝐵 = ∠𝐵 ( berhimpit ) maka menurut teorema 1 kesebangunan, ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐴𝐵𝐷 𝐴𝐵 𝐵𝐶 = 𝐵𝐷 𝐴𝐵 → 𝑐 𝑎 = 𝑎" 𝑐 → c2 = a . a” ( 1 ) Lihat ∆𝐴𝐵𝐶 dan ∆𝐴𝐷𝐶 Teorema 11. jumlah sudut dalam suatu segitiga 180o ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180o ∠𝐴1 + ∠B + ∠𝐷1 = 180o Aksioma 1. benda benda yang sama dengan suatu benda yang sama, satu sama lain juga sama ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = ∠𝐴1 + ∠C + ∠𝐷1 90o + ∠𝐵 + ∠𝐶 = ∠𝐴1 + ∠C + 90o Aksioma 3. kedua ruas di kurangi dengan 90o dan ∠𝐵 ∠𝐵 = ∠𝐴1 ∠𝐴 = ∠𝐷1 ( siku siku ) ∠𝐶 = ∠𝐶 ( berhimpit ) maka menurut teorema 1 kesebangunan, ∆𝐴𝐵𝐶 ~ ∆𝐴𝐷𝐶 𝐴𝐶 𝐵𝐶 = 𝐶𝐷 𝐴𝐶 → 𝑏 𝑎 = 𝑎′ 𝑏 → b2 = a . a’ (2) Dari persamaan 1 dan 2 di peroleh : c2 = a . a” b2 = a . a’ persamaan 1 + persamaan 2 c2 + b2 = ( a . a” ) + ( a . a’ ) c2 + b2 = a ( a” + a’ ) c2 + b2 = a . a c2 + b2 = a2 a2 = c2 + b2 Terbukti 4. di ketahui 2 buah trapesium yang kongruen seperti pada pembuktian phytagoras 1 yaitu ACGF dan ADEF dimana garis AF dari trapesiun ACGF berhimpit dengan garis AF dari trapesium ADEF. sehingga membentuk trapesium CDEG. L. CDEG = 1 2 ( 2c + 2b ) ( c + b ) = (c+b)(c+b) = c2 + 2bc + b2 L. ∆total = L. ∆𝐴𝐵𝐶 + L. ∆𝐴𝐵𝐷 + L. ∆𝐵𝐸𝐹 + L. ∆𝐵𝐺𝐹 + L. ∆𝐶𝐵𝐺 + L. ∆𝐷𝐵𝐸 = 1 2 𝑏𝑐 + 1 2 𝑏𝑐 + = 2bc + a2 L. CDEG = L. ∆total c2 + 2bc + b2 = 2bc + a2 c2 + b2 = a2 a2 = b2 + c2 Terbukti 1 2 𝑏𝑐 + 1 2 𝑏𝑐 + 1 2 𝑎2 + 1 2 𝑎2