MATERI KESEBANGUNAN LENGKAP
Soal kesebangunan dan kongruensi
Bangun-bangun datar yang sebangun artinya bangun-bangun
datar tersebut mempunyai bentuk yang sama namun ukurannya berbeda dapat lebih
besar atau lebih kecil.
Untuk membuktikan dua buah bangun datar sebangun dapat
dilakukan jika memenuhi salah satu syarat di bawah ini :
a. Sudut-sudut yang
bersesuaian sama besar.
b. Sisi-sisi yang
bersesuaian mempunyai perbandingan yang sama.
Contoh :
Diketahui dua buah segitiga ABC dan PQR. Panjang AB = 8, BC
= 10, PQ = 4, dan PR = 3. Sedangkan ∠ A = ∠ P = 900, ∠
B = 300, ∠ R = 600. Buktikan segitiga ABC sebagun dengan PQR ?
Dengan menggunakan rumus phytagoras maka panjang sisi yang
belum kita ketahui dapat kita cari AC = 6 dan QR = 5.
Dengan menggunakan sifat segitiga yaitu jumlah sudut-sudut
dalam segitiga = 1800 maka :
∠
C = 1800 – ( ∠
A + ∠
B ) = 1800 – 1200 =
600 dan
∠ Q = 1800 –
( ∠
P + ∠
R ) = 1800 – 1500 =
300.
Ada dua cara untuk membuktikan dua bangun segitiga di atas
sebangun :
Cara 1 :
∠ A = ∠ P = 900, ∠ B = ∠
Q = 300, ∠ C = ∠ R = 600 (sudut-sudut yang
bersesuaian sama besar)
Perbandingan Sisi-sisi yang Bersesuaian dalam Segitiga yang
Salah Satu Sisinya Sejajar
Jika perbandingan melibatkan sisi segitiga yang tengah
(sejajar) maka perbandingannya sesuai dengan gambar yang kiri (panah warna
merah) sehingga tersusun 2 perbandingan :
DE/AB = CD/CA
DE/AB = CE/CB
Jika perbandingan melibatkan sisi-sisi tepinya maka dapat
menggunakan gambar yang kiri maupun yang kanan :
CD/DA = CE/EB
Catatan penting :
· Jangan
mengingat perbandingan hurufnya karena letak dan jenis huruf dapat berubah-ubah
namun ingatlah pola garisnya.
· Perbandingan
di atas disusun berdasarkan garis panajng per garis pendek yang bersesuaian.
Kalian juga dapat menyusun sebaliknya tetapi ingat jangan berubah-ubah polanya.
· Perbandingan
terakhir (garis biru) hanya berlaku untuk perbandingan sisi-sisi tepi. Karena
perbandingan tersebut bukan perbandingan umum dalam kesebangunan namun
perbandingan pengembangan berdasarkan perbandingan sisi kiri dan kanan yang
sama maka perbandingan garis yang pendek dibanding selisih yang garis panjang
dengan pendek (DA dan EB) sama.
Dalam soal perbandingan garis puncaknya tidak selalu di atas
namun bisa di kiri, kanan atau bawah tergantung dari letak sisi sejajar.
Perhatikan contoh yang ujung sketsanya di sebelah kiri :
Tinggi Adam 175 cm dan panjang bayangannya 190 cm. Pada saat
yang sama panjang bayangan pohon 4,5 m maka tinggi pohon (x) tersebut adalah ?
yang perlu diperhatikan satuan panjang orang/pohon dengan
bayangannya harus sama jadi boleh panjang dan bayangan Adam tetap dalam
centimeter namun dalam pengerjaan kali ini saya ubah dalam meter. berdasarkan
rumus perbandingan di atas maka :
x/1,75 = 4,5/1,9
Terus dikali silang (angka yang bawah/bagi menjadi kali
dengan persilangannya) sehingga
1,9.x = 1,75.4,5
x = 4,15 m
Langkah kali silang jika sudah lancar bisa juga tidak
ditulis cukup dibayangkan lalu langsung menulis langkah di bawahnya. kemudian
jika angka atas dan bawah bisa disederhanakan dengan saling coret dengan
pembagi yang sama sebaiknya disederhanakan dahulu.
