Persamaan Lingkaran dan Garis Singgung
📋Capaian Pembelajaran
Fase F Tingkat Lanjut, elemen Geometri: menyatakan sifat-sifat geometri dari persamaan lingkaran, elips, dan persamaan garis singgung. Halaman ini berfokus pada persamaan lingkaran dan garis singgungnya.
🎯Yang perlu kamu kuasai
- Menulis persamaan lingkaran berpusat di O dan di (a, b).
- Menentukan pusat dan jari-jari dari bentuk umum.
- Menentukan kedudukan titik dan garis terhadap lingkaran.
- Menentukan persamaan garis singgung di suatu titik dan dengan gradien tertentu.
📚Materi
1. Persamaan lingkaran
Bentuk umum \( x^2 + y^2 + Ax + By + C = 0 \) memiliki pusat \( \left(-\tfrac{A}{2}, -\tfrac{B}{2}\right) \) dan jari-jari \( r = \sqrt{\left(\tfrac{A}{2}\right)^2 + \left(\tfrac{B}{2}\right)^2 - C} \).
2. Kedudukan titik dan garis
Masukkan titik \( (x_0, y_0) \) ke ruas kiri \( (x-a)^2 + (y-b)^2 - r^2 \): hasil < 0 di dalam, = 0 pada lingkaran, > 0 di luar.
Untuk garis dan lingkaran, substitusikan garis ke persamaan lingkaran sehingga diperoleh persamaan kuadrat; diskriminan D menentukan: D > 0 memotong dua titik, D = 0 menyinggung, D < 0 tidak memotong.
3. Garis singgung
- Di titik \( (x_1, y_1) \) pada lingkaran \( x^2 + y^2 = r^2 \): \( x_1 x + y_1 y = r^2 \).
- Pada \( (x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2 \): \( (x_1 - a)(x - a) + (y_1 - b)(y - b) = r^2 \).
- Dengan gradien m: pada lingkaran pusat O, \( y = mx \pm r\sqrt{1 + m^2} \).
✏️Contoh soal
Pusat \( \left(\tfrac{4}{2}, -\tfrac{2}{2}\right) = (2, -1) \); \( r = \sqrt{2^2 + 1^2 + 20} = \sqrt{25} = 5 \).
Uji \( (5, 3) \): \( (5-2)^2 + (3+1)^2 = 9 + 16 = 25 = r^2 \) → titik pada lingkaran.
Garis singgung di titik pada lingkaran berpusat (a, b): \( (x_1 - a)(x - a) + (y_1 - b)(y - b) = r^2 \).
📝Latihan
Kerjakan di kertas, lalu buka jawabannya.
1. Tulis persamaan lingkaran berpusat (3, −2) berjari-jari 4.
2. Tentukan pusat dan jari-jari \( x^2 + y^2 + 6x - 8y = 0 \).
3. Apakah titik (1, 1) di dalam atau di luar \( x^2 + y^2 = 4 \)?
4. Tentukan garis singgung \( x^2 + y^2 = 25 \) di titik (3, 4).
5. Tentukan garis singgung \( x^2 + y^2 = 20 \) yang bergradien 2.
6. Garis \( y = x + c \) menyinggung \( x^2 + y^2 = 8 \). Tentukan c.
🎯Latihan TKA untuk topik ini
Soal-soal berikut dari latihan TKA Matematika Tingkat Lanjut SMA menguji materi di halaman ini. Kerjakan langsung di halaman soal, lalu buka pembahasannya.
- Paket 1 · Soal 16 PGK MCMA — Menganalisis pusat, jari-jari dan kedudukan titik terhadap lingkaran.
- Paket 1 · Soal 17 PG — Menentukan persamaan garis singgung lingkaran di suatu titik dan titik potongnya dengan sumbu koordinat.
- Paket 1 · Soal 18 PG — Menentukan luas tembereng lingkaran.
- Paket 2 · Soal 16 PG — Menentukan persamaan lingkaran yang menyinggung sumbu koordinat.
- Paket 2 · Soal 17 PG — Menentukan persamaan garis singgung lingkaran yang sejajar dengan garis tertentu.
- Paket 2 · Soal 18 PGK Kategori — Menentukan kedudukan titik dan garis terhadap lingkaran.
- Paket 2 · Soal 19 PG — Menentukan keliling juring lingkaran dari sudut pusat dan jari-jari.