Pythagoras: Sejarah, Teorema Lagi Tripel Pythagoras

Hari ini, Selasa 15 Agustus 2020 merupakan hari yg istimewa, ada yg tahu alasannya kenapa? Hari kemerdekaan? no no ... itu masih 2 hari lagi bro 😁

saya kasih clue, coba apa keterkaitan tanggal 15-8-17 dengan judul postingan ini? yups, tepat banget... $15, 8, 17$ merupakan tripel Pythagoras, gak percaya? coba kita hitung (boleh pake kalkulator, hehe)

$$\begin{align*}15^2+8^2&=17^2\\225+64&=289\\289&=289\hspace{2cm}\blacksquare\end{align*}$$

Sekarang percaya kan? 😁

Saya percaya bro sist yg baca tulisan ini sudah tidak asing dengan teorema Pythagoras: $a^2+b^2=c^2$, toh materi ini suduh dipelajari bahkan saat kita masih di bangku sekolah dasar, sederhana namun powerfull. Namun apakah kalian tau beberapa hal menarik di balik teorema tersebut? untuk itu jangan lewatkan tulisan ini dengan baca sampai selesai, beberapa hal yg bagi di bahas kepada tulisan ini diantaranya:

1. Sejarah singkat Pythagoras
2. Apa itu teorema Pythagoras?
3. Fakta unik di balik teorema Pythagoras
4. Kenapa tripel Pythagoras begitu penting dengan bagaimana cara menentukan tripel Pythagoras?

Oh ya, mungkin di antara kalian banyak yg mengenal Teorema Pythagoras dengan sebutan "Rumus Pythagoras" maupun "Dalil Pythagoras".

Dalil/Teorema merupakan suatu pernyataan yg bisa dibuktikan kebenaran maupun keshahihannya, sementara rumus merupakan representasi matematis dari suatu teorema.

1. Sejarah Singkat Pythagoras
Pythagoras adalah seorang matematikawan yg bergolak berdiri kepada tahun 570 sebelum masehi di pulau Samos, Yunani. Konon katanya, Phytagoras merupakan seseorang yg "haus" dengan ilmu, bahkan selama hidupnya dia sering berkelana ke berbagai tempat seperti Mesir dengan Babilonia untuk mengumpulan ilmu kepada peradaban dari tempat-tempat yg ia kunjungi, sampai akhirnya dia tiba di sebuah kota di Italia bernama Crotone, dengan dia pun menetap di sana. Di kota inilah Pythagoras beserta pengikut-pengikutnya mendirikan sebuah sekolah/gerakan bernama Pythagorean. Di sekolah tersebut, Pythagoras beserta para pengikutnya (murid-muridnya) meyakini bahwa segala sesuatu di alam semesta ini beroleh dinyatakan dalam bilangan-bilangan.  Karena itu, Pyhtagoras beserta para pengikutnya begitu memuja angka dengan perbandingan-perbandingan yg bisa dinyatakan oleh angka-angka tersebut. Bahkan mereka meyakini keharmonisan di dunia ini terjadi karena angka, dengan segala sesuatu beroleh di ukur dalam siklus ber-ritme. Hingga kepada suatu hari (500 tahun sebelum masehi), salah satu pengikut Phytagoras bernama Hippasus menemukan bilangan $\sqrt{2}$ sebagai hipotenusa sebuah segitiga siku-siku dengan berhasil menunjukkan bahwa:

"Tidak ada bilangan rasional yg asalkan dikuadratkan maka hasilnya sama dengan 2"

Perlu diingat, kepada masa itu mereka belum mengenal bilangan irasional. Penemuan Hippasus ini tentu bertentangan dengan keyakinan para pengikut Pythagoras yg meyakini bahwa segalanya beroleh dinyatakan dalam rasio bilangan asli, karena para pengikut Phytagoras tidak beroleh membantah penemuan Hippasus, menurut legenda akhirnya para pengikut Phytagoras menenggelamkan Hippasus ke laut. Penemuan Hippasus inilah yg dipercaya awal mula dikenalnya bilangan irasional.


