Kedudukan Titik terhadap Lingkaran

88 Kelas XI SMAMASMKMAK Deinisi 9.2 1. Suatu titik Av, w terletak di dalam lingkaran yang berpusat di P0, 0 dan berjari-jari r jika v 2 + w 2 r 2 . 2. Suatu titik Av, w terletak pada lingkaran yang berpusat di P0, 0 dan berjari- jari r jika v 2 + w 2 = r 2 . 3. Suatu titik Av, w terletak di luar lingkaran yang berpusat di P0, 0 dan berjari- jari r jika v 2 + w 2 r 2 . Masalah-9.5 Misalkan Gambar 9.8 berikut menyajikan letak beberapa desa dengan menganggap gunung Sinabung berada pada titik P3, 2 dan berjari-jari 5 satuan. Tentukan kedudukan titik desa Sigaranggarang, desa Sukatepu, dan desa bekerah berdasarkan gambar di samping. Apakah penduduk desa-desa tersebut perlu mengungsi? Gambar 9.8 : Lingkaran dengan Pusat P3, 2 dan r = 5 Alternatif Penyelesaian: Berdasarkan permasalahan di atas maka persamaan lingkarannya adalah x – 3 2 + y – 2 2 = 25 Untuk desa Sukameriah dengan titik 0, –2 Substitusikan titik 0, 5 pada persamaan lingkaran x – 3 2 + y – 2 2 = 25 kemudian periksa apakah titik tersebut terletak di dalam lingkaran atau di luar lingkaran lalu simpulkan apakah desa tersebut perlu mengungsi atau tidak. 89 Matematika Untuk desa Simacem dengan titik 6, 3 Substitusikan titik 6, 3 pada persamaan lingkaran x – 3 2 + y – 2 2 = 25 kemudian periksa apakah titik tersebut terletak di dalam lingkaran atau di luar lingkaran lalu simpulkan apakah desa tersebut perlu mengungsi atau tidak. Untuk desa Ndeskati dengan titik 9, 7 Substitusikan titik 9, 7 pada persamaan lingkaran x – 3 2 + y – 2 2 = 25 kemudian periksa apakah titik tersebut terletak di dalam lingkaran atau di luar lingkaran lalu simpulkan apakah desa tersebut perlu mengungsi atau tidak. Deinisi 9.3 1. Suatu titik A v, w terletak di dalam lingkaran yang berpusat di Pa, b dan berjari-jari r jika v – a 2 + w– b 2 r 2 . 2. Suatu titik A v, w terletak pada lingkaran yang berpusat di Pa, b dan berjari- jari r jika v – a 2 + w– b 2 = r 2 . 3. Suatu titik A v, w terletak di luar lingkaran yang berpusat di Pa, b dan berjari- jari r jika v – a 2 + w– b 2 r 2 . Contoh 9.7 Apakah titik -titik berikut terletak di luar, di dalam, atau pada lingkaran x 2 + y 2 – 8x + 6y + 20 = 0 ? a. Q–1, –1 c. S0, 5 b. R2, –3 d. T–4, 0 Alternatif Penyelesaian: Persamaan lingkaran x 2 + y 2 – 8x + 6y + 20 = 0 diubah menjadi bentuk baku persamaan kuadrat menjadi x – 4 2 + y + 3 2 = 5 a. Q–1, –1 disubstitusikan ke persamaan x – 4 2 + y + 3 2 = 5 diperoleh –1 – 4 2 + –1 + 3 2 = –5 2 + 2 2 = 29 5 Titik Q–1, –1 berada di luar lingkaran x – 4 2 + y + 3 2 = 5 Gambar 9.9 : Titik-titik yang terletak di luar, di dalam, atau pada lingkaran x 2 + y 2 – 8x + 6y + 20 = 0 90 Kelas XI SMAMASMKMAK b. R2, –3 disubstitusikan ke persamaan x – 4 2 + y + 3 2 = 5 diperoleh 2 – 4 2 + –3 + 3 2 = –2 2 + 0 = 4 5 Titik R2, –3 berada di dalam lingkaran x – 4 2 + y + 3 2 = 5 c. S4, –3 disubstitusikan ke persamaan x – 4 2 + y + 3 2 = 5 diperoleh 4 – 4 2 + –3 + 3 2 = 0 + 0 = 0 5 Titik S4, –3 berada di dalam lingkaran x – 4 2 + y + 3 2 = 5 d. T2, –4 disubstitusikan ke persamaan x – 4 2 + y + 3 2 = 5 diperoleh 2 – 4 2 + –4 + 3 2 = –2 2 + –1 2 = 4 + 1 = 5 = 5 Titik T2, –4 berada pada lingkaran x – 4 2 + y + 3 2 = 5 Pertanyaan Kritis Mengapa pada contoh 9.7 untuk menentukan suatu titik terletak di luar, di dalam, atau pada lingkaran, persamaan lingkaran harus kita ubah ke bentuk baku persamaan lingkaran?

4. Kedudukan Garis terhadap Lingkaran

Masalah-9.6 Perhatikan gambar berikut ini Gambar 9.10 : Kedudukan Garis Terhadap Lingkaran Gambar 9.10 merupakan kedudukan garis terhadap lingkaran. Berdasarkan gambar di atas, buatlah pendapatmu mengenai gambar tersebut Alternatif Penyelesaian: Gambar 9.10 i merepresentasikan tentang sebuah garis yang memotong sebuah lingkaran di dua titik yang berlainan. 91 Matematika Gambar 9.10 ii merepresentasikan tentang sebuah garis yang memotong sebuah lingkaran pada suatu titik atau dengan kata lain menyinggung lingkaran. Gambar 9.10 iii merepresentasikan tentang sebuah garis yang tidak memotong sebuah lingkaran. Contoh 9.8 Diberikan sebuah garis 2x + y = 2 dan lingkaran x 2 + y 2 = 9, selesaikanlah sistem persamaan linear-kuadrat tersebut Kemudian tentukan nilai diskriminannya. Alternatif Penyelesaian : 2x + y = 2 ................................................................................................................1 x 2 + y 2 = 9 ................................................................................................................2 digambarkan pada bidang Kartesius akan diperoleh seperti gambar 9.11. Berdasarkan persamaan 1 dan 2 diperoleh: x 2 + y 2 = 5 ⇔ x 2 + 2 – 2x 2 = 5 ⇔ x 2 + 4 – 8x + 4x 2 = 5 ⇔ 5x 2 – 8x – 1 = 0 Sehingga selesaian dari sistem persamaan linear-kuadrat tersebut adalah 5x 2 – 8x – 1 = 0, dengan nilai diskriminan D = b 2 – 4ac = –8 2 – 45–1 = 64 + 20 = 84 Contoh 9.9 Diberikan sebuah garis 2x + y = 5 dan lingkaran x 2 + y 2 = 5, selesaikanlah sistem persamaan linear-kuadrat tersebut Kemudian tentukan nilai diskriminannya. Gambar 9.11: garis 2x + y = 2 dan lingkaran x 2 + y 2 = 9