Soal dan Pembahasan Segi Empat dan Segitiga

         Pada kesempatan kali ini kita akan mempelajari artikel Soal dan Pembahasan Segi Eepat dan Segitiga. Materi dasar yang harus dikuasai adalah "Bangun Datar Segi Empat Secara Umum".
         Pembahasan Latihan 1.1 Segi Empat dan Segitiga kelas VII Kurikulum 2013 adalah latihan awal dalam kita mengenali yang namanya bangun datar seperti segi empat dan segitiga. Beberapa jenis bangun datar yang ada pada latihan 1.1 Segi Eepat dan Segitiga ini adalah persegi, persegi panjang, trapesium, jajargenjang, layang-layang, dan belah ketupat. Pada latihan ini soal-soalnya tidaklah terlalu mendalam karena hanya melibatkan karakteristik umum dari masing-masing bangun datar.

         Soal-soal yang ditampilkan pada Soal dan Pembahasan Segi Empat dan Segitiga   cukup bervariasi dari nama-nama bangun datarnya, unsur-unsur pada masing-masing bangun datar, dan soal yang menurut kami menarik adalah soal nomor 2 yaitu pertanyaannya kita diminta menentukan ada berapa banyak persegi pada pola tertentu. Sebenarnya soal-soal latihan 1.1 ini bertujuan agar kita mau mencari informasi tentang bangun datar terlebih dahulu sebelum dijelaskan secara keseluruhan dari masing-masing bangun datar. Untuk memudahkan, maka kami sediakan pembahasannya sebagai bahan pertimbangan dalam menjawab soal-soalnya.

