Garis dan Sudut
What this chapter coversMatlamat bab ini
- Saya boleh menentu dan menerangkan kekongruenan tembereng garis dan kekongruenan sudut (8.1.1)
- Saya boleh menganggar dan mengukur saiz tembereng garis dan sudut serta menerangkan cara anggaran diperoleh (8.1.2)
- Saya boleh mengenal, membanding beza dan menerangkan sifat sudut pada garis lurus, sudut refleks dan sudut putaran lengkap (8.1.3)
- Saya boleh memerihalkan sifat sudut pelengkap, sudut penggenap dan sudut konjugat (8.1.4)
- Saya boleh menyelesaikan masalah yang melibatkan sudut pelengkap, sudut penggenap dan sudut konjugat (8.1.5)
- Saya boleh membina tembereng garis, pembahagi dua sama serenjang, garis serenjang dan garis selari dengan jangka lukis dan pembaris sahaja, serta menerangkan rasional langkah-langkah pembinaan (8.1.6)
- Saya boleh membina sudut dan pembahagi dua sama sudut dengan jangka lukis dan pembaris sahaja serta menerangkan rasional langkah-langkah pembinaan (8.1.7)
- Saya boleh mengenal pasti, menerangkan dan melukis sudut bertentang bucu dan sudut bersebelahan pada garis bersilang, termasuk garis serenjang (8.2.1)
- Saya boleh menentukan nilai sudut yang berkaitan dengan garis bersilang apabila nilai sudut lain diberi (8.2.2)
- Saya boleh menyelesaikan masalah yang melibatkan sudut yang berkaitan dengan garis bersilang (8.2.3)
- Saya boleh mengenal, menerangkan dan melukis garis selari dan garis rentas lintang (8.3.1)
- Saya boleh mengenal, menerangkan dan melukis sudut sepadan, sudut selang-seli dan sudut pedalaman (8.3.2)
- Saya boleh menentukan sama ada dua garis lurus adalah selari berdasarkan sifat sudut yang berkaitan dengan garis rentas lintang (8.3.3)
- Saya boleh menentukan nilai sudut yang berkaitan dengan garis selari dan garis rentas lintang apabila nilai sudut lain diberi (8.3.4)
- Saya boleh mengenal dan mewakilkan sudut dongak dan sudut tunduk dalam situasi kehidupan sebenar (8.3.5)
- Saya boleh menyelesaikan masalah yang melibatkan sudut yang berkaitan dengan garis selari dan garis rentas lintang (8.3.6)
Lihat sekeliling anda: tepi pintu, garisan gelanggang badminton dan rangka basikal terdiri daripada garis yang bertemu pada sudut. Dalam bidang kejuruteraan, garis dan sudut memberikan struktur binaan keindahan dan kestabilan, seperti kabel dan tiang pada jambatan. Juruukur tanah pula menggunakan sudut untuk menentukan jarak dan ketinggian. Dalam bab ini anda menganggar, mengukur dan membina garis dan sudut, kemudian mempelajari sifat sudut pada garis bersilang serta garis selari dan garis rentas lintang. Ahli matematik Euclid dari Alexandria (325 S.M. hingga 265 S.M.) menjadikan titik dan garis sebagai asas pembinaan geometri.
| Istilah (Jaringan Kata) | Maksud ringkas |
|---|---|
| tembereng garis | sebahagian daripada garis lurus dengan panjang tertentu |
| kekongruenan | sama panjang (tembereng garis) atau sama saiz (sudut) |
| sudut refleks, sudut putaran lengkap | sudut antara 180° dengan 360°; sudut 360° |
| sudut pelengkap, sudut penggenap, sudut konjugat | dua sudut yang jumlahnya 90°, 180° dan 360° |
| pembahagi dua sama serenjang, pembahagi dua sama sudut | garis yang membahagi tembereng garis (serenjang) atau sudut kepada dua bahagian yang sama |
| garis bersilang, garis selari, garis rentas lintang | garis yang bertemu, tidak bertemu, dan garis yang memotong dua atau lebih garis lain |
| sudut bertentang bucu, sudut bersebelahan | sudut yang bertentangan di titik persilangan; sudut yang bersebelahan pada garis lurus |
| sudut sepadan, sudut selang-seli, sudut pedalaman | pasangan sudut pada garis selari yang dipotong garis rentas lintang |
| sudut dongak, sudut tunduk | sudut antara garis mengufuk dengan arah penglihatan ke atas atau ke bawah |
8.1Garis dan sudut
Kekongruenan tembereng garis dan sudut (8.1.1)
Dalam Aktiviti Penerokaan 1, anda menyeret titik pada dua tembereng garis dan dua sudut dengan GeoGebra. Anda mendapati dua tembereng garis sentiasa sama panjang dan dua sudut sentiasa sama saiz.
