A. Persamaan Garis Singgung Lingkaran melalui satu titik pada lingkaran.
Persamaan garis singgung melalui titik $(x_1,y_1)$ pada lingkaran yang berbentuk $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$ adalah $(x_1-a)(x-a)+(y_1-b)(y-b)=r^2$
dimana; $(a,b)$ merupakan pusat lingkaran dan $(x_1,y_1)$ merupakan titik yang dilalui oleh garis tersebut.
Contoh 1;
Persamaan garis singgung lingkaran yang melalui titik $(2,3)$ dan menyinggung lingkaran $(x-4)^2+(y-2)^2=5$ adalah...
Jawab;
$(a,b)=(4,2)$
$(x_1, y_1)=(2,3)$
persamaan garis singgung lingkaran adalah $(x_1-a)(x-a)+(y_1-b)(y-b)=r^2$
$(2-4)(x-4)+(3-2)(y-2)=5$
$(-2)(x-4)+(1)(y-2)=5$
$-2x+8+y-2=5$
$-2x+y+6=5$
$-2x+y=5-6$
$-2x+y=-1$ dikali dengan $(-1)$ menjadi
$2x-y=1$
jadi persamaan garis singgungnya adalah $2x-y=1$
Latihan 1;
1. Tentukan persamaan garis singgung lingkaran yang melalui titik $(2,4)$ dan menyinggung lingkaran $(x-4)^2+(y-2)^2=8$.
2. Tentukan persamaan garis singgung lingkaran yang melalui titik $(5,4)$ dan menyinggung lingkaran $(x-3)^2+(y-1)^2=13$
Persamaan garis singgung lingkaran melalui titik $(x_1,y_1)$ dan menyinggung lingkaran $x^2+y^2+Ax+By+C=0$ adalah $x_1x+y_1y+A\left(\frac{x+x_1}{2}\right)+B\left(\frac{y+y_1}{2}\right)+C=0$
dimana $(x_1,y_1)$ titik yang dilalui persamaan garis singgung lingkaran
Contoh;
Tentukan persamaan garis singgung lingkaran melalui titik $(5,2)$ dan menyinggung lingkaran dengan persamaan $x^2+y^2-6x-2y+5=0$ adalah ...
Jawab;
Persamaan garis singgungnya $x_1x+y_1y+A\left(\frac{x+x_1}{2}\right)+B\left(\frac{y+y_1}{2}\right)+C=0$
$5x+2y-6\left(\frac{x+5}{2}\right)+-2\left(\frac{y+2}{2}\right)+5=0$
$5x+2y-3(x+5)-(y+2)+5=0$
$5x+2y-3x-15-y-2+5=0$
$5x-3x+2y-y-15-2+5=0$
$2x+y-12=0$
$2x+y=12$
Latihan 2;
1. Tentukan persamaan garis singgung lingkaran melalui titik $(4,-1)$ dan menyinggung lingkaran dengan persamaan $x^2+y^2-4x-2y-3=0$
2. Tentukan persamaan garis singgung lingakaran melalui titik $(2,-1)$ dan menyinggung lingkaran dengan persamaan $x^2+y^2-2x-1=0$
Persamaan Garis Singgung lingkaran jika diketahui gradien garisnya ($m$) adalah $y-b=m(x-a)\pm r\sqrt{m^2+1}$ dimana (a,b) merupakan pusat lingkaran dan r jari-jari lingkaran.
Contoh 3;
Tentukan persamaan garis singgung lingkaran bergradien 1 menyinggung lingkaran $(x-2)^2+y^2=2$ adalah ...
Jawab;
lingkaran $(x-2)^2+y^2=2$ memiliki pusat $(2,0)$ dan berjari -jari $\sqrt{2}$.
gradien garis : $m=1$
Persamaan garis singgung lingkaran $y-b=m(x-a)\pm r\sqrt{m^2+1}$
$y-0=1(x-2)\pm \sqrt{2}\sqrt{(1)^2+1}$
$y=x-2\pm \sqrt{2}\sqrt{1+1}$
$y=x-2\pm \sqrt{4}$
$y=x-2\pm 2$
$y_1=x-2+2$ atau $y_2=x-2-2$
$y_1=x$ atau $y_2=x-4$
jadi persamaan garis singgung pertama $y=x$ atau $x-y=0$, persamaan garis singgung kedua $y=x-4$ atau $x-y=4$
Latihan 3;
1. Tentukan persamaan garis singgung lingkaran bergradien $3$ menyinggung lingkaran $(x-4)^2+(y+2)^2=40$...
2. Tentukan persamaan garis singgung lingkaran $x^2+y^2=25$ dengan gradien $-2$....
Contoh 4;
Tentukan persamaan garis singgung lingkaran $x^2+y^2-2x-4y-5=0$ yang tegak lurus dengan garis $x+3y=7$ adalah ...
Jawab;
$x^2+y^2-2x-4y-5=0$
Pusat $(a,b)$ adalah $\left(\frac{-A}{2},\frac{-B}{2}\right)=\left(\frac{-(-2)}{2},\frac{-(-4)}{2}\right)=(1,2)$
Jari-jari $r=\sqrt{a^2+b^2-C}=\sqrt{(1)^2+(2)^2-(-5)}=\sqrt{1+4+5}=\sqrt{10}$
Gradien garis
$x+3y=7$
$3y=-x+7$
$y=\frac{-1}{3}x+\frac{7}{3}$ koefisien pada $x$ merupakan gradien garis, ketika persamaan garis berbentuk $y=mx+c$
$m_{\text{garis}}=\frac{-1}{3}$
Jika garis saling tegak lurus, maka $m_{\text{garis singgung}}=\frac{-1}{m_{\text{garis}}}$
$m_{\text{garis}}=\frac{-1}{\frac{-1}{3}}=-1\times \frac{3}{-1}=3$
persamaan garis singgung lingkaran
$y-b=m(x-a)\pm r\sqrt{m^2+1}$
$y-2=3(x-1)\pm \sqrt{10}\sqrt{3^2+1}$
$y=3x-3+2\pm \sqrt{10}\sqrt{9+1}$
$y=3x-1\pm \sqrt{10} \sqrt{10}$
$y=3x-1\pm\sqrt{100}$
$y=3x-1\pm 10$
$y=3x-1+10$ atau $y=3x-1-10$
$y=3x+9$ atau $y=3x-11$
$3x-y=-9$ atau $3x-y=11$
jadi persamaan garis singgungnya yaitu $3x-y=-9$ atau $3x-y=11$
Latihan 4;
1. Tentukan persamaan garis singgung lingkaran $x^2+y^2-2x-6y-3=0$ tegak lurus dengan garis $2x-3y=-7$ adalah ...
2. Tentukan persamaan garis singgung lingkaran $x^2+y^2-4x-6y-7=0$ tegak lurus dengan garis $2x-y=1$ ...
Comments
Post a Comment