Senin, 27 Maret 2017

kedudukan titik dan jarak antara dua titik


TITIK DAN KURVA PADA SISTEM KOORDINAT
Hay teman-teman, selamat datang diblog saya. Perkenalkan nama saya Keke Berlinda, saya adalah mahasiswa Pendidikan Matematika di Universitas Bengkulu.  Dikunjungan kalian kali ini, saya akan membahas materi mengenai titik dan kurva pada sistem koordinat. Nah materi tersebut terdapat didalam mata kuliah Geometri analitik. apakah kalian tau apa pengertian Geometri analitik tersebut? kepo kan? Mau tau kan? Yaa udah deh, sebelum kita masuk kemateri tersebut , ada baiknya kita mengetahui apa itu pengertian geometri analitik.
Geometri analitik merupakan kajian terhadap obyek-obyek geometri dengan menggunakan sistem koordinat yang diulas menggunakan konsep dan prinsip aljabar dan analisis. Perkembangan geometri analitik dimulai dengan kehadiran bentuk baru persamaan (equation) Bentuk baru persamaan tersebut memungkinkan untuk mengklasifikasikan kurva berdasarkan derajat (degree). Kurva berderajat satu adalah garis lurus (straight lines), kurva berderajat dua merupakan irisan kerucut (conic sections), dan kurva berderajat tiga dinamakan kurva kubik (cubic curves).
Nah sekarang kalian sudah tau kan apa itu geometri analitik, geomerti analitik selalu menggunakan sistem koordinat untuk mengkaji obyek-obyek geometri menggunakan konsep dan prinsip aljabar dan analisis.. kalian tau siapa yang menemukan sistem koordinat tersebut? nah yang menemukannya adalah Descartes. Descartes (sekitar tahun 1637) menggunakan bentuk persamaan baru untuk mengubah masalah-masalah geometri menjadi masalah aljabar menggunakan koordinat sehingga dapat diselesaikan dengan manipulasi aljabar.

Gambar 1. bentuk sumbu koordinat untuk menganalisis sebuah kurva secara aljabar
         
Dalam bukunya, Descartes (Smith & Latham, 1957) menuliskan “I choose a straight line, as AB, to attach to refer all its pointsand in AB I choose a point A at which to begin the investigation Then I draw through C the line CB parallel to GA. Since CB and BA are unknown and indeterminate quantities, I shall call one of them y and the other x.” Pernyataan Descartes tersebut mendeksripsikan mengenai sumbu koordinat x dan y. Selanjutnya Descartes menggunakan persamaan aljabar untuk mengidentifikasi kurva tersebut. Terlihat pada gambar 1, kurva EC yang dinyatakan oleh persamaan tersebut memiliki bentuk hiperbola. Diagram tersebut menjadi awal penggunaan sistem koordinat Cartesius. Penamaan sistem koordinat ini dilakukan untuk menghormati karya pemikiran Rene Descartes.
Kita sudah mengetahui apa itu geometri analitik, apa hubungan geometri analitik dengan sisitem koordinat, bagaimana bentuk sistem koordinat tersebut bahkan penemu nya kita juga sudah mengetahuinya.. nah sekarang kita akan mulai masuk kemateri titik dan kurva.. selamat membaca teman-teman

1.            Kedudukan Titik-titik dan Jarak antara Dua Titik

Sebelum mengetahui apa itu kedudukan titik,kita harus tau apa yang dimaksud dengan titik.

Dari ciri-ciri diatas dapat kita simpulkan bahwa titik adalah bagian terkecil dari suatu objek yang memiliki letak atau posisi, tidak memiliki besaran seperti panjang, tinggi, lebar dan lain-lain kemudian biasa ditulis dengan huruf kapital, misalnya A, B ataupun C.










Contoh gambar titik P yang terletak diantara garis g dan h.
Titik-titik pada sebuah bidang yang membentuk himpunan titik dan memenuhi suatu kriteria tertentu dinamakan kedudukan titik (locus of points). Kedudukan titik dapat dinyatakan sebagai suatu fungsi. Misalnya titik-titik pada lingkaran berjari-jari 1 cm dapat dinyatakan sebagai x2 + y2 = 1. Secara geometris, hanya titik-titik berjarak 1 cm dari titik pusat lingkaran tersebut yang memenuhi kedudukan titik yang dinyatakan oleh persamaan x2 + y2 = 1.
Teorema-teorema dasar tentang kedudukan titik-titik (Fundamental Locus Theorems) sebagai berikut.
Teorema
Gambar
Teorema 1.1
Jika ada titik P dan ada beberapa titik yang memiliki jarak yang sama dengan titik P tersebut sehingga membentuk lingkaran yang berpusat di titik P dengan ukuran panjang jari-jari d

Teorema 1.2
Jika ada 1 garis dan ada beberapa titik lain yang memiliki jarak yang sama yaitu d terhadap garis l.