Sudut ditanda dengan simbol ∠ dan tiga huruf besar. Huruf di tengah ialah bucu (tempat dua lengan bertemu).
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Menganggar dan mengukur (8.1.2)
Saiz tembereng garis boleh dianggar dengan membandingkannya dengan objek yang diketahui saiznya. Jika sebiji getah pemadam panjangnya 4 cm dan garis AB sepanjang dua pemadam dan separuh pemadam lagi, maka AB kira-kira 4 + 4 + 2 = 10 cm. Untuk mengukur dengan tepat, gunakan pembaris dan mulakan daripada tanda 0.
Untuk menganggar sudut, bandingkan dengan sudut tegak (90°). Sudut yang kelihatan lebih besar daripada sudut tegak ialah sudut yang lebih besar daripada 90°. Sudut yang kelihatan kurang sedikit daripada sudut tegak mungkin kira-kira 80°. Untuk mengukur dengan tepat, gunakan protraktor.
Cara menggunakan protraktor (m.s. 172)
- Letakkan pusat protraktor tepat pada bucu B.
- Selaraskan garis 0° dengan satu lengan (BC).
- Mulai daripada 0 pada lengan itu, baca skala yang sama sehingga lengan yang lain. Di sini skala dalam bermula dengan 0 pada BC, maka ∠ABC = 135°.
- Semak dengan anggaran: ∠ABC lebih besar daripada sudut tegak, maka 135° (bukan 45°) munasabah.
Sudut pada garis lurus, sudut refleks dan sudut putaran lengkap (8.1.3)
Dalam Aktiviti Penerokaan 2, anda menyeret titik merah pada sudut sehingga sudut berada pada garis lurus dan sehingga membuat satu putaran lengkap. Anda juga mencari jumlah sudut yang dipaparkan.
| Sudut | Saiz | Contoh |
|---|---|---|
| Sudut tirus | lebih daripada 0° dan kurang daripada 90° | 40° |
| Sudut tegak | tepat 90° (ditanda dengan petak kecil) | bucu sebuah buku |
| Sudut cakah | lebih daripada 90° dan kurang daripada 180° | 130° |
| Sudut pada garis lurus | tepat 180° | jumlah sudut pada garis lurus ialah 180° |
| Sudut refleks | lebih daripada 180° dan kurang daripada 360° | 250° |
| Sudut putaran lengkap | tepat 360° | jumlah sudut pada satu titik ialah 360° |
Sudut pelengkap, sudut penggenap dan sudut konjugat (8.1.4)
Dalam Aktiviti Penerokaan 3, anda mendapati jumlah dua sudut ialah sentiasa 90° (Penerokaan 1), 180° (Penerokaan 2) atau 360° (Penerokaan 3).
| Pasangan | Jumlah dua sudut | Contoh |
|---|---|---|
| Sudut pelengkap | 90° | 35° dan 55° |
| Sudut penggenap | 180° | 110° dan 70° |
| Sudut konjugat | 360° | 140° dan 220° |
Menyelesaikan masalah sudut pelengkap, penggenap dan konjugat (8.1.5)
Contoh 1: sudut pada satu titik (m.s. 175)
p dan 54° ialah sudut pelengkap. p dan q ialah sudut penggenap. Sudut konjugat bagi r ialah 260°. Hitung p, q, r dan s.