Soal 1.
Perhatikan gambar berikut,
Ada berapa banyak bentuk bangun datar yang tampak? Sebutkan bentuk bangun datarnya?
Penyelesaian :
Dari gambar rumah, ada beberapa bangun datar yang terbentuk yaitu : persegi, persegi panjang, segitiga, dan trapesium.
Soal 2.
Perhatikan gambar berikut,
Dengan memperhatikan gambar tersebut, ada berapa banyak persegi kecil pada $ a_{2013} $ ?
Penyelesaian :
*). Perhatikan banyak persegi pada gambar pada $ a_1, \, a_2, \, a_3, \, a_4 $ .
banyak persegi pada $ a_1 \, $ ada 3.
banyak persegi pada $ a_2 \, $ ada 5.
banyak persegi pada $ a_3 \, $ ada 7.
banyak persegi pada $ a_4 \, $ ada 9.
*). Menentukan pola banyaknya persegi pada pola ke-$n$ .
Pola ke-1, $ a_1 \, $ ada 3, caranya $ a_1 = 2 \times 1 + 1$
Pola ke-2, $ a_2 \, $ ada 5, caranya $ a_2 = 2 \times 2 + 1$
Pola ke-3, $ a_3 \, $ ada 7, caranya $ a_3 = 2 \times 3 + 1$
Pola ke-4, $ a_4 \, $ ada 9, caranya $ a_4 = 2 \times 4 + 1$
...... dan seterusnya :
Pola ke-$n$, caranya $ a_n = 2 \times n = 2n + 1 $
*). Menentukan banyak persegi pada $ a_{2013} $ .
$ a_n = 2n + 1 \rightarrow a_{2013} = 2 \times 2013 + 1 = 4027 $ .
Jadi, banyak persegi pada $ a_{2013} \, $ ada 4027 persegi.
Soal 3.
Perhatikan gambar berikut,
a). Tentukan panjang AD dan CD,
b). Tentukan besar $ \angle $ABC dan $ \angle $CDA,
c). Sebutkan sepasang diagonal yang sama panjang,
d). Sebutkan ruas garis yang sama panjang dengan AD.
Penyelesaian :
*). Untuk persegi panjang, silahkan baca materinya pada artikel "Sifat, Keliling, dan Luas Persegi Panjang".
a). AD = BC = 8 cm, dan CD = AB = 12 cm.
b). $ \angle ABC = \angle CDA = 90^\circ $.
c). Diagonal AC = diagonal BD.
d). panjang AD = panjang BC.
Soal 4.
Diketahui jajargenjang KLMN dengan besar $ \angle K = (2y - 15)^\circ \, $ dan $ \angle M = (27 - y)^\circ \, $ . Tentukan besar $ \angle $K, $ \angle $L, dan $ \angle $N.
Penyelesaian :
*). Untuk jajargenjang, baca materinya pada "Sifat, Keliling, dan Luas Jajargenjang".
*). Perhatikan gambar jajargenjang KLMN berikut,
*). Sudut-sudut yang berhadapan sama besar, sudut K berhadapan dengan sudut M,
$ \angle K = \angle M \rightarrow 2y - 15 = 27 - y \rightarrow 3y = 42 \rightarrow y = 14 $ .
*). Sudut K :
$ \angle K = (2y - 15)^\circ = (2.14 - 15)^\circ = 13^\circ $
*). Sudut L :
Sudut K dan L berdekatan sehingga jumlahnya $ 180^\circ $.
$ \angle K + \angle L = 180^\circ \rightarrow 13^\circ + \angle L = 180^\circ \rightarrow \angle L = 167^\circ $.
*). Sudut N :
Sudut N dan sudut L berhadapan sehingga besarnya sama,
$ \angle N = \angle L = 167^\circ $ .
Soal 5.
Perhatikan gambar trapesium berikut,
a). Tentukan jumlah sudut P, Q, R, dan S.
b). Berapakah jumlah ukurna dua sisi yang sejajar?
Penyelesaian :
*). Untuk trapesium, silahkan baca materinya pada "Sifat, Keliling, dan Luas Trapesium".
a). Jumlah semua sudut pada segi empat adalah $ 360^\circ $.
sehingga : $ \angle P + \angle Q + \angle R + \angle S = 360^\circ $.
b). Sisi-sisi sejajarnya adalah SR dan PQ.
Panjang PQ = 12 cm, dan TU = PQ = 12 cm.
Panjang SR = ST + TU + UR = 3 + 12 + 2 = 17 cm.
Jumlah sisi-sisi sejajar : $ PQ + SR = 12 + 17 = 29 \, $ cm.
Soal 6.
Perhatikan gambar belah ketupat berikut,
Jika $ AD = (2x+5) , \, BC = (x+7), \, $ dan $ \angle BCD = 60^\circ , \, $ maka tentukan :
a). Nilai $ x $,
b). Panjang sisi AD,
c). Besar $ \angle BAD \, $ dan $ \angle ABC $ .
Penyelesaian :
*). Baca materi belah ketupat di "Sifat, Keliling, dan Luas Belah Ketupat".
a). Semua sisi belah ketupat sama panjang,
$ AD = BC \rightarrow 2x+5 = x + 7 \rightarrow x = 2 $.
b). Panjang sisi AD = $ 2x + 5 = 2.2 + 5 = 9 \, $ cm.
c). Sudut yang berhadapan sama besar,
sehingga $ \angle BAD = \angle BCD = 60^\circ $.
*). Sudut berdekatan jumlahnya $ 180^\circ , \, $ sudut ABC berdekatan dengan sudut BCD,
$ \angle ABC + \angle BCD = 180^\circ \rightarrow \angle ABC + 60^\circ = 180^\circ $
$ \rightarrow \angle ABC = 120^\circ $.
Soal 7.
Perhatikan gambar layang-layang KLMN berikut,
Jika besar $ \angle KLN = 45^\circ \, $ dan $ \angle MNL = 30^\circ \, $ . Tentukan :
a). Besar $ \angle MLN \, $
b). Besar $ \angle KNL \, $
c). Besar $ \angle LKM \, $
d). Besar $ \angle KML \, $
e). Besar $ \angle NKM \, $
f). Besar $ \angle NMK \, $
g). jumlah $ \angle LKM , \, \angle KNM , \, \angle NML , \, $ dan $ \angle MLK $.
Penyelesaian :
*). Baca materi layang-layang di "Sifat, Keliling, dan Luas Layang - Layang".
a). $ \angle MLN = \angle KLN = 45^\circ $.
b). $ \angle KNL = \angle MNL = 30^\circ $.
c). pada segitiga KOL, jumlah sudut segitiga $ 180^\circ $.
$ \begin{align} \angle LKO + \angle KOL + \angle KLO & = 180^\circ \\ \angle LKO + 90^\circ + 45^\circ & = 180^\circ \\ \angle LKO + 135^\circ & = 180^\circ \\ \angle LKO & = 45^\circ \end{align} $
sehingga $ \angle LKM = \angle LKO = 45^\circ $.
d). pada segitiga MOL, jumlah sudut segitiga $ 180^\circ $.
$ \begin{align} \angle LMO + \angle MOL + \angle MLO & = 180^\circ \\ \angle LMO + 90^\circ + 45^\circ & = 180^\circ \\ \angle LMO + 135^\circ & = 180^\circ \\ \angle LMO & = 45^\circ \end{align} $
sehingga $ \angle KML = \angle LMO = 45^\circ $.
e). pada segitiga KON, jumlah sudut segitiga $ 180^\circ $.
$ \angle KNO = \angle MNO = 30^\circ $.
$ \begin{align} \angle NKO + \angle KON + \angle KNO & = 180^\circ \\ \angle NKO + 90^\circ + 30^\circ & = 180^\circ \\ \angle NKO + 120^\circ & = 180^\circ \\ \angle NKO & = 60^\circ \end{align} $
sehingga $ \angle NKM = \angle NKO = 60^\circ $.
f). pada segitiga MON, jumlah sudut segitiga $ 180^\circ $.
$ \begin{align} \angle NMO + \angle MON + \angle MNO & = 180^\circ \\ \angle NMO + 90^\circ + 30^\circ & = 180^\circ \\ \angle NMO + 120^\circ & = 180^\circ \\ \angle NMO & = 60^\circ \end{align} $
sehingga $ \angle NMK = \angle NMO = 60^\circ $.
g). Jumlah semua sudut-sudut layang-layang adalah $ 360^\circ $.
$ \angle LKM + \angle KNM + \angle NML + \angle MLK = 360^\circ $.
Soal 8.
Diketahui jajargenjang ABCD dengan diagonalnya berpotongan saling tegak lurus. Apakah jajargenjang ABCD dapat juga dikatakan belah ketupat ABCD?
Penyelesaian :
*). Belah ketupat memiliki sifat :
i). diagonalnya berpotongan tegak lurus,
ii). Panjang sisinya sama panjang.
*). Jajargenjang akan menjadi belah ketupat jika panjang sisi-sisi jajargenjangnya sama semua, artinya jajargenjang bisa menjadi belah ketupat asalkan memenuhi sifat-sifat belah ketupat.
Soal 9.
Kinan dan Ningsih mendeskripsikan definisi segi empat yang merupakan jajargenjang.
Manakah diantara Kinan dan Ningsih yang mendeskripsikan jajargenjang dengan benar?
Penyelesaian :
*). Untuk deskripsi oleh Kinan, kurang tepat karena sepasang sisi yang sama panjang belum tentu sejajar sehingga jika tidak sejajar maka akan terbentuk trapesium.
*). Untuk deskripsi oleh Ningsih, ini benar akan membentuk jajargenjang karena sepasang sisi-sisi yang berhadapan sama panjang dan sejajar.

