Studi ini menganalisis perbedaan kemampuan penalaran matematika siswa pada topik segitiga dan garis istimewa sebelum dan sesudah diterapkan strategi pembelajaran berdiferensiasi dengan model Problem-Based Learning (PBL). Penelitian ini juga mempertimbangkan pengaruh gaya belajar siswa (visual, auditori, dan kinestetik) terhadap hasil penalaran matematis mereka. Studi mix method dengan Explanatory Sequential Design dilakukan di SMP swasta di Kabupaten Sukabumi dengan 32 siswa kelas VIII sebagai sampel. Enam siswa dipilih berdasarkan gaya belajar dan dibagi menjadi dua kategori: siswa dengan nilai di atas rata-rata dan di bawah rata-rata kelas. Data dikumpulkan meJalui tes matematika dan wawancara, kemudian dianalisis menggunakan triangulasi. Sebelum perlakuan, ditemukan bahwa 56,25% siswa memiliki gaya belajar visual, 21,875% auditori, dan 21,875% kinestetik. Setelah diberikanpre-test kemampuan penalaran matematis dan perlakuan dengan model PBL, hasil post-test kemampuan penalaran matematis menunjukkan peningkatan signifikan dalam kemampuan penalaran matematika siswa. Hal ini diuji melalui uji alternatif dan terbukti bahwa kemampuan penalaran matematis siswa setelah mendapatkan pembelajaran berdiferensiasi dengan model PBL lebih baik dibandingkan dengan sebelumnya. Secara keseluruhan, peningkatan kemampuan penalaran matematis setelah mendapatkan perlakuan strategi pembelajaran berdiferensiasi (konten dan proses) dengan model PBL masih kurang efektif bagi kelompok gaya belajar visual dan tidka efektif bagi kelompok gaya belajar kinestetik. Secara spesifik, tidak semua siswa mengalami peningkatan kemampuan penalaran matematis yang sama setelah mendapatkan perlakuan. Peningkatan yang dialami oleh siswa dengan skor post­test di atas rata-rata kelas lebih baik dibandingkan dengan peningkatan yang dialami oleh siswa dengan skor post-test di bawah rata-rata kelas. Temuan lainnya adalah ada dalam setiap kelompok gaya belajar, temyata siswa dengan nilai di atas rata­rata menunjukkan kemampuan penalaran yang lebih baik dibandingkan siswa dengan nilai di bawah rata-rata. Hal ini menunjukkan tidak semua siswa dengan gaya belajar yang sarna memiliki kemampuan penalaran matematis yang sama pula. Adapun faktor penyebab kesulitan bagi siswa dengan nilai di bawah rata-rata adalah sebagai berikut: 1) Siswa dengan gaya belajar visual mengalami kesulitan dalam memahami pertanyaan dan tidak mampu menyelesaikan soal tidak rutin karena tidak terdapat gambar sketsa yang dapat mernbantu pengerjaan, 2) Siswa dengan gaya belajar auditori lupa akan konsep yang digunakan dalam rnenyelesaikan soal, 3)Siswa dengan gaya belajar kinestetik lupa akan konsep yang digunakan dalarn menyelesaikan soal.