- Persamaan lingkaran
- Defenisi
Lingkaran
adalah tempat kedudukan titik-titik yang berjarak sama terhadap sebuah titik
tertentu yang digambarkan pada bidang cartesius.
Titik tertentu tersebut pusat lingkaran dan jarak yang sama disebut jari-jari.
Beberapa formula menentukan jarak
1. Jarak
antara dua titik A (X1, Y1) dan B (X2, Y2), ditentukan oleh
2. Jarak titik A (X1, Y1) terhadap garis lurus ax+by+c = 0 ditentukan oleh
- Persamaan lingkaran yang berpusat
di 0 (0, 0) dan berjari-jari r
Dengan menggunakan teorema phytagoras diperoleh
Persamaan
lingkaran dengan pusat 0 (0,0) dan jari-jari r ditentukan oleh
Contoh:
Tentukan persamaan lingkaran yang berpusat di 0(0,0) dan jari-jari:
Jawaban: a.
Pusat di 0(0, 0) dan r =4
b. Pusat di
0 (0,0) dan r =
- Persamaan lingkaran yang
berpusat di A (a,b) dan berjari-jari r
Persamaan
lingkaran (x-a)2+(y-b)2=r2 dinamakan persamaan lingkaran dengan pusat a(a,b)
dari jari-jari r.
Contoh:
1. Tentukan persamaan setiap lingkaran berikut ini
Pusat (4, 3) dan jari-jari=6
Jawaban: pusat (4, 3) dan r=6; r2= 36
Persamaan lingkaran
(x-4)2+(y-3)2 = 36
2. Tentukan
persamaan tiap lingkaran berikut ini
Pusat A(5, -1) melalui titik P (-1, 7)
Jawaban : pusat A (5, -1) dan melalui titik P(-1, 7)
Persamaan lingkaran
3. Tentukan
pusat dan jari-jari setiap lingkaran berikut (x-1)2 + (y-2)2 = 25
Jawaban : Pusat A (1, 2) dan r = 5
Posisi suatu
titik P (c, d) terhadap lingkaran L= ( x – a )2 + ( y – b )2 = r2
Posisi suatu titik P (c, d ) terhadap lingkaran L= ( x – a )2 + ( y – b )2 = r2
dilakukan dengan mensubtitusikan p(c, d) keliling lingkaran tersebut dan
membandingkan dengan nilai r2, kemungkinan posisi titik p (c, d ) sebagai
berikut:
1. P (c, d ) didalam lingkaran L
2. P (c, d )
pada lingkaran L
3. P (c, d )
diluar lingkaran L
Contoh 01 :
Tampa
menggambar pada bidang cartesius, tentukan posisi setiap titik berikut ini
terhadap lingkaran yang disebut.
a. P(1, 1) dan lingkaran
Jawaban;
P(1, 1) dan
Jadi titik P (1, 1) terlatak
Contoh 02:
Tentukan batas-batas nilai a agar
a) P(-a, 1) terletak didalam lingkaran maka
- BENTUK UMUM PERSAMAAN LINGKARAN
1. Menyatakan bentuk umum persamaan lingkaran
Contoh: Tentukan bentuk umum persamaan lingkaran yang berpusat di titik A
(3, 4) dan berjari-jari = 3
Jawaban:
Jadi bentuk
umum persamaan lingkarannya adalah x2+y2-6x-8y+16=0
2. Posisi
suatu titik T (p, q) terhadap lingkaran
1) T(p, q)
didalam lingkaran
2) T(p, q)
pada lingakaran L
3) T(p, q)
diluas lingkaran
Contoh :
Tentukan nilai K agar titik N (k, 2) terletak di luar lingkaran
Jawaban: Kn > 0 = K2 + 22 + 4 K – 3.2 – 10 > 0
= K2 + 4 K – 12 > 0
= ( k + 6 ) ( K – 2 ) > 0
= k < -6 atau K > 2
3. jarak titik A (x1, y1) terhadap lingkaran L yang berpusat di P (a, b) dengan