       Demikian Soal dan Pembahasan Segi Empat dan Segitiga  . Jika ada kekeliruan dalam penyelesaiannya, mohon kritik dan saranya agar penyelesaiannya menjadi lebih baik dengan memberikan komentar di kotak komentar di bawah. Semoga pembahasannya bisa bermanfaat untuk kita semua. Terima kasih.

Sifat, Keliling, dan Luas Persegi Panjang

         Sebelumnya pada "bangun datar segi empat secara umum" telah disebutkan bahwa salah satu contohnya adalah persegi panjang. Pada artikel kali ini kita akan bahas secara khusus tentang persegi panjang yaitu tentang sifat, keliling, dan luas persegi panjang. Mari langsung saja kita simak penjelasan sifat, keliling, dan luas persegi panjang berikut ini.

Pengertian Persegi Panjang

       Persegi panjang adalah bangun datar segi empat yang memiliki dua pasang sisi sejajar dan memiliki empat sudut siku-siku. Berikut gambar persegi panjang,

Keterangan :
*). Pasangan sisi-sisi yang sejajar dan sama panjang adalah :
AB sejajar dengan CD dan sama panjang,
BC sejajar dengan AD dan sama panjang,
*). Besar sudut maasing-masing $90^\circ \, $ yaitu sudut A, B, C, dan D.
Sifat-sifat Persegi panjang
       Perhatikan gambar persegi panjang KLMN berikut,

Dari gambar persegi panjang KLMN di atas, ada beberapa sifat-sifat persei panjang yaitu :
1). Mempunyai empat sisi, dengan sepasang sisi yang berhadapan sama panjang dan sejajar.
sisi-sisi tersebut adalah : KL = MN dan LM = KN .

2). Keempat sudutnya sama besar dan merupakan sudut sikusiku ($90^\circ $).
Sudut tersebut adalah $ \angle KLM = \angle LMN = \angle MNK = \angle NKL = 90^\circ $ .

3). Kedua diagonalnya sama panjang dan berpotongan membagi dua sama besar.
Diagonalnya adalah KM dan LN.
KM dan LN berpotongan di titik O sehingga KO = OM = LO = ON.
KM membagi persegi panjang menjadi dua segitiga yang sama besar yaitu segitiga KLM dan KNM.
LN membagi persegi panjang menjadi dua segitiga yang sama besar yaitu segitiga LMN dan NKL.

