Lingkaran 4. Kedudukan Titik Terhadap Lingkaran

A. Kedudukan Titik Terhadap Lingkaran

Perhatikan gambar berikut!
Kedudukan Titik Terhadap Lingkaran
Berdasarkan gambar kedudukan titik terhadap lingkaran terbagi menjadi tiga kondisi yaitu:
  1. Titik A terletak di dalam lingkaran.
  2. Titik B terletak pada lingkaran.
  3. Titik C terletak di luar lingkaran.

B. Kedudukan Titik (x1,y1) terhadap Lingkaran x2+y2=r2

Cara menentukan kedudukan titik (x1,y1) terhadap lingkaran x2+y2=r2 yaitu dengan substitusi koordinat titik (x1,y1) ke persamaan lingkaran x2+y2=r2 akan diperoleh tiga kemungkinan, yaitu:
  1. Jika x12+y12<r2 maka titik (x1,y1) terletak di dalam lingkaran.
  2. Jika x12+y12=r2 maka titik (x1,y1) terletak pada lingkaran.
  3. Jika x12+y12>r2 maka titik (x1,y1) terletak di luar lingkaran.

Contoh 1.
Tanpa melukis lingkaran x2+y2=169, tentukanlah posisi titik P(1,13), Q(5,12) dan R(1,10) terhadap lingkaran.
Penyelesaian:
Untuk menentukan kedudukan titik (x,y) terhadap lingkaran x2+y2=169, kita substitusi nilai x dan y ke persamaan lingkaran, tanda “=” kita kosongkan terlebih dahulu. Kemudian pada hasil akhir kita berikan salah satu tanda berikut: “<”, “=”, atau “>” sesuai kondisi yang sebenarnya.
P(1,13)x=1,y=13, maka:
x2+y2...169(1)2+132...1691+169...169170>169
Jadi, titik P(1,13) terletak di luar lingkaran.

Q(5,12)x=5,y=12
x2+y2...16952+122...16925+144...169169=169
Jadi, titik Q(5,12) terletak pada lingkaran.

R(1,10)x=1,y=10
x2+y2...169(1)2+102...1691+100...169101<169
Jadi, titik R(1,10) terletak di dalam lingkaran.
Contoh 2.
Tentukan nilai a agar titik Q(4,a) terletak di dalam lingkaran x2+y2=20.
Penyelesaian:
Titik Q(4,a)x=4,y=a terletak di dalam lingkaran x2+y2=20 maka:
x2+y2<20(4)2+a2<2016+a2<20a24<0(a+2)(a2)<0
Pembuat nol: a=2 atau a=2
Garis bilangan:
Tentukan Nilai a agar Q(-4,a) terletak di dalam lingkaran
2<a<2
Jadi, agar titik Q(4,a) terletak di dalam lingkaran x2+y2=20 maka batas-batas nilai a adalah 2<a<2.
Contoh 3.
Tentukan nilai k agar titik A(2,k) terletak pada lingkaran x2+y2=13.
Penyelesaian:
Titik A(2,k)x=2,y=k terletak pada lingkaran x2+y2=13 maka:
x2+y2=1322+k2=134+k2=13k29=0(k+3)(k3)=0
k=3 atau k=3
Contoh 4.
Tentukan nilai m agar titik P(m,m) terletak di luar lingkaran x2+y2=6.
Penyelesaian:
Titik P(m,m)x=m,y=m terletak di luar lingkaran x2+y2=6 maka:
x2+y2>6(m)2+m2>6m+m2>6m2+m6>0(m+3)(m2)>0
Pembuat nol: m=3 atau m=2
Garis bilangan:
Syarat Titik Terletak di Luar Lingkaran
m<3 atau m>2
Jadi, agar titik P(m,m) terletak di luar lingkaran x2+y2=6 maka batas-batas nilai m adalah m<3 atau m>2.

C. Kedudukan Titik (x1,y1) terhadap Lingkaran (xa)2+(yb)2=r2

Cara menentukan kedudukan titik (x1,y1) terhadap lingkaran (xa)2+(yb)2=r2 yaitu dengan substitusi koordinat titik (x1,y1) ke persamaan lingkaran (xa)2+(yb)2=r2 akan diperoleh tiga kemungkinan, yaitu:
  1. Jika (x1a)2+(y1b)2<r2 maka titik (x1,y1) terletak di dalam lingkaran.
  2. Jika (x1a)2+(y1b)2=r2 maka titik (x1,y1) terletak pada lingkaran.
  3. Jika (x1a)2+(y1b)2>r2 maka titik (x1,y1) terletak di luar lingkaran.

