Bulatan — Nota JomSkor
Bab ini mengkaji sifat bulatan (bahagian-bahagian bulatan: pusat, jejari, diameter, perentas, lilitan, lengkok, sektor, tembereng; membina bulatan dan bahagian bulatan), sifat simetri perentas (diameter sebagai paksi simetri, hubungan jejari berserenjang dengan perentas, pembahagi dua sama serenjang perentas bertemu di pusat, sifat perentas yang sama panjang, menentukan pusat dan jejari bulatan), serta lilitan dan luas bulatan (rumus lilitan dan luas bulatan, panjang lengkok, luas sektor, penyelesaian masalah).
Matematik · Tingkatan 2
Bab ini mengkaji sifat bulatan (bahagian-bahagian bulatan: pusat, jejari, diameter, perentas, lilitan, lengkok, sektor, tembereng; membina bulatan dan bahagian bulatan), sifat simetri perentas (diameter sebagai paksi simetri, hubungan jejari berserenjang dengan perentas, pembahagi dua sama serenjang perentas bertemu di pusat, sifat perentas yang sama panjang, menentukan pusat dan jejari bulatan), serta lilitan dan luas bulatan (rumus lilitan dan luas bulatan, panjang lengkok, luas sektor, penyelesaian masalah).
Bahagian-bahagian Bulatan
PUSAT: titik tetap yang berjarak sama dari semua titik pada lilitan. JEJARI: garis lurus dari pusat ke sebarang titik pada lilitan. DIAMETER: garis lurus yang menyentuh lilitan dan melalui pusat (perentas TERPANJANG; diameter = 2 x jejari). PERENTAS: garis lurus yang menyambung sebarang dua titik pada lilitan. LILITAN: perimeter/keseluruhan sekeliling bulatan. LENGKOK: sebahagian daripada lilitan. SEKTOR: rantau dibatasi oleh satu lengkok dan dua jejari. TEMBERENG: rantau dibatasi oleh satu lengkok dan satu perentas.
Pusat | Jejari | Diameter | Perentas | Lilitan | Lengkok | Sektor | Tembereng
Diameter sebagai Paksi Simetri
Diameter sebuah bulatan merupakan satu paksi simetri bulatan itu. Oleh kerana SEBARANG garis lurus yang melalui pusat bulatan adalah paksi simetri, bulatan mempunyai bilangan paksi simetri yang TAK TERHINGGA.
Diameter ialah paksi simetri bulatan; bulatan mempunyai paksi simetri TAK TERHINGGA
Jejari Berserenjang dengan Perentas
Garis melalui pusat yang serenjang dengan perentas membahagikan perentas kepada dua bahagian sama panjang. Bagi perentas yang bukan diameter, garis dari pusat ke titik tengah perentas itu adalah serenjang dengannya. Syarat bukan diameter diperlukan bagi arah songsang kerana titik tengah diameter ialah pusat sendiri, maka titik tengah itu sahaja tidak menentukan satu arah garis yang unik.
Garis melalui pusat yang serenjang perentas membahagi dua sama perentas | Sebaliknya bagi perentas bukan diameter: garis dari pusat ke titik tengahnya serenjang perentas
Pembahagi Dua Sama Serenjang Perentas
Pembahagi dua serenjang bagi setiap perentas melalui pusat bulatan. Untuk menentukan pusat sebagai persilangan tunggal, pilih dua perentas yang tidak selari dan bina pembahagi dua serenjang masing-masing. Kedua-dua garis itu bersilang di pusat bulatan. Jika perentas selari, pembahagi dua serenjangnya boleh bertepatan, maka satu titik pusat tidak dapat ditentukan daripada persilangan itu sahaja.
Pembahagi dua serenjang bagi dua perentas yang tidak selari bersilang di pusat bulatan.
Sifat Perentas yang Sama Panjang
Perentas yang SAMA panjang dalam satu bulatan: (i) menghasilkan LENGKOK yang sama panjang, (ii) adalah SAMA JARAK dari pusat bulatan. Kedua-dua sifat ini juga berlaku secara SONGSANG (jika lengkok sama panjang atau jarak dari pusat sama, maka perentas adalah sama panjang).
Perentas sama panjang -> lengkok sama panjang -> sama jarak dari pusat (dan sebaliknya, ketiga-tiganya saling berkait)
Rumus Lilitan dan Luas Bulatan
Lilitan bulatan ialah π kali diameter, atau secara setara 2π kali jejari kerana diameter ialah dua kali jejari. Nisbah tepat lilitan kepada diameter ialah π; 3.142 dan 22/7 ialah penghampiran yang boleh digunakan apabila ditetapkan dalam soalan. Luas bulatan ialah π kali kuasa dua jejari. Rumus luas boleh diterangkan dengan membahagikan bulatan kepada banyak sektor dan menyusunnya semula menjadi bentuk yang menghampiri segi empat tepat dengan tinggi jejari dan tapak separuh lilitan.
Lilitan = pi x diameter = 2 x pi x jejari | Luas = pi x jejari^2
Panjang Lengkok dan Sudut pada Pusat
Panjang lengkok adalah BERKADARAN dengan sudut pada pusat yang dicangkumnya. Rumus: Panjang lengkok = (sudut pada pusat/360 darjah) x lilitan bulatan = (sudut/360) x 2 x pi x jejari.