Bentuk perbandingan di atas tidak mutlak, kita juga bisa
menyusun dalam bentuk lain misalnya :
Pohon/bayangan pohon = orang/bayangan orang
Atau bentuk lainnya yang dapat kalian coba sendiri. Jika
hasil akhirnya sama maka perbandingan tersebut dapat digunakan.
Kita lanjutkan ke variasi soal yang lain, perhatikan gambar
:
Panjang garis EF adalah ?
Untuk memudahkan pengerjaan kita buat garis bantu yang
sejajar dengan AD yang melalui titik C seperti sketsa di bawah ini
Sebelum mencari panjang EF kita cari dahulu panjang HF
dengan perbandingan
Coba perhatikan karena HF garis yang lebih pendek dari GB
berada di atas maka CF yang lebih pendek dari CB juga di atas. Dan panjang CB =
4 cm + 6 cm = 10 cm serta panjang GB juga 10 cm sehingga :
HF/GB = CF/CB
HF/10 = 4/10
HF = 4 cm
EF = EH + HF = 9 + 4 = 13 cm
Soal selanjutnya cukup sulit diselesaikan bila belum tahu
triknya
Titik E dan F masing-masing merupakan titik tengah diagonal
trapesium sama kaki sehingga panjang AE = EC = BF = FD seperti sketsa di bawah
ini :
Panjang garis EF adalah ?
Untuk memudahkan pengerjaan kita buat garis bantu yang
merupakan perpanjangan garis EF yaitu EG
Mula-mula kita cari panjang EG dengan sketsa garis yang
berwarna merah, karena CE = EA maka CA = 2CE maka
EG/AB = CE/CA
EG/19 = 1/2
EG = 9,5
Kemudian kita cari panjang FG dengan sketsa garis yang
berwarna biru, ingat sketsa tersebut merupakan segitiga terbalik sehingga
puncak segitiganya berada di titik B maka
FG/DC = CE/CA
FG/9 = 1/2
FG = 4,5
EF = EG - FG = 9,5 - 4,5 = 4,5 cm
Terkadang panjang garis yang kita misalkan dengan huruf
digabung dengan panjang garis lain yang sudah diketahui besarnya. Misalnya :
MO/ML = MN/MK
a/(a + 12) = 6/15
Dikali silang sehingga
15 . a = 6 (a + 12)
Angka 6 dikalikan dengan yang ada di dalam kurung menjadi
15a = 6a + 72
15a – 6a = 72
9a = 72
a = 72/9 = 8 cm
Rumus Air Mancur dalam Segitiga Sebangun
Coba kalian perhantikan bagan rumus berikut ini :
Coba kalian perhatikan, garis-garis yang melengkung saling
dikalikan maka hasilnya sama dengan garis lurus yang dobel yang dikuadratkan.
arah panah garis yang lurus selalu menuju ke sisi miring segitiga siku-siku.
Kemudian dilanjutkan dengan garis lengkung pendek lalu garis lengkung panjang.
Ingat polanya jangan menghafal hurufnya.
AD2 = DB . DC
AC2 = CD . CB
AB2 = BD . BC
Coba perhatikan contoh soal berikut ini.... dan carilah nilai
x, y dan z :
AD2 = DC . DB
122 = 16 . x
144 = 16x
x = 144/16 = 9 cm
untuk soal yang ini saya kerjakan langsung :
y2 = 16 . (16 + 9)
y2 = 400
y = 20 cm
z2 = 9 . (9 + 16)
z2 = 225
z = 15 cm
terkadang dalam mengerjakan soal kalian harus memahami konsep
dasar tentang perbandingan dalam kesebangunan secara mendalam, coba perhatikan
bangun segitiga di bawah ini
coba carilah panjang DE ?
ingat garis DE tidak sejajar dengan garis AB namun segitiga
ABC sebangun dengan DEC karena mempunyai sudut-sudut bersesuaian yang sama
besar.