Contoh 1.
Tentukan kedudukan titik A(1,1), B(5,2) dan C(3,6) terhadap lingkaran (x1)2+(y+2)2=16.
Penyelesaian:
Untuk menentukan kedudukan titik (x,y) terhadap lingkaran (x1)2+(y+2)2=16, kita substitusi nilai x dan y ke persamaan lingkaran, tanda “=” kita kosongkan terlebih dahulu. Kemudian pada hasil akhir kita berikan salah satu tanda berikut: “<”, “=”, atau “>” sesuai kondisi yang sebenarnya.
A(1,1)x=1,y=1, maka:
(x1)2+(y+2)2...16(11)2+(1+2)2...160+9...169<16
Jadi, titik A(1,1) terletak di dalam lingkaran.

B(5,2)x=5,y=2, maka:
(x1)2+(y+2)2...16(51)2+(2+2)2...1616+0...1616=16
Jadi, titik B(5,2) terletak pada lingkaran.

C(3,6)x=3,y=6, maka:
(x1)2+(y+2)2...16(31)2+(6+2)2...164+16...1620>16
Jadi, titik C(3,6) terletak di luar lingkaran.
Contoh 2.
Tentukan nilai p agar titik A(4,p) terletak pada lingkaran (x+1)2+(y2)2=25.
Penyelesaian:
Titik A(4,p)x=4,y=p terletak pada lingkaran (x+1)2+(y2)2=25 maka:
(x+1)2+(y2)2=25(4+1)2+(p2)2=259+p24p+4=25p24p12=0(p+2)(p6)=0
p+2=0p=2
p6=0p=6
Jadi, nilai p=2 atau p=6.
Contoh 3.
Tentukan nilai m agar titik B(m,2) terletak di luar lingkaran (x+3)2+(y4)2=20.
Penyelesaian:
Titik B(m,2)x=m,y=2 terletak di luar lingkaran (x+3)2+(y4)2=20 maka:
(x+3)2+(y4)2>20(m+3)2+(24)2>20m2+6m+9+4>20m2+6m7>0(m+7)(m1)>0
Pembuat nol: m=7 atau m=1
Garis bilangan:
Nilai m agar titik B(m,2) terletak di luar lingkaran
m<7 atau m>1
Jadi, agar titik B(m,2) terletak di luar lingkaran (x+3)2+(y4)2=20 maka batas-batas nilai m adalah m<7 atau m>1.
Contoh 4.
Diketahui titik (6,k) terletak di dalam lingkaran (x2)2+(y5)2=25. Nilai k yang memenuhi adalah ...
Penyelesaian:
Titik (6,k)x=6,y=k terletak di dalam lingkaran (x2)2+(y5)2=25 maka:
(x2)2+(y5)2<25(62)2+(k5)2<2516+k210k+25<25k210k+16<0(k2)(k8)<0
Pembuat nol: k=2 atau k=8
Garis bilangan:
Titik (6,k) terletak di dalam lingkaran
2<k<8
Jadi, agar titik (6,k) terletak di dalam lingkaran (x2)2+(y5)2=25 maka batas-batas nilai k adalah 2<k<8.

D. Kedudukan Titik (x1,y1) terhadap Lingkaran x2+y2+Ax+By+C=0

Cara menentukan kedudukan titik (x1,y1) terhadap lingkaran x2+y2+Ax+By+C=0 yaitu dengan substitusi koordinat titik (x1,y1) ke persamaan lingkaran x2+y2+Ax+By+C=0, akan diperoleh tiga kemungkinan, yaitu:
  1. Jika x12+y12+Ax1+By1+C<0 maka titik (x1,y1) terletak di dalam lingkaran.
  2. Jika x12+y12+Ax1+By1+C=0 maka titik (x1,y1) terletak pada lingkaran.
  3. Jika x12+y12+Ax1+By1+C>0 maka titik (x1,y1) terletak di luar lingkaran.

Contoh 1.
Tentukan kedudukan titik K(2,1) dan L(4,2) terhadap lingkaran x2+y22x4y14=0.
Penyelesaian:
Untuk menentukan kedudukan titik (x,y) terhadap lingkaran x2+y22x4y14=0, kita substitusi nilai x dan y ke persamaan lingkaran, tanda “=” kita kosongkan terlebih dahulu. Kemudian pada hasil akhir kita berikan salah satu tanda berikut: “<”, “=”, atau “>” sesuai kondisi yang sebenarnya.

Titik K(2,1)x=2,y=1 maka:
x2+y22x4y14...022+122.24.114...04+14414...017<0
Jadi, titik K(2,1) terletak di dalam lingkaran.