jari-jari r
i. Jika titik A (x1, y1) pada lingakaran L maka L (x1, y1) = 0 dan jarak nya =
0
ii. Jika titik A (x1, y1) di dalam lingkaran L maka L (x1, y1)< ) dan
– Jarak terdekat = AB di tentukan oleh AB = r – AP
– Jarak terjauh = AC ditentukan oleh AC = AP + r dengan jarak AP = jarak titik
A kepusat lingkaran
iii. JIka titik A (x1, y1) di luar lingkaran L maka L (x1, y1) > 0 dan
– Jarak terdekat = AB ditentukan Oleh AB = AP – r
– Jarak terjauh = AC = =
- Kedudukan garis terhadap
lingkaran
Kedudukan garis G dengan persamaan y = mx + k terhadap lingkaran
ditentukan berdasarkan diskriminasi D = b2 – 4 ac
i. Bila D > 0 maka garis G memotong lingkaran L di dua titik berlainan
ii. Bila D = 0 maka garis G menyinggung lingkaran
iii. Bila D < 0 maka garis G tidak memotong maupun menyinggung
lingkaran L
Contoh: Selidikilah kedudukan setiap garis dibawah ini dengan , dengan
garis G; y=3x+2
Jawaban: Hasil subsitusi 10×2 + 13 x +3 = 0
Hasil test diskriminan D = 132 – 14 x 10 x 3
= 169 – 120
= 49 > 0
Kesimpulan:
Garis G: y = 3x +2 memotong lingkaran L didua titik berlainan.
- Persamaan garis singgung
lingkaran
(1). Persamaan garis singgung lingkaran lingkaran melalui titik singgung T
(X1, Y1) pada lingkaran L
a. Lingkaran L berpusat di 0 (0, 0) dan berjari-jari r
X1X + Y1Y= r2
Contoh:
Tentukan persamaan garis singgung pada lingkaran dititik singgung A (1,
-2)
Jawaban:
Persamaan garis singgung x-2y = 5 atau x – 2y – 5 = 0
b. lingkaran L perpusat di A (a, b) dan berjari-jari r
(x1 – a) (x – a) + (y1-b) ( y – b) = r2
Contoh: Tentukan persamaan garis singgung pada lingkaran di titik singgung
A (-3, 1)
Jawaban: Persamaan garis singgung
( -3 -1) (x – 1) + ( a – 4 )( y – 4 ) = 25
-4 ( x – 1) -3 (y – 4) -25 = 0
-4x + 4 -3x + 12 – 25 = 0
-4x – 3 y – 9 = 0
4x + 3y + 9 = 0
Jadi persamaan garis singgung pada lingkaran dititik singgung A (-3, 1)
adalah 4x + 3y + 9 = 0
c. Lingkaran L dengan bentuk umum x2 + y2 + Ax + By + C= 0
- Persamaan garis singgung
dengan gradient tertentu (m)
i. Lingkaran L berpusat di 0 (0, 0) dan berjari-jari r
Persamaan
garis singgung pada lingkaran dengan gradient m di tentukan oleh formula
ii. Lingkaran L berpusat di A (a, b) dan berjari-jari r penentuan garis
singgung pada lingkaran serupa dengan penentuan garis singgung pada lingkaran
dengan gradient tertentu (m).
Dengan
mensubtitusikan x menjadi (x – a) dan y menjadi ( y – b) pada persamaan garis
singgung di peroleh
- Persamaan garis singgung
melalui sebuah titik di luar lingkaran
Persamaan lingkaran
1) X2 + y2 = r2
2) (x – a)2 + (y – b)2 = r2
3) x2 + y2 + Ax + By + C= 0
Persamaan garis polar
1. x1 x + y1 y = r2
2. (x1 – a) (x – a) + (y1-b) ( y – b) = r2
3.