Panjang lengkok / lilitan = sudut pada pusat / 360 darjah
Luas Sektor dan Sudut pada Pusat
Luas sektor bulatan adalah BERKADARAN dengan luas keseluruhan bulatan, mengikut nisbah sudut pada pusat sektor itu berbanding 360 darjah. Rumus: Luas sektor = (sudut pada pusat/360 darjah) x pi x jejari^2.
Luas sektor / luas bulatan = sudut pada pusat / 360 darjah
Contoh soalan
Hitung lilitan bulatan jika diameter, d=14 cm (guna pi=22/7).
- Lilitan = pi x d.
- Lilitan = (22/7) x 14 = 44 cm.
Contoh soalan
Hitung luas bulatan yang mempunyai jejari 7 cm (guna pi=22/7).
- Luas = pi x jejari^2.
- Luas = (22/7) x 7^2 = (22/7) x 49 = 154 cm^2.
Contoh soalan
Dalam rajah, O ialah pusat bulatan dengan perentas MN. Diberi OK=3 cm (jarak berserenjang ke perentas) dan NK=4 cm (separuh perentas). Hitung panjang ON (jejari).
- Gunakan Teorem Pythagoras: ON^2 = OK^2 + NK^2.
- ON^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25.
- ON = akar 25 = 5 cm.
Contoh soalan
Rajah menunjukkan bulatan jejari 14 cm berpusat O. Hitung panjang lengkok minor PQ yang mencangkum 60 darjah pada pusat (guna pi=22/7).
- Panjang lengkok = (sudut/360) x 2 x pi x jejari.
- = (60/360) x 2 x (22/7) x 14.
- = (1/6) x 88 = 14.67 cm (2 tempat perpuluhan).
Contoh soalan
Sebuah taman rekreasi segi empat tepat 63m x 58m mempunyai 4 penjuru berbentuk sukuan bulatan jejari 7m (ditanam bunga) dan kolam ikan bulat diameter 28m di tengah. Hitung luas kawasan yang ditanam rumput karpet (guna pi=22/7).
- Luas taman = 63 x 58 = 3654 m^2.
- Luas 4 sukuan bulatan (=1 bulatan penuh) = pi x 7^2 = (22/7) x 49 = 154 m^2.
- Luas kolam ikan (jejari=14m) = pi x 14^2 = (22/7) x 196 = 616 m^2.
- Luas rumput karpet = 3654 - 154 - 616 = 2884 m^2.
- Mengelirukan jejari dengan diameter semasa menggunakan rumus lilitan/luas — diameter = 2 x jejari; pastikan formula yang digunakan sepadan dengan ukuran yang diberi (jejari atau diameter).
- Menganggap dua perentas berbeza sentiasa menentukan pusat melalui persilangan pembahagi dua serenjangnya — pilih dua perentas yang tidak selari supaya pembahagi dua serenjang berbeza dan bersilang pada satu titik; perentas selari boleh mempunyai garis pembahagi yang bertepatan.
- Lupa menggunakan Teorem Pythagoras apabila diberi jejari dan jarak berserenjang ke perentas untuk mencari separuh panjang perentas (atau sebaliknya) — segi tiga bersudut tegak terbentuk oleh jejari, jarak berserenjang, dan separuh perentas.
- Tersilap formula panjang lengkok/luas sektor — kedua-duanya MESTI didarab dengan nisbah (sudut pada pusat/360 darjah), bukan terus menggunakan rumus lilitan/luas bulatan penuh.
- Dalam soalan kawasan berlorek/gabungan bentuk, terlupa TOLAK kawasan yang bukan sebahagian daripada jawapan akhir (cth kolam ikan, kawasan bunga) daripada jumlah keseluruhan.
- Tidak membundarkan jawapan kepada bilangan tempat perpuluhan yang diminta (biasanya 2 tempat perpuluhan) apabila pengiraan melibatkan pi=3.142 dan tidak menghasilkan nombor bulat.
- Sentiasa kenal pasti dahulu sama ada nilai yang diberi ialah jejari atau diameter sebelum menggunakan rumus lilitan/luas — kesilapan ini sangat lazim.
- Untuk soalan melibatkan jejari berserenjang dengan perentas, lukis segi tiga bersudut tegak (jejari sebagai hipotenus, jarak berserenjang dan separuh perentas sebagai dua sisi lain) untuk memudahkan penggunaan Teorem Pythagoras.
- Apabila mengira panjang lengkok atau luas sektor, tulis dahulu nisbah (sudut/360 darjah) sebelum mendarab dengan lilitan/luas bulatan penuh — ini mengurangkan kesilapan susunan pengiraan.
- Untuk kawasan berlorek yang melibatkan gabungan bentuk (segi empat tepat + bulatan/sektor), pecahkan kepada bahagian-bahagian asas, kira luas setiap bahagian secara berasingan, kemudian tambah/tolak mengikut keperluan rajah.
- Gunakan nilai pi yang dinyatakan dalam soalan (22/7 atau 3.142) secara KONSISTEN sepanjang penyelesaian — jangan bertukar antara kedua-dua nilai dalam satu soalan.
- Untuk soalan menentukan jejari/diameter daripada lilitan atau luas yang diberi, susun semula rumus (tukar perkara rumus) sebelum menggantikan nilai yang diketahui.
- Bulatan
- Lilitan
- Jejari
- Pusat
- Diameter
- Perentas
- Tembereng
- Sektor
- Sektor minor
- Sektor major
- Tembereng minor
- Tembereng major
- Lengkok
- Simetri