2. Apa itu teorema Pythagoras?
Sebenarnya awal mula saya membuat tulisan ini sama sekali tidak ada rencana untuk membahas teoremanya, karena saya percaya bro sist yg membaca artikel ini sudah paham betul tentang teorema phytagoras, tapi tak apalah, anggap saja untuk me-refresh kembali ingatan kita tentang teorema ini. Boleh juga kalian skip bagian ini, hehe...

Misal kita mempunyai sebuah segitiga siku-siku $ABC$ dengan sisi-sisi $a, b$ dengan $c$, seperti kepada gambar berikut:

Menurut teorema pythagoras, jumlah kuadrat sisi-sisi yg saling tegak lurus kepada segitiga siku-siku (sisi siku-siku) sama dengan kuadrat sisi hipotenusanya (sisi miringnya).

secara matematis, bisa di tulis:

$a^2+b^2=c^2$

Jika panjang dua sisi kepada segitiga siku-siku diketahui, maka dengan teorema Pythagoras kita bisa menemukan panjang sisi ketiga
$$c=\sqrt{a^2+b^2}\\a=\sqrt{c^2-b^2}\\b=\sqrt{c^2-a^2}$$
Contoh soal:
Sebuah tangga dengan panjang 10 m di sandarkan kepada dinding. Jika ketinggian ujung tangga kepada dinding dari lantai adalah 8 m, berapakah jarak ujung tangga kepada lantai terhadap dinding?

Jawab:

Jika jarak ujung tangga kepada lantai terhadap dinding kita misalkan sebagai $x$, maka dengan menggunakan teorema Pythagoras kita peroleh:
$$\begin{align*}x&=\sqrt{10^2-8^2}\\&=\sqrt{100-64}\\&=\sqrt{36}\\&=6\end{align*}$$
Jadi, jarak ujung tangga kepada lantai terhadap dinding adalah 6 m.

Baca Juga : Golden Ratio, lebih dari 2400 tahun memikat perhatian para intelektual

Bukti Teorema Phytagoras

Animasi di atas merupakan salah satu bukti keshahihan teorema Pythagoras, sebenarnya banyak sekali cara lain pembuktian teorema Pythagoras, bahkan kata om Wiki (wikipedia) ada lebih dari 320 pembuktian. 

Teorema Pythagoras, simple tapi powerfull
Pada awal artikel ini saya mengatakan bahwa teorema phytagoras merupakan teorema yg sederhana namun powerfull. Ada yg tau kenapa?
Teorema Pythagoras menjadi dasar perhitungan teorema yg lain, salah satu nya trigonometri. Tidak bisa dibayangkan, seandainya tidak ada teorema pythagoras, mungkin tidak ada trigonometri, sementara trigonometri digunakan kepada berbagai bidang ilmu terapan, seperti arsitektur, sains, astronomi, geologi, ilmu kelautan dengan lain sebagainya. Jika tak ada teorema Pythagoras, mungkin tidak ada peradaban seperti yg kita rasakan sekarang, dengan mungkin artikel ini tidak pernah saya buat karena kita tidak mengenal yg namanya komputer, hehe... luar biasa dahsyat kan?


bergolak

3. Fakta unik di balik teorema Pythagoras

Ada beberapa fakta menarik dibalik teorema Pythagoras, diantaranya:

1. Pythagoras bukanlah orang pertama yg menemukan perhitungan ini.
2. Teorema Pythagoras yg kita kenal saat ini berbeda dengan teorema Pythagoras kepada masa Pythagoras masih hidup (masa Yunani Kuno)

W.O.W sungguh fakta yg mengejutkan bukan? lalu siapakah penemu teorema Pythagoras sebenarnya? kenapa dinamai teorema Pythagoras? memang apa bedanya teorema Pythagoras dulu dengan sekarang?