Teorema 1.3
Jika ada 2 titik dan ada beberapa titik yang berjarak sama antara titik P dan Q yang membentuk garis tegak lurus dan membagi 2 sama panjang

Teorema 1.4
Jika ada titik-titik yang berjarak sama dari 2 garis sejajar yaitu l1 dan l2  sehingga membentuk garis yang sejajar dengan 2 garis tersebut dan terletak diantara dua garis tersebut

Teorema 1.5
Ada titik-titik yang berjarak sama dari 2 garis berpotongan yang membentuk sepasang garis berpotongan tegak lurus yang membagi 2 sama besar sudut-sudut yang dibentuk

Teorema 1.6
Ada titik-titik yang berjarak sama dari kedua sisi sebuah sudut yang membentuk sebuah garis yang membagi 2 sudut sama besar (Bisector Of Angle)

Teorema 1.7
Ada titik-titik yang berjarak sama dari dua buah lingkaran konsentris (concentric circles) yang membentuk sebuah lingkaran yang terletak diantara 2 buah lingkaran tersebut dan membentuk lingkaran yang konsentris juga.

Teorema 1.8
Ada titik-titik pada jarak tertentu dari sebuah lingkaran yang memiliki jari-jari lebih panjang dari jarak tersebut sehingga membentuk sepasang lingkaran yang konsentris

Teorema 1.9
Ada titik-titik yang berjarak tertentu dari suatu lingkaran yang berjari-jari kurang dari jarak tersebut



Kita sudah membahas tentang titik, kedudukan titik beserta teorema-teoremanya, nah sekarang kita akan membahas mengenai jarak antara dua titik.. jika ada dua titik berbeda dan terletak pada posisi yang berbeda juga, bagaimana cara menentukan jarak antara kedua titik tersebut? apakah kita bisa menebaknya dengan cara melihat langsung menggunakan kasat mata saja? Apa kita bisa menggunakan sebuah alat untuk mengukurnya? Atau mungkin kita bisa mengetahui jarak tersebut menggunakan rumus yang sudah ada? nah kalian pasti bingung kan? yukk kepoin dan baca langkah-langkah untuk menentukan jarak antara dua titik tersebut:
1)    Buatlah dua titik berbeda yaitu A dan B lalu hubungkan dengan sebuah ruas garis.
2)    Buat sebuah garis melalui A dan sebuah garis lain yang melalui B sehingga kedua garis berpotongan tegak lurus.
3)    Tentukan titik potong kedua garis yaitu C sehingga diperoleh segitiga siku-siku ACB atau BCA lalu ukur panjang ruas garis CA dan CB
4)      Tentukan panjang ruas garis AB dengan menggunakan Teorema Phytagoras :







penggunaan geogebra dalam geometri analitik

GeoGebra adalah software matematika yang dinamis dan bersifat open source untuk pembelajaran dan pengajaran matematika di sekolah. GeoGebra dikembangkan oleh Markus Hohenwarter. Geogebra diunduh dari http://www.geogebra.org. Pada website ini juga telah disediakan berbagai contoh worksheet dan tutorial yang dapat digunakan untuk belajar tentang geometri, aljabar, kalkulus bahkan statistika. Agar Geogebra dapat dijalankan pada komputer atau laptop maka dibutuhkan perangkat lunak Java yang dapat diunduh secara gratis dari website http://www.java.com. Perkembangan Geogebra hingga bulan Desember 2016 yaitu telah tersedia versi IPad dan Android yang dapat diunduh secara gratis.