- p + 54° = 90° (sudut pelengkap), maka p = 90° − 54° = 36°
- p + q = 180° (sudut penggenap), maka q = 180° − 36° = 144°
- r + 260° = 360° (sudut konjugat), maka r = 360° − 260° = 100°
- Sudut putaran lengkap: s + 100° + 144° + 36° + 54° = 360°
s + 334° = 360°, maka s = 26°
Menggunakan beza dua sudut (jenis Latih Diri 8.1e no. 2, m.s. 176)
p dan q ialah sudut penggenap dengan p > q. Beza antara p dengan q ialah 52°. Hitung p dan q.
- p + q = 180° dan p − q = 52°.
- Tolak beza daripada 180°: 180° − 52° = 128°. Bahagi dua sama banyak: 128° ÷ 2 = 64°, maka q = 64°.
- p = 64° + 52° = 116°. Semakan: 116° + 64° = 180° ✓
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
b) m + 2m = 360°, 3m = 360°, m = 120°, n = 240°
Pembinaan geometri (8.1.6)
Pembinaan geometri ialah kaedah melukis dengan menggunakan alat geometri, iaitu jangka lukis dan pembaris (alat tepi lurus) sahaja. Gunakan pensel yang tajam. Jangan padam garis pembinaan kerana lengkok-lengkok itu menunjukkan kaedah anda.
Contoh 2: tembereng garis AB = 8 cm
Lukis garis dan tanda titik A. Ukur jarak 8 cm pada jangka lukis menggunakan pembaris. Dari A, tanda titik B pada garis dengan jarak itu.
Contoh 3: pembahagi dua sama serenjang bagi PQ
Jika garis AB serenjang dengan tembereng garis CD dan membahagi CD kepada dua bahagian sama panjang, AB disebut pembahagi dua sama serenjang CD.
- Buka jangka lukis supaya bukaannya lebih daripada separuh panjang PQ.
- Bina dua lengkok dari P, satu di atas PQ dan satu di bawah PQ.
- Tanpa mengubah bukaan, bina dua lengkok dari Q yang bersilang dengan lengkok dari P.
- Lukis garis yang menyambungkan dua titik persilangan. Garis itu membahagi PQ kepada dua bahagian sama dan serenjang dengan PQ.
Contoh 4: garis serenjang kepada PQ melalui titik M di luar PQ
- Dengan bukaan jangka lukis yang sama, bina dua lengkok pada PQ dari M. Labelkan titik itu R dan S.
- Dengan bukaan yang sama dari R dan dari S, bina lengkok supaya bersilang di sebelah lagi PQ.
- Lukis garis yang menyambungkan M dengan titik persilangan itu.
Contoh 5: garis serenjang kepada PQ melalui titik N pada PQ
- Dari N, bina dua lengkok pada PQ. Labelkan R dan S.
- Besarkan bukaan jangka lukis kepada lebih daripada NR. Dari R dan dari S, bina lengkok di atas dan di bawah PQ supaya bersilang.
- Lukis garis yang menyambungkan N dengan dua titik persilangan itu.
Kaedah ini ialah pembinaan pembahagi dua sama serenjang bagi tembereng garis RS, yang kebetulan melalui N (titik tengah RS).
Contoh 6: garis selari dengan PQ melalui titik R
- Dengan bukaan sama dengan jarak PR, bina satu lengkok melalui R dari P.
- Kekalkan bukaan itu, bina satu lengkok dari Q.
- Dengan bukaan sama dengan jarak PQ, bina satu lengkok dari R yang bersilang dengan lengkok dari Q. Labelkan titik persilangan itu S.
- Lukis garis RS. PQSR ialah segi empat selari, maka RS selari dengan PQ.
Membina sudut dan pembahagi dua sama sudut (8.1.7)
Selain menggunakan protraktor, sudut 60° boleh dibina dengan jangka lukis dan pembaris sahaja berdasarkan sudut dalam segi tiga sama sisi. Tiga tembereng garis yang sama panjang membentuk segi tiga dengan sudut pedalaman 60°.
Contoh 7: ∠PQR = 60°
- Bina satu lengkok panjang dari Q yang bersilang dengan QR. Tanda titik persilangan sebagai S.
- Kekalkan bukaan jangka lukis dan bina satu lengkok dari S yang bersilang dengan lengkok pertama. Tanda titik persilangan sebagai P.
- Lukis garis yang menyambungkan P dengan Q. QS = SP = QP, maka segi tiga PQS ialah segi tiga sama sisi dan ∠PQR = 60°.