4). Dapat menempati bingkainya kembali dengan empat cara.
Contoh :
1). Pada gambar di bawah ini, KLMN adalah sebuah persegi panjang dan O adalah titik potong kedua diagonalnya. Jika panjang KO = 5 cm,
tentukan :
a. panjang MO, NO, LO
d. panjang KM , LN.
Penyelesaian :
a). Berdasarkan sifat persegi panjang, maka panjang MO = NO = LO = KO = 5 cm.
b). Panjang KM = LN = 2 KO = $ 2 \times 5 = 10 \, $ cm.

2). Perhatikan persegi panjang ABCD pada gambar berikut.
a. Tentukan besar $ \angle $ADO dan $ \angle $BAO.
b. Tentukan sudut-sudut lain yang sama besar dengan $ \angle $ADO.
c. Tentukan sudut-sudut lain yang sama besar dengan $ \angle $BAO.
Penyelesaian :
a). Diagonal AC dan BD berpotongan di titik O, sehingga OA = OD,
artinya segitiga AOD sama kaki dimanan besarnya sudut sama yaitu $ \angle ADO = \angle DAO = 55^\circ $ .
*). Sudut BAD siku-siku berdasarkan sifat persegi panjang, sehingga jumlah sudut DAO dan BAO adalah $ 90^\circ $.
$ \angle BAO + \angle DAO = 90^\circ \rightarrow \angle BAO + 55^\circ = 90^\circ \rightarrow \angle BAO = 35^\circ $
sehingga besarnya sudut : $ \angle ADO = 55^\circ \, $ dan $ \angle BAO = 35^\circ $

b). Sudut-sudut yang sama besar dengan sudut ADO adalah BCO dan CBO.

c). Sudut-sudut yang sama besar dengan sudut BAO adalah ABO, DCO, dan CDO.

Keliling dan luas persegi panjang

Perhatikan gambar persegi KLMN berikut,

$\clubsuit $ Keliling Persegi Panjang
       Keliling suatu bangun datar adalah jumlah semua panjang sisi-sisinya. Sehingga rumus penghitungan keliling persegi panjang dengan panjang $ KL = p \, $ dan lebar $ LM = l $ ,
Keliling persegi panjang (K) : $ K = 2p + 2l = 2(p+l) $ .

$\clubsuit $ Luas Persegi Panjang
       Luas suatu bangun datar adalah besarnya area atau daerah yang dibatasi oleh bangun datar tersebut.
Luas persegi panjang (L): $ L = \text{panjang } \times \text{ lebar} = p \times l $ .
Contoh :
3). Hitunglah keliling dan luas persegi panjang yang berukuran panjang 12 cm dan lebar 8 cm.
Penyelesaian :
*). Diketahui : panjang = $ p = 12 \, $ dan lebar = $ l = 8 $.
Keliling persegi panjang : $ K = 2(p+l) = 2(12 + 8 ) = 40 \, $ cm.
Luas persegi panjang : $ L = p.l = 12 . 8 = 96 \, $ cm$^2 $.

4). Seorang petani mempunyai sebidang tanah berbentuk persegi panjang yang luasnya 432 m$^2$. Jika tanah tersebut berukuran panjang 24 m, tentukan lebar tanah tersebut.
Penyelesaian :
*). Diketahui : $ L = 432, \, $ dan $ p = 24 $.
*). Menentukan lebar tanan,
$ L = p.l \rightarrow 432 = 24. l \rightarrow l = \frac{432}{24} = 18 $ .
Jadi, lebar tananhnya adalah 18 m.

5). Perhatikan gambar berikut.
Hitunglah keliling dan luasnya.?
*). Keliling bangun datar :
$ \begin{align} \text{Keliling } & = a + b + c + d + e + f + g + h \\ & = 18 + 18 + 5 + 12 + 8 + 12 + 5 + 18 \\ & = 96 \end{align} $
Sehingga keliling bangun datar tersebut adalah 96 cm.

*). Luas bangun datar :
Untuk menghitung luas bangun datar di atas, kita bagi-bagi daerahnya menjadi 2 bagian, yaitu daerah A dan B.
Luas A = $ p.l = 12.5 = 60 $
Luas B = $ p.l = 18.6 = 162 $
Luas total bangun datar :
$ \begin{align} \text{Luas } & = 2 \text{luas A } + \text{ luas B} \\ & = 2 \times 60 + 162 \\ & = 120 + 162 \\ & = 282 \end{align} $
Sehingga luas bangun datar tersebut adalah 282 cm$^2$.