GeoGebra merupakan suatu sistem geometri dinamis sehingga pada Geobera dapat dilakukan berbagai kegiatan konstruksi dengan titik, vektor, ruas garis, garis, irisan kerucut, serta fungsi, dan mengubah hasil konstruksi selanjutnya. Di sisi lain, persamaan dan koordinat dapat dimasukkan secara langsung pada Input Bar yang disediakan. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk menangani variabel / peubah untuk angka, vektor, titik, menemukan turunan atau integral fungsi. Kemampuan tersebut dimungkinkan karena Geogebra dikembangkan berdasarkan geometri analitik yang menggunakan prinsip-prinsip geometri dan aljabar secara komprehensif. Interface (tampilan) dasar GeoGebra dibagi dalam tiga bagian : Input Bar, Algebra View dan Graphic View seperti diperlihatkan dalam gambar berikut.
Gambar 4. Tampilan Dasar Geogebra
Algebra view digunakan untuk menampilkan dan mengubah obyek aljabar, Graphic View untuk menampilkan dan mengubah obyek geometri, dan Input Bar digunakan untuk memasukkan persamaan obyek.
Menu utama GeoGebra meliputi : File, Edit, View, Option, Tools, Windows, dan Help. Menu File menyediakan fasilitas untuk membuat, membuka, menyimpan, mengekspor file, dan keluar program. Menu Edit dipakai untuk mengedit lukisan. Menu View digunakan untuk pengaturan tampilan jendela kerja. Menu Option digunakan untuk pengaturan huruf, pengaturan obyek-obyek geometri, dan sebagainya. Perangkat konstrukdi diaktifkan melalui Menu Tools seperti diperlihatkan pada gambar di samping. Sedangkan menu Help menyediakan petunjuk teknis penggunaan GeoGebra.

Gambar 5. Menu Tools
Perangkat konstruksi (Construction tools) Geogebra meliputi : sepuluh perangkat (tools) yang berkaitan dengan : movement (untuk pergerakan obyek), point (titik), line (garis), special line, polygon, circle and arc, conic section (irisan kerucut), measurement (pengukuran sudut, panjang, luas, gradien), transformation, special object, action object, dan general tools.  Perangkat tersebut juga dapat diaktifkan menggunakan ikon seperti terlihat pada gambar berikut.

Gambar 6. Ikon perangkat konstruksi Geogebra
Keterampilan menggunakan perangkat-perangkat tersebut dilatih melalui kegiatan eksplorasi.


pemecahan masalah menggunakan polya

Sebelum mengetahui apa dan bagaimana pemecahan masalah menggunakan polya ini, kalian harus tau bahwa didalam penyelesaian masalah nanti kita dapat menggunakan pembuktian teorema pada langkah-langkah pemecahan masalah polya tersebut. nah sebelum mengetahui apa saja langkah-langkah dalam pemecahan masalah tersebut, ada baiknya kita mengetahui apa itu pengertian dari pemecahan masalah. Dilihat dari kata pemecahan itu berarti cara atau langkah, jadi Pemecahan masalah (problem solving) adaah suatu prosedur untuk menemukan penyelesaian yang tepat atas suatu masalah. Prosedur tersebut pertama kali diformulasikan oleh George Polya (1887 - 1985) seorang guru dan ahli matematika. Bapak George Polya tersebut ymenyatakan bahwa ada empat tahap pemecahan masalah yaitu :  understand the problem, devise a plan, carry out the plan, dan look back sebagai berikut :
1)     Understanding the Problem
Tahap pertama yang dilakukan untuk memecahkan masalah adalah memahami masalah. Cara yang disarankan Polya untuk memahami masalah dengan baik yaitu dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut :
a.     Nyatakan masalah dengan kalimatmu sendiri !
b.     Tentukan apa saja yang akan ditemukan/dicari/diselesaikan !
c.     Apa saja yang tidak diketahui dari permasalahan itu ?
d.     Informasi apa saja yang kamu peroleh dari permasalahan itu ?
e.     Informasi apa saja yang tidak ada / hilang dari permasalahan itu ?
f.      Informasi apa saja yang tidak dibutuhkan dari permasalahan itu ?
2)     Devising a Plan
Tahap kedua pemecahan masalah adalah menentukan rencana penyelesaian berupa strategi-strategi pemecahan masalah. Beberapa strategi pemecahan masalah antara lain :
a.     Menemukan pola
b.     Menguji masalah yang relevan dan memeriksa apakah teknik yang sama dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan
c.     Menguji masalah yang lebih sederhana atau khusus dari permasalahan itu dan diperbandingkan dengan penyelesaian masalah sebenarnya
d.     Membuat tabel
e.     Membuat diagram / gambar
f.      Menebak dan memeriksa (guess and check / trial and error)
g.     Menggunakan persamaan (equation) matematika
h.     Bekerja mundur (work backward)
i.       Mengidentifikasi bagian dari hasil (subgoal)
3)     Carrying Out the Plan
Tahap ketiga pemecahan masalah terdiri dari tiga aktivitas yaitu :
a.     Menerapkan satu atau lebih strategi pemecahan masalah untuk menemukan penyelesaian atau perhitungan
b.     Memeriksa setiap langkah strategi yang digunakan baik secara intuitif maupun dengan bukti formal
c.     Menjaga keakuratan proses pemecahan masalah
4)     Looking Back
Langkah terakhir pemecahan masalah adalah memeriksa kembali jawaban atau solusi terhadap permasalahan sebenarnya dengan cara :
a.     Memeriksa dengan pembuktian
b.     Menginterpretasikan penyelesaian/solusi berdasarkan permasalahan berdasarkan rasional atau pun argumentasi (reasonable)
c.     Jika memungkinkan lakukan pengujian untuk masalah lain yang relevan atau pun yang lebih umum dengan menggunakan teknik/strategi pemecahan masalah tersebut