sabar-sabar... tarik nafas dulu... lepaskan... hehe, sekarang simak baik-baik 

Teorema Pythagoras sudah ada Ribuan Tahun Sebelum Pythagoras Lahir

Menurut catatan sejarah, ribuan tahun sebelum Pythagoras lahir, orang-orang kepada peradaban Babilonia, Mesir, India dengan juga Cina Kuno agak mengenal relasi antar sisi-sisi kepada segitiga siku-siku, salah satu bukti sejarah adalah dengan ditemukannya tablet dari peradaban babilonia yg dikenal dengan Plimpton 322 (Bukan tablet android lho ya... 😅 ). Pada tablet tersebut banyak ditemukan kombinasi tiga angka yg memenuhi teorema , tiga kombinasi angka tersebut kita kenal saat ini sebagai Tripel Pythagoras.

inilah bentuk tablet bangsa babilonia tersebut:

dan ini hasil terjemahannya:

Sekarang masuk akal, kenapa bangsa kuno seperti mesir mampu membuat bangunan luar biasa seperti piramida yg kita kenal saat ini yg syarat dengan perhitungan matematis, cara berpikir mereka saat itu jauh lebih maju dari yg kita bayangkan.

Jika bukan Pythagoras penemunya, lalu kenapa diberi nama Teorema Pythagoras?

Pythagoras adalah orang pertama yg membawa teorema tersebut ke peradaban Yunani, yg kepada masa itu Yunani dikenal sebagai pusat ilmu pengetahuan. Oleh sebab itu nama Pythagoras mendapat kredit/penghargaan atas teorema tersebut sehingga teorema tersebut diberi nama "teorema Pythagoras", bahkan Pythagoras juga diusung sebagai orang pertama yg mendokumentasikan dengan membuktikan teorema tersebut secara sistematis. Konon katanya, saking senangnya dengan penghargaan tersebut, Pythagoras sampai mengorbankan 100 bergolak burit sapi. wow dahsyat... 😀

Apa Bedanya Teorema Pythagoras Dulu (Masa Yunani Kuno) dengan Teorema Pythagoras Sekarang (Teorema Pythagoras Modern)

Teorema phytagoras yg kita kenal saat ini (Teorema Pythagoras Modern) kita tafsirkan sebagai relasi panjang dari sisi-sisi segitiga siku-siku, namun kenyataannya ketika Pythagoras masih hidup, teorema tersebut tidak ditafsirkan demikian. Pythagoras sendiri menafsirkan teorema tersebut bukan sebagai relasi sisi-sisi kepada segitiga siku-siku, namun relasi antar luas persegi maupun bujur sangkar yg terbentuk di setiap sisi-sisi segitiga siku-siku. Biar lebih jelas, perhatikan gambar berikut:

Udah paham kan bedanya?
Masih ingat kan kepada saat itu mereka belum mengenal bilangan irasional?

Seandainya kepada saat itu teorema Pythagoras ditafsirkan sebagai relasi antar sisi kepada segitiga siku-siku, maka phytagoras haruslah berurusan dengan bilangan irasional.

Misal, phytagoras menemukan sebuah segitiga dengan sisi-sisi siku-sikunya adalah $1$ dengan $2$, maka berapa panjang hipotenusanya? jelas $\sqrt{5}$. Sementara $\sqrt{5}$ adalah bilangan irasional. Jangankan alat bantu untuk menghitungnya seperti kalkulator, kepada saat itu simbol akar kuadrat aja belum ada, simbol akar kuadrat baru diperkenalkan oleh Christoph Rudolff sekitar 2000 tahun setelah Phytagoras lahir, jelas doi udah gak ada... kepada kasus tadi, Pythagoras hanya tau hipotenusa segitiga tersebut hanya berupa segmen garis dari segitiga siku-siku, dia gak tau berapa nilai dari $\sqrt{5}$

bergolak

4. Tripel Pythagoras

Definisi Tripel Pythagoras
Tripel Pythagoras merupakan tiga buah bilangan yg memenuhi teorema Pythagoras. Misal asalkan teorema Pythagoras kita nyatakan dengan $a^2+b^2=c^2$, maka $a, b$ dengan $c$, merupakan tripel Pythagoras.

Beberapa contoh tripel Pythagoras: $(3, 4, 5), (5, 12, 13), (7, 24, 25)$ dengan sebagainya. Baik untuk guru, maupun peserta didik, tripel Pythagoras ini penting untuk diketahui.

