Rabu, 25 Juli 2018

Asal Mula Rumus Luas Trapesium

Trapesium adalah bangun datar dua dimensi yang dibentuk oleh empat buah rusuk yang dua di antaranya saling sejajar namun tidak sama panjang. Trapesium termasuk jenis bangun datar segi empat.
Trapesium terdiri dari 3 jenis, yaitu:

1. Trapesium sembarang, yaitu trapesium yang keempat rusuknya tidak sama panjang. Trapesium ini tidak memiliki simetri lipat dan hanya memiliki 1 simetri putar.



 
2. Trapesium sama kaki, yaitu trapesium yang mempunyai sepasang rusuk yang sama panjang, di samping mempunyai sepasang rusuk yang sejajar. Trapesium ini memiliki 1 simetri lipat dan 1 simetri putar.
3. Trapesium siku-siku, yaitu trapesium yang mana dua di antara keempat sudutnya merupakan sudut siku-siku. Rusuk-rusuk yang sejajar tegak lurus dengan tinggi trapesium ini. Trapesium ini tidak memiliki simetri lipat dan hanya memiliki satu simetri putar.
 

Sifat – sifat Trapesium :
    Trapesium mempunyai 4 sisi dan 4 titik sudut.
    Sudut – Sudut Trapesium diantara sisi sejajar besarnya sebesar 180ยบ.
    Trapesium mempunyai sepasang sisi yg sejajar, namun tidak sama panjangnya.

      Pada kesempatan kali ini, kita akan belajar tentang asal mula luas trapesium (pembuktian luas trapesium). Sejak di bangku sekolah dasar kita telah mengenal rumus trapesium sebagai berikut :


dengan a dan b merupakan sisi sejajar pada bangun trapesium.
     Kita akan membuktikan rumus luas dari ketiga jenis trapesium, yaitu trapesium sama kaki, trapesium siku-siku dan trapesium sembarang.


Pembuktian Rumus Trapesium Sama Kaki.

Misalkan diketahui trapesium ABCD :







dengan AD = CB , DC sejajar dengan AB, dan DE = CF merupakan tinggi trapesium. Dari bangun trapesium tersebut dapat kita pecah menjadi tiga bangun, yaitu segitiga siku – siku ADE dan BCF kemudian persegi panjang EFDC. Sehingga luas trapesium tersebut sama dengan L. Segitiga ADE + L. Segitiga BCF + L. Persegi panjang EFDC.

Segitiga ADE dan segitiga BCF memiliki panjang hipotenusa yang sama (AD = BC, karena diketahui trapesium sama kaki), dan memiliki satu sisi sama panjang yaitu DE = CF (karena sama-sama tinggi trapsesium). Berdasarkan Teorema Hiptenusa kaki : diketahui kesesuaian antara segitiga siku-siku, jika hipotenusa dan satu kaki dari segitiga kongruen pada bagian-bagian yang bersesuaian pada segitiga kedua, maka kesesuaian adalah kongruen, maka segitiga ADE sama dengan segitiga BCF (kongruen).


Misalkan :
DC = EF = a
AE = FB = c
DE = FC = t (tinggi trapesium)
Maka luas trapesium :
= ( ½ . t . c ) + ( a . t ) + ( ½ . t . c )
= ½ . t ( c + 2a + c)
= ½ . t ( a + a + c +c )
Karena a + c + c merupakan salah satu panjang sisi sejajar trapesium bagian bawah atau biasa di simbolkan dengan b, dan a merupakan salah satu panjang sisi sejajar trapesium bagian atas, maka luas trapseium :
= ½ . t ( a + a + c +c )
= ½ . t ( a + b )
= ½ . ( a + b ) . t
Berdasarkan proses diatas, terbukti bahwa :




Pembuktian Rumus Trapesium siku-siku.

Misalkan diketahui trapesium ABCD, siku-siku di B dan C :


DC sejajar dengan AB, t merupakan tinggi trapesium tersebut. Dari bangun trapesium tersebut dapat kita pecah menjadi dua bangun, yaitu segitiga siku – siku ADT dan persegi panjang TBCD. Sehingga luas trapesium tersebut sama dengan L. Segitiga ADT + L. Persegi panjang TBCD.

Misalkan :
AT = a
TB = DC = b
DT = BC = tinggi trapesium = t
Maka luas trapesium :
= ( ½ . a . t ) + ( b . t )
= ½ . t ( a + 2b )
= ½ . t ( a + b + b )
Karena a + b merupakan salah satu panjang sisi sejajar trapesium bagian bawah atau biasa di simbolkan dengan b, dan a merupakan salah satu panjang sisi sejajar trapesium bagian atas, maka luas trapseium :
= ½ . t ( a + b )
= ½ . ( a + b ) . t
Berdasarkan proses diatas, terbukti bahwa :
Luas trapesium=  1/2×(a+b)×tinggi trapesium




Pembuktian Rumus Trapesium Sembarang.
Misalkan diketahui trapesium ABCD :

      

DC sejajar dengan AB, DT = SC merupakan tinggi trapesium tersebut. Dari bangun trapesium tersebut dapat kita pecah menjadi tiga bangun, yaitu segitiga siku – siku ADT, segitiga BSC dan persegi panjang TSCD. Sehingga luas trapesium tersebut sama dengan L. Segitiga ADT + L. Persegi panjang TSDC + L. Segitiga SBC.