Contoh penerapan pemecahan masalah : “Tentukan banyaknya titik potong jika 5 garis saling berpotongan”
Tahap pemecahan masalah :
1)     Understanding the Problem
a.     Tentukan apa saja yang akan ditemukan/dicari/diselesaikan !
Menentukan banyaknya titik potong dari garis-garis yang berpotongan à Ditanyakan
b.     Informasi apa saja yang kamu peroleh dari permasalah itu ?
Lima garis saling berpotongan, misalnya garis a, b, c, d, dan e à Diketahui
2)     Devising a Plan
Strategi yang dipilih untuk menyelesaikan masalah ini yaitu :
a.    Membuat diagram / gambar
Pertama akan dibuat dua garis berpotongan yaitu a dan b. Kemudian akan digambar garis ketiga yaitu c yang memotong garis a dan b dan seterusnya
b.   Membuat tabel
Berdasarkan gambar akan dibuat tabel yang memuat hubungan antara banyak garis berpotongan dan banyak titik potong
c.    Menemukan pola
Berdasarkan tabel akan ditemukan pola yang tepat untuk masalah ini
3)     Carrying Out the Plan
Tahap ketiga pemecahan masalah yaitu menggunakan strategi untuk memecahkan masalah.
a.    Membuat diagram / gambar

b.   Membuat tabel dan menemukan pola
Banyak garis berpotongan
Banyak titik potong
Pola
2
1
1
3
3
1 + 2
4
6
1 + 2 + 3
5
10
1 + 2 + 3 + 4
Jadi disimpulkan jika lima garis berpotongan satu sama lain maka banyaknya titik potong yang terbentuk adalah 10 titik
4)     Looking Back
Langkah terakhir pemecahan masalah adalah memeriksa kembali jawaban atau solusi terhadap permasalahan sebenarnya dengan cara :
a.     Menginterpretasikan penyelesaian/solusi berdasarkan permasalahan berdasarkan rasional atau pun argumentasi (reasonable) berikut :
                   i.          Jika dua garis a dan b berpotongan maka terdapat satu titik potong P
                 ii.          Jika garis ketiga c memotong dua garis a dan b yang saling berpotongan di P maka garis ketiga itu memotong masing-masing garis di satu titik yaitu c memotong a di Q dan c memotong b di R sehingga seluruhnya ada tiga titik potong
                iii.          Jika garis keempat d memotong garis a, b, dan c yang saling berpotongan seerti pada point (ii) maka d memotong a di S, d memotong b di R, dan d memotong c di S sehingga seluruhnya ada 6 titik potong
                iv.          Dengan demikian jika garis kelima e memotong garis a, b, c dan d yang saling berpotongan maka seluruhnya ada 6 + 4 = 10 titik potong
b.     Melakukan pengujian untuk banyaknya titik potong dari 10 garis berpotongan
Pola yang diperoleh sebagai berikut :
2 garis berpotongan menghasilkan 1 titik potong
3 garis berpotongan menghasilkan 1 + 2 = 3 titik potong
4 garis berpotongan menghasilkan 1 + 2 + 3 = 6 titik potong
5 garis berpotongan menghasilkan 1 + 2 + 3 + 4 = 10 titik potong
Dengan demikian :

10 garis berpotongan menghasilkan 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 45 titik potong