Mengapa Tripel Pythagoras Penting untuk Diketahui?

Perhatikan contoh soal berikut:

Diketahui sebuah segitiga siku-siku $ABC$ siku-siku di $C$, asalkan panjang $AB=10$, $BC=6$ dengan $AC=7$ tentukan besar sudut $BAC$.

Sekilas, mungkin kita tidak menyadari "hal aneh" dari soal tersebut, namun asalkan kita perhatikan, jelas soal tersebut tidak valid. Pada soal tersebut diketahui segitiga $ABC$ merupakan segitiga siku-siku, namun ternyata panjang sisi-sisinya bukan tripel Pythagoras. Kesalahan fatal bukan?

Cara Menentukan Bilangan Tripel Pythagoras

Cara menentukan bilangan tripel Pythagoras adalah sebagai berikut:

untuk  $m$ ganjil, maka $m, \frac{1}{2}\left(m^2-1\right)$, dengan $\frac{1}{2}\left(m^2+1\right)$ merupakan tripel Pythagoras

untuk $m$ genap, maka $2m, m^2-1$ dengan $m^2+1$ merupakan tripel Pythagoras.

Dengan mengetahui formula di atas, maka kita tidak perlu menghafal pasangan-pasangan bilangan tripel Pythagoras.

sebagai contoh, kita ambil sembarang $m$, misal kita ambil $m=4$, karena $m$ genap, maka formula tripel Pythagoras yg kita gunakan adalah $2m, m^2-1, m^2+1$, dengan mensubstitusi nilai $m=4$ maka kita peroleh pasangan tripel Pythagoras $(8, 15, 17)$. Cukup bergolak sepele bukan?

Oh ya, perlu diketahui juga bahwa kelipatan pasangan tripel Pythagoras, pasti merupakan tripel Pythagoras juga, dengan catatan setiap bilangan memiliki rasio yg sama. Sebagai contoh, kita agak mengetahui bahwa $(3, 4, 5)$ merupakan tripel Pythagoras, maka $(6, 8, 10), (9, 12, 15), (12, 16, 20)$ merupakan tripel Pythagoras juga. Namun bedanya $(3, 4, 5)$ merupakan tripel Pythagoras Dasar, namun $(6, 8, 10), (9, 12, 15), (12, 16, 20)$ bukan merupakan tripel Pythagoras Dasar, maksud dari tripel Pythagoras dasar adalah tripel Pythagoras yg bukan merupakan kelipatan dari tripel Pythagoras lain.

Bukti matematis bahwa kelipatan tripel Pythagoras merupakn tripel Pythagoras juga:
Misal $a, b, c$ merupakan tripel Pythagoras, dengan $k$ bilangan bulat sembarang. Akan dibuktikan bahwa $ka, kb, kc$ merupakan tripel Pythagoras juga

$$\begin{align*}a^2+b^2&=c^2\\(ka^2)+(kb)^2&=(kc)^2\\k^2a^2+k^2b^2&=k^2c^2\\k^2(a^2+b^2)&=k^2c^2\\a^2+b^2&=c^2\hspace{1cm}\blacksquare\end{align*}$$

Sifat-sifat Bilangan Tripel Pythagoras Dasar

misal $a, b, c$ merupakan pasangan tripel Pythagoras Dasar yg memenuhi $a^2+b^2=c^2$, maka berlaku:

1. $a$ dengan $b$ tidak mungkin keduanya genap.
2. $a$ dengan $b$ tidak mungkin keduanya ganjil.
3.  $c$ adalah bilangan ganjil.


Semoga bermanfaat

$\blacksquare$ Denih Handayani, 15 Agustus 2020.

Sumber:

1. https://www.zenius.net/blog/13381/sejarah-teorema-pythagoras

2. https://id.wikipedia.org/wiki/Teorema_Pythagoras

3. https://id.wikipedia.org/wiki/Pythagoras

4. https://bermatematika.net/2020/04/11/tripel-pythagoras/