Contoh 8: pembahagi dua sama sudut
- Bina satu lengkok panjang dari Q yang bersilang dengan kedua-dua lengan QP dan QR. Tanda titik persilangan sebagai M dan N.
- Dengan bukaan yang sama, bina satu lengkok dari M dan dari N supaya bersilang di S.
- Lukis garis QS. QS ialah pembahagi dua sama ∠PQR, maka ∠PQS = ∠SQR = 30°.
Bermula dengan 60° dan pengetahuan tentang pembahagi dua sama sudut, anda boleh membina sudut lain dengan tepat:
| Sudut | Cara membina |
|---|---|
| 30° | bahagi dua sama 60° |
| 15° | bahagi dua sama 30° |
| 120° | 60° + 60° (bina lengkok yang sama dua kali berturut-turut) |
| 90° | 60° + 30°, atau garis serenjang |
| 45° | bahagi dua sama 90° |
| 75° | 60° + 15° |
| 105° | 90° + 15° |
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
8.2Sudut yang berkaitan dengan garis bersilang
Dalam Aktiviti Penerokaan 4, anda menanda dan membandingkan sudut pada dua garis yang bersilang.
Sudut bersebelahan pada garis bersilang berada bersebelahan pada garis lurus. Hasil tambahnya 180°: ∠a + ∠d = 180°, ∠d + ∠c = 180°, ∠c + ∠b = 180°, ∠b + ∠a = 180°.
Contoh 9: mengenal pasti sudut (m.s. 186)
Dua garis bersilang membentuk sudut p, q dan r (p dan r bertentangan). (a) Sudut bertentang bucu ialah p dan r. (b) Sudut bersebelahan ialah p dan q, serta q dan r.
Contoh 10: mencari x dan y (m.s. 186)
PSQ, RSTU dan PTV ialah garis lurus. Cari nilai x dan y.
- x + 135° = 180° (sudut bersebelahan pada garis bersilang), maka x = 180° − 135° = 45°.
- y = 62° (sudut bertentang bucu).
Contoh 11: menyelesaikan masalah (m.s. 187)
POR dan TOQ ialah garis lurus. Cari nilai x dan y.
- ∠POT = ∠QOR = 72° (sudut bertentang bucu).
- x + 60° = 72°, maka x = 72° − 60° = 12°.
- ∠TOR + 72° = 180° (sudut bersebelahan), maka ∠TOR = 108°.
- y + y = 108°, 2y = 108°, maka y = 54°.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Sudut keempat bertentang bucu dengan 40°, maka sudut itu ialah 40°.
8.3Sudut yang berkaitan dengan garis selari dan garis rentas lintang
Garis selari dan garis rentas lintang (8.3.1)
Sudut sepadan, sudut selang-seli dan sudut pedalaman (8.3.2)
Dalam Aktiviti Penerokaan 5, anda menyeret garis rentas lintang pada dua garis selari dan membandingkan sudut yang terbentuk.
| Pasangan sudut | Kedudukan | Bentuk | Sifat |
|---|---|---|---|
| Sudut sepadan | kedudukan yang sama pada setiap persilangan | huruf F | sama, ∠a = ∠b |
| Sudut selang-seli | di antara dua garis, di sisi garis rentas lintang yang bertentangan | huruf Z | sama, ∠b = ∠c |
| Sudut pedalaman | di antara dua garis, di sisi garis rentas lintang yang sama | huruf C atau U | hasil tambah 180°, ∠c + ∠d = 180° |
Adakah dua garis selari? (8.3.3)
Songsangkan sifat itu: jika sudut sepadan sama, atau sudut selang-seli sama, atau hasil tambah sudut pedalaman ialah 180°, maka dua garis itu selari.
Contoh 12 (m.s. 190)
- Sudut sepadan, 48°, adalah sama. Maka PQ dan RS selari.
- 42° + 128° = 170° ≠ 180°. Hasil tambah sudut pedalaman sepatutnya 180° jika PQ dan RS selari. Maka PQ dan RS tidak selari.
Menentukan nilai sudut (8.3.4)
Contoh 13 (m.s. 191)
PQ, RS dan TU ialah garis selari. Cari nilai a, b dan c.