- HUBUNGAN DUA LINGKARAN
(PENGAYAAN)
MIsalnya
lingkaran L1 dengan pusat P1 dan berjari-jari r1 serta lingkaran L2 dengan
pusat P2 dan berjari-jari r2, maka hubungan ke dua lingkaran tersebut depat
diuraikan sebagai berikut
i. L1 Sepusat dengan L2 = syaratnya
ii. L1 dan L2 bersinggungan didalam = syaratnya
iii. L2 didalam L1 = syaratnya
iv. L1 berpotongan dengan L2 = syaratnya
1. Tentukan
persamaan lingkaran yang berpusat di 0 (0, 0) dan jari-jari r = 2+
Jawab:
Pusat di 0 (0, 0) dan r = 2+
+3
atau
2. Tentukan
persamaan lingkaran yang berpusat di 0 (0, 0) dan melalui masing-masing titik
berikut ini A (2, 4)
Jawab:
Karena lingkaran x2+y2=r2 melalui titik A (2, 4) maka nilai r2 ditentukan oleh
r2 =22 + 42 r2 = 4 + 16
r2 = 20
3. Tentukan tempat kedudukan titik-titik P(x, y) yang memenihi setiap hubungan
berikut.
a. apa bila A (0, 1) dan B (0, 16)
Jawaban:
PB = 4PA PB2 =16PA2
(0 – x)2 + (16 – y)2 = 16
4. Tampa
menggambar pada bidang cartesius, tentukan posisi titik P(a, b) terhadap
lingkaran L berikut ini P(-1, 6) dan
Jawaban : P(-1, 6) dan L x2 + y2 = 40
(-1)2 + 62 = 3 < 40
5. Tentukan pusat dan jari-jari setiap lingkaran berikut ini.
a. (x + 3)2 + (y – 2)2 = 9
b. (x + 4)2 + (y – 5)2 = 24
Jawaban:
a. Pusat A (-3, 2) dan r = =3
b. Pusat B (-4, -5) dan r = =
6. Tentukan persamaan lingkaran yang diameternya merupakan garis yang
menghubungjkan titik A (1, 5) dengan B (9, -1)
Jawaban:
7. Tentukan
nilai a agar titiuk P (a, ) terletak pada lingkaran 2+y2=12
Jawaban:
P (a, ) terletak pada lingkaran 2+y2=12
2+3=12 2 =12-3
2 =9
2 =32
= ±3 jadi a = 3 – 4 = -1 dan
8. Tentukan
persamaan lingkaran yang berdiameter garis AB dengan A (3, 2) dan B (0, -1)
Persamaan
lingkaran
9. Tentukan
nilai n agar titik T (3, n) terletak pada lingkaran
Jawaban:
Nilai kuasa titik r (3, n) sama dengan nol, hal ini berarti:
Kr = 32 + n2 + 15 – 13 n + 6 = 0
= 9 + n2 + 15 – 13 n + 6 = 0
= n2 – 13 n + 30 = 0
= (n – 10) (n – 3) = 0
= n = 10 atau n = 3
10. Tentukan titik potong garis y=2x dengan lingkaran
Jawaban:
Hasil subsitusi:
x2 + 2 x – 15 = 0
= (x – 5) (x – 3) = 0
= x1 = -5 atau x2 = 3
Penemuan nilai y
X1 = -5; Y = 2 (-5) = -10
X2 = 3; Y = 2 (3) = 6
Jadi titik potong dengan lingkaran adalah ( -5, -10) dan (3, 6)
11. Tentukan
persamaan garis singgung pada lingkaran di titik singgung B (12, -5)
Jawaban:
Persamaan garis singgung
12. Tentukan
persamaan garis singgung pada lingkaran dititik singgung B (0, 9)
Jawaban:
Persamaan garis singgung
Jadi
persamaan garis singgung pada lingkaran dititik singgung B ( 0, 9) adalah
13. Tentukan
persamaan garis singgung pada lingkaran dititik singgung A (2, 1)
Jawaban:
Titik singgung A (2, 1) berarti x1 = 2 dan y1 =1 persamaan garis singgung.