Ingat pada prinsipnya asal kedua bangun merupakan segitiga
sebangun maka dapat dibuat perbandingan sisi-sisi yang bersesuaian. Untuk
kemudahan dalam mengerjakan soal
pisahkanlah antara gambar segitiga besar dengan segitiga kecil.
segitiga besar dan kecil mempunyai titik sudut yang sama
yaitu titik C maka besar sudutnya pun juga sama. segitiga yang besar siku-siku
di titik A sedangkan segitiga kecil siku-siku di titik E, maka setelah
dipisahkan terlihat seperti gambar di bawah ini :
sehingga ED = 6 cm
Sekarang contoh bangun yang berbentuk persegi panjang :
Suatu Poster berukuran 20 cm x 36 cm diletakkan pada suatu
bingkai karton sebangun, pada sisi sebelah atas tersisa 5 cm demikian juga
bagian kanan dan kiri bingkai juga tersisa 5 cm seperti dalam gambar di bawah
ini, berapakah sisa bingkai pada bagian bawah?
Dua bangun di atas kita pisahkan sehingga menjadi
dengan mudah kita dapatkan panjang y = 54 cm
Maka sisa karton bagian bawah = 54 – 36 – 5 = 13 cm
Ada soal yang mirip dengan soal di atas yang pengerjaanya
mirip, perbedaannya hanya dalam penyelesaian akhir.
Suatu Poster berukuran 20 cm x 36 cm diletakkan pada suatu
bingkai karton dengan batas tepi karton di setiap sisinya 5 cm seperti dalam gambar
di bawah ini, berapakah panjang bagian bawah poster yang harus dipotong agar
sebagun ?
Dua bangun di atas kita pisahkan sehingga menjadi
Panjang poster walaupun sudah diketahui sebesar 36 cm namun
tidak dicantumkan karena pada bagian tersebut yang akan kita potong
dengan cara perbandingan yang sesuai jika hitunganmu benar
maka y = 30,67 cm
Sehingga panjang poster yang kita potong = 36 – 30,67 = 5,33
cm
Demikianlah variasi soal dalam kesebangunan yang cukup
beragam. Semoga dapat menambah kefahaman kalian terhadap materi kesebangunan.
Materi yang terkesan sederhana dan singkat ternyata variasi soalnya cukup
banyak. Sehingga tidak semua bentuk soal dapat kita bahas dalam modul ini.
Dengan memperbanyak latihan soal dengan buku lain kalian akan semakin menguasai
materi kesebangunan.
1. Kongruensi
Bangun-bangun datar yang kongruen adalah bangun-bangun yang
memiliki baentuk dan ukuran yang sama.
Untuk membuktikan dua buah bangun segitiga kongruen dapat
dilakukan jika memenuhi salah satu syarat di bawah ini :
a. Tiga pasang sisi
yang bersesuaian sama panjang (sisi,sisi,sisi).
b. Dua pasang sudut
yang bersesuaian sama besar dan sepasang sisi yang bersesuaian sama panjang
(sudut,sisi,sudut atau sisi,sudut,sudut)
c. Dua pasang sisi
yang bersesuaian sama panjang dan sudut yang diapit oleh kedua sisi tersebut
sama besar (sisi,sudut,sisi)
Buktikan segitiga ABC kongruen dengan segitiga PQR ?
∠ ABC = 1800 –
(∠
BAC + ∠ ACB) = 1800 –
(800 + 650) = 1800 –
1450 = 350
Sehingga
∠ ACB = ∠ PRQ = 650
∠ ABC = ∠ PQR = 350
Jika dua buah pasang sudut dalam segitiga sama maka sepasang
sudut lainnya pasti sama, namun syarat di atas baru membuktikan bahwa kedua
bangun segitiga tersebut sebangun dan belum tentu kongruan. Untuk membuktikan
kedua bangun segitiga kongruen masih butuh satu syarat lagi yaitu
Panjang AC = panjang PR
Jadi segitiga ABC kongruen dengan segitiga PQR dengan
pembuktian sisi,sudut,sudut
ConversionConversion EmoticonEmoticon