Misalkan :
AT = a
TS = b
SB = c
DT = SC = tinggi trapesium = t
Maka luas trapesium :
= ( ½ . a . t ) + ( b . t ) + ( ½ . c . t)
= ½ . t ( a + b + 2c )
= ½ . t ( a + b + c + c )
Karena a + b + c merupakan salah satu panjang sisi sejajar trapesium bagian bawah atau biasa di simbolkan dengan b, dan a merupakan salah satu panjang sisi sejajar trapesium bagian atas, maka luas trapseium :
= ½ . t ( a + b + c + c )
= ½ . t ( a + b )
= ½ . ( a + b ) . t
Berdasarkan proses diatas, terbukti bahwa :







Sabtu, 21 Juli 2018

Asal Mula Rumus Luas Segitiga

     Segitiga merupakan bangun datar yang terbentuk dari tiga titik yang tidak segaris. Segitiga memiliki tiga sisi, dengan jumlah panjang dua sisinya lebih dari panjang sisi yang lain  dan segitiga memiliki tiga sudut, dengan jumlah besar sudut dalam segitiga adalah 180 derajat.

Jenis-jenis segitiga :

1)      Ditinjau dari panjang sisi-sisinya sebagai berikut.

a. Segitiga sebarang, panjang ketiga sisinya berbeda.

b. Segitiga sama kaki, panjang dua sisinya sama sehingga kedua sudut kakinya sama besar.

c. Segitiga sama sisi, panjang ketigan sisinya sama.

2)      Ditinjau dari besar sudut-sudutnya sebagai berikut.

a. Segitiga lancip, ketiga sudutnya lancip (kurang dari 90 derajat)

b. Segitiga siku-siku, salah satu sudutnya siku-siku (sudutnya sebesar 90 derajat)

c. Segitiga tumpul, salah satu sudutnya tumpul (lebih dari 90 derajat atau kurang dari 180 derajat)

     Pada kesempatan kali ini, kita akan belajar tentang asal mula luas segitiga (pembuktian luas segitiga). Sejak di bangku sekolah dasar kita telah mengenal rumus segitiga sebagai berikut :


     Rumus tersebut digunakan apabila panjang alas dan tinggi suatu segitiga diketahui. Jika diketahui dua sisi dan sudut yang diapit, maka luas segitiga dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang berkaitan dengan trigonometri. Sedangkan, jika diketahui panjang ketiga sisi segitiga, maka luas segitiga dapat dihitung dengan formula heron.


Pembuktian Rumus Luas Segitiga Siku-siku.

    Kita akan menggunakan suatu persegi panjang untuk mecari rumus segitiga siku-siku. Misalkan, diketahui suatu persegi panjang ABCD :


AC merupakan diagonal yang membagi persegi panjang ABCD menjadi dua segitiga kongruen, yaitu segitiga ABC dan segitiga ACD.

Luas persegi panjang ABCD = panjang x lebar.

L. ABCD = L. ABC + L. ACD

AB . BC  = L. ABC + L. ACD

Karena segitiga ABC dan ACD merupakan dua segitiga yang kongruen, sehingga :

L. ABC = L. ACD .

            AB . BC  = L. ABC + L. ACD

            AB . BC  = 2 . L. ABC

            L. ABC   = ½ . AB . BC

Pada segitiga ABC, AB dan BC secara berturut-turut merupakan alas dan tinggi segitiga ABC. Jadi, terbukti bahwa :





Pembuktian Rumus Luas Segitiga Sama Kaki

Diketahui segitiga sama kaki ABC, denga sisi AC = sisi BC.
Garis CT merupakan garis tinggi yang membagi segitiga ABC menjadi segitiga siku-siku TAC dan segitiga siku-siku TCB. Luas segitiga siku-siku dapat dihitung dengan rumus yang telah dibuktikan.

L. ABC

= L. TAC + L. TCB

= ( ½ . AT . TC ) + ( ½ . BT . TC)

= ½ . TC . (AT + BT)

= ½ . TC . AB

Pada segitiga ABC, TC dan AB secara berturut-turut merupakan tinggi dan alas segitiga. Jadi, terbukti bahwa :




Pembuktian Rumus Luas Segitiga Sembarang 

Misalkan diketahui segitiga sembarang ABC 
Lukis garis tinggi pada segitiga sembarang, dari titik C.
Dari gambar diatas, terdapat segitiga baru yaitu TAC yang didalamnya memuat segitiga sembarang ABC  dan segitiga siku-siku TCB. Maka luas segitiga ABC sama dengan Luas segitiga TAC dikurangi dengan Luas segitiga TCB.
L. ABC
= L. TAC – L. TCB
= ( ½ . TA . TC ) – ( ½ . TC . TB )
= ½ . TC . ( TA – TB )
= ½ . TC . AB
Pada segitiga ABC, AB dan TC secara berturut-turut merupakan tinggi dan alas segitiga ABC. Jadi, terbukti bahwa :




Referensi :
HAQ, A. I. (2015, Juli 5). Retrieved Juli 21, 2018, from KimiaMath: http://www.kimiamath.com/pembuktian-rumus-luas-segitiga/