- a = 60° (sudut selang-seli dengan 60°).
- b = 118° (sudut sepadan dengan 118°).
- b + c = 180° (sudut pedalaman), 118° + c = 180°, maka c = 180° − 118° = 62°.
Contoh bentuk Z: cari a dan b (jenis Latih Diri 8.3d no. 2, m.s. 191)
AB selari dengan CD. Cari a dan b.
- b dan ∠BCD = 37° ialah sudut selang-seli (garis rentas lintang BC), maka b = 37°.
- a dan ∠ECD ialah sudut selang-seli (garis rentas lintang EC). ∠ECD = 28° + 37° = 65°, maka a = 65°.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Sudut dongak dan sudut tunduk (8.3.5)
Dalam bidang ukur tanah, juruukur tanah menggunakan sudut dongak dan sudut tunduk untuk menentukan jarak dan ketinggian. Aktiviti Penerokaan 6 menunjukkan bahawa kedudukan dua titik pada aras yang tidak sama menghasilkan sudut dongak atau sudut tunduk.
Contoh 14: Devi dan Umi (m.s. 193)
Lukis dan labelkan (a) sudut a yang mewakili sudut dongak Umi dari Devi, dan (b) sudut b yang mewakili sudut tunduk Devi dari Umi. Sudut a diukur di Devi, antara garis mengufuk dengan garis ke arah Umi. Sudut b diukur di Umi, antara garis mengufuk dengan garis ke arah Devi.
Menyelesaikan masalah (8.3.6)
Contoh 15 (m.s. 194)
POT, QOU, PQR dan VOR ialah garis lurus. (a) Cari x. (b) Andaikan PV ialah garis mengufuk dan ∠PVO ialah sudut tunduk O dari V. Cari sudut dongak P dari O.
- ∠QOS = ∠PQO = 110° (sudut selang-seli) dan ∠QOR = ∠PVR = 62° (sudut sepadan). Maka x = 110° − 62° = 48°.
- ∠QOV + 62° = 180° (sudut pedalaman), maka ∠QOV = 118°. ∠POQ = 118° − 75° = 43°. Sudut dongak P dari O ialah 43°.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Rumusan
| Fakta | Sifat |
|---|---|
| Sudut pada garis lurus | jumlah 180° |
| Sudut pada satu titik (putaran lengkap) | jumlah 360° |
| Sudut pelengkap / penggenap / konjugat | pasangan berjumlah 90° / 180° / 360° |
| Sudut refleks | antara 180° dengan 360° |
| Sudut bertentang bucu | sama |
| Sudut bersebelahan pada garis bersilang | jumlah 180° |
| Sudut sepadan (garis selari) | sama (bentuk F) |
| Sudut selang-seli (garis selari) | sama (bentuk Z) |
| Sudut pedalaman (garis selari) | jumlah 180° (bentuk C) |
| Sudut dongak dan sudut tunduk | diukur dari garis mengufuk; antara dua titik, kedua-duanya sama |
| Pembinaan | Idea utama |
|---|---|
| Pembahagi dua sama serenjang | lengkok yang sama dari kedua-dua hujung, bukaan lebih daripada separuh panjang garis |
| Garis serenjang | lengkok dari titik membentuk R dan S, kemudian lengkok yang sama dari R dan S |
| Garis selari | lengkapkan segi empat selari dengan dua pasang lengkok yang sama |
| Sudut 60° | segi tiga sama sisi: bukaan yang sama dari Q kemudian dari S |
| Pembahagi dua sama sudut | lengkok dari dua lengan bersilang pada pembahagi; 60° → 30° → 15° |
Bahagian lain dalam buku
Bahagian Marilah Praktis (m.s. 197 hingga 199) mengandungi soalan Uji Diri Anda, Masteri Kendiri dan Cabar Diri Anda yang melibatkan KBAT. Tugasan meminta anda menulis laporan tentang cara garis selari dan garis serenjang serta sudut dongak dan sudut tunduk membantu jurugambar. Eksplorasi Matematik menggunakan GeoGebra untuk membina sudut 120° dan membina pembahagi dua sama serenjang, garis serenjang dan sudut 30° dengan alat yang terhad.