Di pembahasan sebelumnya, Quipper Blog sudah pernah membahas tentang transformasi geometri, kan? Hayo, ada berapa jenis sih transformasi geometri? Apakah Quipperian masih ingat? Kalau masih ingat, coba sebutin! Yupp benar, terdapat empat jenis transformasi geometri. Salah satunya adalah rotasi. Di dalam Matematika, istilah ini disebut sebagai rotasi Matematika. Lalu, apa yang yang dimaksud dengan rotasi Matematika? Yuk, simak ulasan selengkapnya!
Pengertian Rotasi Matematika
Rotasi Matematika adalah perpindahan suatu titik pada bidang geometri dengan cara memutar sejauh sudut α terhadap titik tertentu. Perputaran titik-titik tersebut bisa searah dengan putaran jarum jam dan bisa berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Itulah mengapa, pada rotasi berlaku perjanjian tanda sudut. Sudut rotasi akan bertanda negatif jika arah putaran titiknya searah dengan putaran jarum jam. Sebaliknya, sudut rotasi akan bertanda positif jika arah putaran titiknya berlawanan dengan putaran jarum jam.
Faktor yang Mempengaruhi Rotasi Matematika
Hasil akhir atau bayangan yang dihasilkan pada peristiwa rotasi dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut.
Titik Pusat Rotasi
Titik pusat rotasi adalah suatu titik yang menjadi acuan pergerakan putaran dari titik awal ke titik akhir. Titik pusat rotasi dibagi menjadi dua, yaitu titik (0, 0) dan titik (a, b).
- Jika Quipperian ingin merotasikan suatu bangun dari titik (0, 0), itu artinya bangun tersebut diputar sejauh α dari titik (0, 0).
- Jika Quipperian ingin merotasikan suatu bangun dari titik (a, b), itu artinya bangun tersebut diputar sejauh α dari titik (a, b).
Besar Sudut Rotasi
Pada translasi, besar sudut rotasi ini bisa dianalogikan sebagai jumlah pergeseran suatu bangun atau titik. Besar kecilnya perputaran suatu bangun atau titik dipengaruhi oleh besar sudut rotasinya.
Arah Rotasi
Arah rotasi menunjukkan arah putaran titik atau bangun. Arah rotasi berpengaruh pada tanda sudut rotasinya seperti pada pembahasan di atas.
Contoh:
- α = 90o, artinya suatu titik diputar sejauh 90o berlawanan dengan arah putaran jarum jam.
- α = -90o, artinya suatu titik diputar sejauh 90o searah dengan arah putaran jarum jam.
Ingin membuktikan kebenaran arah rotasi ini? Ikuti terus artikelnya, ya.
Jenis-Jenis Rotasi Matematika
Berdasarkan titik pusatnya, rotasi Matematika dibagi menjadi dua, yaitu rotasi terhadap titik pusat (0, 0) dan rotasi terhadap titik pusat (a, b). Lantas, apa perbedaan antara keduanya?
Rotasi terhadap Titik Pusat (0, 0)
Rotasi bisa dilambangkan sebagai R(P, α). Artinya, rotasi dengan titik pusat P sejauh α. Jika suatu titik A dirotasikan sejauh α terhadap titik pusat (0, 0), maka secara matematis bisa dinyatakan sebagai berikut.
Pernyataan matematis di atas bisa kamu selesaikan dengan konsep matriks sebagai berikut.
Agar semakin paham, yuk simak contoh di bawah ini.
Titik A yang memiliki koordinat (1, -3) diputar sejauh -90o terhadap titik pusat (0, 0). Gambarkan posisi awal dan akhir titik A pada koordinat Cartesius!
Pembahasan:
Mula-mula, tentukan dahulu koordinat akhir titik A dengan persamaan berikut.
Koordinat akhir bisa diselesaikan dengan konsep matriks di bawah.
Dengan demikian, koordinat A’ (-3, -1).
Terakhir, plot titik koordinat A dan A’ pada koordinat Cartesius berikut.
Gambar pada koordinat Cartesius di atas membuktikan bahwa arah rotasi untuk sudut (-90o) searah dengan putaran jarum jam. Sampai sini, apakah Quipperian sudah paham?
Rotasi terhadap Titik Pusat (a, b)
Rotasi tidak harus berpusat pada titik (0, 0), namun bisa juga berpusat dari titik (a, b). Misalkan suatu titik P yang memiliki koordinat (x, y) mengalami rotasi sejauh α dengan titik pusat (a, b), maka persamaan rotasinya bisa dinyatakan sebagai:
Untuk menentukan koordinat akhirnya, gunakan persamaan dalam bentuk matriks berikut.
Agar semakin paham bagaimana menerapkan rumus di atas, yuk simak contoh di bawah ini.
Suatu bangun segitiga KLM memiliki koordinat seperti berikut.
- Titik K (-4, 4)
- Titik L (-4, 2)
- Titik N (-2, 2)
Jika bangun tersebut dirotasikan sejauh 180o dengan titik pusat (1, 2), tentukan gambar bangun awal dan akhirnya!
Pembahasan:
Mula-mula, tentukan dahulu koordinat akhir titik K, titik L, dan titik M.
Titik K’
Titik L’
Titik M’
Dengan demikian, diperoleh:
- Titik K’ (6, 0)
- Titik L’ (6, 2)
- Titik M’ (4, 2)
Jika disubstitusikan pada koordinat Cartesius, dihasilkan gambar seperti berikut.
Belajar rotasi itu ternyata mudah, kan? Tetap semangat ya karena sesaat lagi akan ada contoh soal untuk Quipperian.
Contoh Soal Rotasi Matematika
Penasaran dengan contoh soalnya? yuk simak dengan saksama!
Contoh Soal 1
Perhatikan koordinat titik berikut ini.
Jika titik S dirotasi sejauh 90o dan searah dengan putaran jarum jam dengan titik pusat (0, 0). Tentukan koordinat akhir titik S!
Pembasahan:
Berdasarkan gambar, titik S berada di koordinat (-3, 4). Oleh karena arah putarannya searah dengan putaran jarum jam, maka sudutnya bertanda negatif. Dengan demikian, koordinat akhir titik S bisa dinyatakan sebagai:
Dengan demikian, koordinat S’ (4, 3).
Jika digambarkan menjadi:
Contoh Soal 2
Titik G dan H saling terhubung dengan koordinat masing-masing titiknya ditunjukkan oleh gambar berikut.
Jika kedua titik dirotasikan sejauh 270o berlawanan dengan arah putaran jarum jam terhadap titik pusat (-1, 1), tentukan koordinat akhir titik G dan H beserta gambar!
Pembahasan:
Dari gambar diperoleh:
- Koordinat titik G (4, 4)
- Koordinat titik H (2, 2)
Mula-mula, tentukan koordinat akhir kedua titik.
Titik G’
Titik H’
Jadi, koordinat titik G’ (2, -4) dan titik H’ (0, -2).
Untuk gambar rotasinya, bisa kamu lihat di bawah ini.
Contoh Soal 3
Titik C yang memiliki koordinat (4, -5) diputar sejauh -180o terhadap titik pusat (0, 0). Tentukan koordinat bayangan titik C!
Pembahasan:
Mula-mula, tentukan dahulu koordinat akhir titik C dengan persamaan berikut.
Koordinat akhir bisa diselesaikan dengan konsep matriks di bawah.
Jadi, koordinat bayangan titik C adalah (-4, 5)
Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Salam Quipper!