Segitiga adalah poligon paling sederhana (tiga sisi, tiga sudut) dan merupakan blok bangunan (building block) untuk semua poligon dan banyak struktur dalam rekayasa dan arsitektur karena kekakuan inherennya.
1. Klasifikasi Segitiga
Segitiga diklasifikasikan berdasarkan dua kriteria:
| Kriteria | Tipe Segitiga | Deskripsi Rinci |
| Berdasarkan Sisi | Sama Sisi (Equilateral) | Ketiga sisinya sama panjang, dan ketiga sudutnya sama besar (masing-masing 60∘). |
| Sama Kaki (Isosceles) | Minimal dua sisinya sama panjang, dan sudut yang berhadapan dengan sisi tersebut juga sama besar (sudut alas). | |
| Sembarang (Scalene) | Ketiga sisinya memiliki panjang yang berbeda, sehingga ketiga sudutnya juga berbeda. | |
| Berdasarkan Sudut | Siku-siku (Right) | Memiliki satu sudut yang ukurannya tepat 90∘. Sisi terpanjang yang berhadapan dengan sudut siku-siku disebut Hipotenusa. |
| Lancip (Acute) | Ketiga sudutnya berukuran kurang dari 90∘. | |
| Tumpul (Obtuse) | Memiliki satu sudut yang berukuran lebih dari 90∘. |
Ekspor ke Spreadsheet
2. Sifat dan Teorema Kunci
A. Jumlah Sudut Segitiga
Postulat fundamental menyatakan: Jumlah ukuran sudut interior dalam segitiga manapun selalu 180∘. Jika ∠A,∠B,∠C adalah sudut interior, maka ∠A+∠B+∠C=180∘.
B. Kongruensi Segitiga (Triangle Congruence)
Dua segitiga dikatakan kongruen jika mereka memiliki bentuk dan ukuran yang sama persis (semua sisi dan sudut yang bersesuaian sama). Untuk membuktikan kongruensi, kita tidak perlu membandingkan keenam elemen (tiga sisi dan tiga sudut); cukup tiga pasang elemen yang memenuhi salah satu postulat berikut:
| Postulat | Singkatan | Deskripsi Mendalam |
| Sisi-Sisi-Sisi | SSS | Jika tiga sisi satu segitiga kongruen dengan tiga sisi segitiga lainnya. |
| Sisi-Sudut-Sisi | SAS | Jika dua sisi dan sudut yang diapit (included angle) pada satu segitiga kongruen dengan dua sisi dan sudut apit segitiga lainnya. |
| Sudut-Sisi-Sudut | ASA | Jika dua sudut dan sisi yang diapit (included side) pada satu segitiga kongruen dengan dua sudut dan sisi apit segitiga lainnya. |
| Sudut-Sudut-Sisi | AAS | Jika dua sudut dan satu sisi non-apit (non-included side) pada satu segitiga kongruen dengan elemen yang bersesuaian pada segitiga lainnya. |
Ekspor ke Spreadsheet
C. Kesebangunan Segitiga (Triangle Similarity)
Dua segitiga dikatakan sebangun jika mereka memiliki bentuk yang sama tetapi ukurannya mungkin berbeda. Artinya, sudut-sudut yang bersesuaian sama besar, dan panjang sisi-sisi yang bersesuaian memiliki perbandingan yang sama (rasio skala).
- Kriteria Kesebangunan: Sudut-Sudut (AA), Sisi-Sudut-Sisi (SAS), atau Sisi-Sisi-Sisi (SSS).
D. Teorema Pythagoras
Ini adalah teorema paling terkenal, berlaku hanya untuk segitiga siku-siku .
- Pernyataan: Kuadrat dari panjang hipotenusa (c) sama dengan jumlah kuadrat dari panjang kedua sisi tegak (a dan b). a2+b2=c2
IV. Geometri Lanjutan: Objek dan Konsep Sentral
Setelah memahami segitiga dan poligon, studi geometri meluas ke topik yang lebih kompleks, mendalam, dan mendasar:
1. Lingkaran (Circles)
Lingkaran bukan poligon tetapi memiliki studi tersendiri.
- Definisi: Himpunan semua titik pada bidang yang berjarak sama (disebut jari-jari, r) dari satu titik pusat.
- Elemen Kunci: Jari-jari (r), Diameter (d=2r), Keliling (C=2πr), Luas (A=πr2).
- Konsep Mendalam: Busur (bagian dari lingkaran), Tali Busur (segmen garis yang menghubungkan dua titik pada lingkaran), dan Garis Singgung (Tangent) (garis yang hanya menyentuh lingkaran di satu titik). Teorema-teorema lingkaran (seperti Sudut Keliling dan Sudut Pusat) adalah kunci dalam trigonometri.
2. Geometri Ruang (Tiga Dimensi)
Ini melibatkan perpanjangan konsep titik, garis, dan bidang ke ruang tiga dimensi (3D).
- Bangun Ruang (Solids): Prisma, limas, silinder, kerucut, dan bola.
- Pengukuran: Menghitung Volume (ruang yang ditempati) dan Luas Permukaan (total area permukaan luar).
- Konsep Vektor: Dalam geometri ruang yang lebih maju, kita mulai menggunakan vektor untuk mendeskripsikan posisi, arah, dan perpindahan objek di ruang 3D, menghubungkan geometri langsung ke Fisika dan Kalkulus Multivariabel.
3. Geometri Transformasi
Studi tentang bagaimana bentuk bergerak di ruang tanpa mengubah sifat dasarnya. Transformasi ada empat jenis:
- Translasi (Pergeseran): Memindahkan setiap titik dengan jarak dan arah yang sama.
- Rotasi (Perputaran): Memutar setiap titik di sekitar titik pusat tertentu.
- Refleksi (Pencerminan): Mencerminkan setiap titik melalui garis (sumbu refleksi).
- Dilatasi (Perkalian): Mengubah ukuran bentuk (memperbesar atau memperkecil) tanpa mengubah bentuknya.
4. Jembatan ke Kalkulus dan Aljabar (Geometri Analitik Lanjutan)
Pada tingkat paling dalam, geometri menyatu dengan cabang matematika lainnya:
- Persamaan Garis dan Bidang: Menggunakan aljabar untuk mendefinisikan objek geometris secara presisi di ruang n-dimensi (tidak hanya 2D atau 3D).
- Irisan Kerucut (Conic Sections): Studi tentang parabola, elips, dan hiperbola yang dibentuk oleh irisan bidang dengan kerucut. Ini sangat penting dalam astronomi (orbit planet berbentuk elips) dan rekayasa.
- Geometri Diferensial: Menggunakan kalkulus untuk menganalisis kurva dan permukaan, termasuk menghitung kelengkungan (curvature). Ini adalah matematika yang digunakan Einstein untuk menggambarkan gravitasi (ruang-waktu yang melengkung).
Memahami fondasi ini—dari titik hingga kongruensi segitiga, dan kemudian ke lingkaran serta objek 3D—adalah langkah krusial sebelum menyelami kompleksitas Geometri Diferensial, Topologi, dan Geometri Aljabar.