Titik L(4,2)x=4,y=2 maka:
x2+y22x4y14...042+(2)22.44.(2)14...016+48+814...06>0
Jadi, titik K(2,1) terletak di luar lingkaran.
Contoh 2.
Titik (3,1) terletak pada lingkaran 2x2+2y2+px+8y+8=0. Tentukan nilai p.
Penyelesaian:
Titik (3,1)x=3,y=1 terletak pada lingkaran 2x2+2y2+px+8y+8=0 maka:
2x2+2y2+px+8y+8=02.32+2.12+p.3+8.1+8=018+2+3p+8+8=03p+36=03p=36p=12
Jadi, nilai p=12.
Contoh 3.
Jika titik (5,k) terletak di luar lingkaran x2+y2+2x5y21=0, tentukan nilai k.
Penyelesaian:
Titik (5,k)x=5,y=k terletak di luar lingkaran x2+y2+2x5y21=0, maka:
x2+y2+2x5y21>0(5)2+k2+2(5)5.k21>025+k2105k21>0k25k6>0(k+1)(k6)>0
Pembuat nol: k=1 atau k=6
Garis bilangan:
titik (-5,k) terletak di luar lingkaran
k<1 atau k>6
Jadi, agar titik (5,k) terletak di luar lingkaran x2+y2+2x5y21=0 maka batas-batas nilai k adalah k<1 atau k>6.
Contoh 4.
Titik (a,3) terletak di dalam lingkaran x2+y25x4y3=0. Dengan demikian batas-batas nilai a adalah ...
Penyelesaian:
Titik (a,3)x=a,y=3 terletak di dalam lingkaran x2+y25x4y3=0, maka:
x2+y25x4y3<0a2+325.a4.33<0a2+95a123<0a25a6<0(a+1)(a6)<0
Pembuat nol: a=1 atau a=6
Garis bilangan:
Titik (a,3) terletak di dalam lingkaran
1<a<6
Jadi, agar titik (a,3) terletak di dalam lingkaran x2+y25x4y3=0 maka batas-batas nilai a adalah 1<a<6.

E. Jarak Titik Q(x1,y1) terhadap lingkaran yang berpusat di P(a,b) dan Berjari-jari r

Jarak titik Q(x1,y1) terhadap lingkaran yang berpusat di P(a,b) dan berjari-jari r dapat ditentukan melalui posisi titik Q(x1,y1) terhadap lingkaran.
1.Jika titik Q(x1,y1) terletak pada lingkaran maka:
Jarak = 0
2.Jika titik Q(x1,y1) terletak di dalam lingkaran maka:
Jarak terdekat = |PQr|
Jarak terjauh = PQ+r
3.Jika titik Q(x1,y1) terletak di luar lingkaran maka:
Jarak terdekat = |PQr|
Jarak terjauh = (PQ)2r2

Contoh 1.
Tentukan jarak terdekat dan jarak terjauh titik Q(5,5) terhadap lingkaran x2+y2+2x6y15=0.
Penyelesaian:
x2+y2+2x6y15=0
A=2, B=6 dan C=15
Titik pusat lingkaran:
P(A2,B2)=P(22,62)=P(1,3)
r=A24+B24C=224+(6)24+15r=5
PQ=(xQxP)2+(yQyP)2=(5+1)2+(53)2PQ=10
Substitusi titik Q(5,5) ke persamaan lingkaran:
52+(5)2+2.56(5)15=75>0, berarti titik Q di luar lingkaran.
Jarak terdekat = |PQr| = |105| = 5
Jarak terjauh = (PQ)2r2 = 10252 = 53.
Contoh 2.
Tentukan jarak terdekat dan jarak terjauh titik Q(7,1) terhadap lingkaran (x4)2+(y+3)2=36.
Penyelesaian:
Dari persamaan lingkaran (x4)2+(y+3)2=36 diperoleh:
Titik pusat P(4,3) dan r=6
PQ=(xQxP)2+(yQyP)2=(74)2+(1+3)2PQ=5
Substitusi titik Q(7,1) ke persamaan lingkaran:
(74)2+(1+3)2=25<36, berarti titik Q di dalam lingkaran.
Jarak terdekat = |PQr| = |56| = 1
Jarak terjauh = PQ+r = 5 + 6 = 11

F. Soal Latihan Kedudukan Titik Terhadap Lingkaran

1.Tentukan kedudukan titik C(3,2), I(6,1), N(4,1), T(7,1) dan A(2,3) terhadap lingkaran (x3)2+(y+2)2=17.
2.Tentukan nilai m agar titik B(m3,4) terletak pada lingkaran x2+y2=41.
3.Titik (2,b) terletak di luar lingkaran (x2)2+(y4)2=25, tentukan batas-batas nilai b.
4.Tentukan nilai a agar titik A(a,5) terletak pada lingkaran x2+y22x10y+10=0.
5.Titik (a,5) terletak di dalam lingkaran x2+y214x+10y95=0, tentukan batas-batas nilai a.

Post a Comment for "Lingkaran 4. Kedudukan Titik Terhadap Lingkaran"