6). Sebuah persegi panjang berukuran panjang = ($3x + 1$) cm dan lebar = ($x +2 $) cm. Jika luas persegi panjang 50 cm$^2$, tentukan panjang dan lebarnya.?
Penyelesaian :
*). Diketahui : $ L = 50, \, p = 3x + 1, \, $ dan $ l = x + 2 $.
*). Menentukan nilai $ x \, $ dan rumus luasnya.
$ \begin{align} L & = p . l \\ 50 & = (3x+1)(x+2) \\ 50 & = 3x^2 + 6x + x + 2 \\ 50 & = 3x^2 + 7x + 2 \\ 3x^2 + 7x + 2 - 50 & = 0 \\ 3x^2 + 7x + - 48 & = 0 \\ (3x + 16)(x - 3) & = 0 \\ x = \frac{-16}{3} \vee x = 3 \end{align} $
Yang memenuhi adalah $ x = 3. \, $ (positif).
*). Menentukan panjang dan lebarnya dari nilai $ x = 3 $.
panjang = $ 3x + 1 = 3.3 + 1 = 9 + 1 = 10 $
lebar = $ x + 2 = 3 + 2 = 5 $
Jadi, panjangnya 10 cm dan lebarnya 5 cm.

Bangun Datar Segi Empat Secara Umum

          Matematika SMP : Hallow teman-teman, bagaimana kabarnya hari ini? Mudah-mudahan baik-baik saja. Pada artikel ini kita akan membahas salah satu bab pada pelajaran matematika SMP yaitu tentang bangun datar. Bangun datar segi empat secara umum terdiri dari persegi panjang, persegi, jajargenjang, belah ketupat, layang-layang , dan trapesium. Untuk lebih jelah bentuk bangun datarnya, perhatikan gambar bangun datar segi empat berikut beserta namanya masing-masing.

         Hal-hal yang akan kita pelajari pada bangun datar segi empat ini adalah sifat-sifat bangun datar masing-masing, luas bangun datar, dan keliling bangun datar masing-masing. Untuk penjelasan masing-masing bangun datar segi empat, persegi panjang, persegi, jajargenjang, belah ketupat, layang-layang , dan trapesium.

Contoh soal-soal bangun datar segi empat :
1). Perhatikan gambar berikut,
Tentukan banyaknya segi empat yang terbentuk pada gambar tersebut!
Penyelesaian :
*). Kita beri nama pada masing-masing kotak untuk memudahkan dalam penghitungan.
*). Menghitung banyaknya segi empat satu persatu sesuai dengan namanya.
i). segi empat yang terdiri dari 1 bagian adalah a,b,c,d,e ada sebanyak 5.
ii). segi empat yang terdiri dari 2 bagian adalah ab,bc,cd,de ada sebanyak 4.
iii). segi empat yang terdiri dari 3 bagian adalah abc,bcd,cde ada sebanyak 3.
iv). segi empat yang terdiri dari 4 bagian adalah abcd,bcde ada sebanyak 2.
v). segi empat yang terdiri dari 4 bagian adalah abcde ada sebanyak 1.
Sehingga total banyaknya segi empat ada $ 5 + 4 + 3 + 2 + 1 = 15 $ .
Jadi, totalnya ada 15 segi empat pada gambar tersebut.

2). Perhatikan gambar susunan belah ketupat berikut,
Ada berapa banyak belah ketupat pada $ a_{100} $ ?
Penyelesaian :
*). Belah ketupat yang dihitung adalah yang berwarna saja.
*). Perhatikan banyak belah ketupat pada gambar pada $ a_1, \, a_2, \, a_3, \, a_4 $ .
banyak belah ketupat pada $ a_1 \, $ ada 2.
banyak belah ketupat pada $ a_2 \, $ ada 4.
banyak belah ketupat pada $ a_3 \, $ ada 6.
banyak belah ketupat pada $ a_4 \, $ ada 8.
*). Menentukan pola banyaknya belah ketupat pada pola ke-$n$ .
Pola ke-1, $ a_1 \, $ ada 2, caranya $ a_1 = 2 \times 1 $
Pola ke-2, $ a_2 \, $ ada 4, caranya $ a_2 = 2 \times 2 $
Pola ke-3, $ a_3 \, $ ada 6, caranya $ a_3 = 2 \times 3 $
Pola ke-4, $ a_4 \, $ ada 8, caranya $ a_4 = 2 \times 4 $
...... dan seterusnya :
Pola ke-$n$, caranya $ a_n = 2 \times n = 2n $
*). Menentukan banyak belah ketupat pada $ a_{100} $ .
$ a_n = 2n \rightarrow a_{100} = 2 \times 100 = 200 $ .
Jadi, banyak belah ketupat pada $ a_{100} \, $ ada 200 belah ketupat.