persamaan garis singgung sekutu 2 buah lingkaran · persamaan garis singgung sekutu dua lingkaran...

23
Materi Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran Oleh: Anang Wibowo, S.Pd Revisi 2020 Blog : s.id/matikzone Geogebra: s.id/geogebra Telegram: t.me/matikzone Drive: v.gd/matikzone © Hak Cipta Dilindungi Undang-undang. Dilarang mengkutip sebagian atau seluruh isi materi ini tanpa mendo’akan kebaikan untuk kami dan umat islam seluruhnya. Dan jangan lupa mencantumkan sumbernya ya…

Upload: others

Post on 13-Nov-2020

42 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Materi

Persamaan Garis Singgung Sekutu

2 Buah Lingkaran

Oleh:

Anang Wibowo, S.Pd

Revisi 2020

Blog : s.id/matikzone Geogebra: s.id/geogebra Telegram: t.me/matikzone Drive: v.gd/matikzone

© Hak Cipta Dilindungi Undang-undang. Dilarang mengkutip sebagian atau seluruh isi

materi ini tanpa mendo’akan kebaikan untuk kami dan umat islam seluruhnya. Dan jangan

lupa mencantumkan sumbernya ya…

Page 2: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN

A. Pendahuluan

Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Parabola, dan Hiperbola. Pada awal penerapan kurikulum 2013, keempat materi ini

diberikan semua untuk jenjang SMA mata pelajaran matematika peminatan. Namun

seiring berjalannya waktu, ada perubahan kurikulum dan materi yang diajarkan hanya

lingkaran saja.

Pada lingkaran, hanya ada satu garis singgung yang dapat ditarik melalui satu

titik pada lingkaran, ada dua buah garis singgung yang dapat ditarik jika diketahui

gradiennya dan ada dua garis singgung yang dapat ditarik dari satu titik di luar

lingkaran. Setidaknya itulah yang dapat kita tentukan, dan materi inilah yang selama

ini diajarkan di SMA/MA kelas XI IPA pada Bab Lingkaran, sub bab Menentukan

persamaan garis singung lingkaran. Dengan rincian sebagai berikut:

a. Menentukan persamaan garis singgung melalui titik pada lingkaran,

b. Menentukan persamaan garis singgung jika gradiennya diketahui, dan

c. Menentukan persamaan garis singgung lingkaran melalui titik di luar lingkaran.

Muncul pertanyaan, bagaimanakah dengan persamaan garis singgung sekutu

dua lingkaran, apakah bisa kita tentukan? Mengapa selama ini yang dibahas hanya

sebatas menentukan panjang garis singgung sekutu dua lingkaran, yang mana materi

ini telah dibahas di tingkat SMP?

Berdasar rasa keingintahuan penulis mengenai masalah ini, maka penulis

mencoba mencari pembahasan persamaan garis singgung sekutu 2 lingkaran ini dari

berbagai sumber, namun tidak ada yang memberikan penjelasan secara utuh dan

lengkap, bahkan dari sumber berbahasa asing. Untuk itu penulis dengan keterbatahan

ilmu yang ada, penulis mencoba membahasnya. Berikut ini adalah pembahasan,

bagaimana kita menentukan persamaan garis singgung sekutu dua lingkaran.

Setidaknya pembahasan ini bisa kita jadikan sebagai bahan pengayaan bagi siswa

yang sudah menuntaskan kegiatan belajarnya, terutama bab lingkaran.

B. Teori Pendukung

Garis Singgung Lingkaran

Garis singgung lingkaran adalah garis yang memotong lingkaran tepat pada satu titik

dan titik tersebut dinamakan titik singgung lingkaran.

Page 3: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Garis cmxy menyinggung lingkaran L jika nilai D = 0. Dimana D adalah

diskriminan persamaan kuadrat yang diperoleh setelah mensubtitusikan cmxy ke

persamaan lingkaran.

Atau

Garis ax + by + c = 0 menyinggung lingkaran L jika d = r, dengan d adalah jarak titik

pusat lingkaran 11, yxP terhadap garis singgung ax + by + c = 0 dan r adalah jari-

jari lingkaran, dimana 22

11

ba

cbyaxPQd

.

Persamaan Garis Singgung Lingkaran Melalui Titik Pada Lingkaran

Dari gambar, 1

1

x

ymPQ

PQ tegak lurus gs, maka

1

11y

xmmm gsgsPQ

Persamaan garis singgung

melalui 11 , yxQ adalah:

2

1

2

111

2

11

2

11

1111

1

1

1

1

11

yxyyxx

xxxyyy

xxxyyy

xxy

xyy

xxmyy

L

P

Q

r

L cmxy

Q(x1, y1)

P

r

X

Y

x1

y1

gs

ax + by + c = 0

Page 4: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Karena Q(x1, y1) pada lingkaran, maka 22

1

2

1 ryx , sehingga persamaan garis

singgungnya adalah:2

11 ryyxx

Dengan sistem bagi adil, lingkaran 222rbyax mempunyai persamaan

garis singgung:

2

11 rbybyaxax

dan untuk lingkaran 022 CByAxyx mempunyai persamaan garis

singgung:

022

1111 CyyB

xxA

yyxx

Persamaan Garis Singgung Suatu Lingkaran Jika Gradiennya Diketahui

Misalkan persamaan garis singgung lingkaran 222 ryx adalah cmxy ,

Subtitusi y ke persamaan lingkaran

021

02

2222

22222222

rcmcxxm

rcmcxxmxrcmxx

Garis menyinggung lingkaran jika D = b2 – 4ac = 0

2

222

2222

2222

22222222

2222

1

1

0

044444

0142

mrc

mrc

rmrc

rmrc

rmrcmccm

rcmmc

Maka persamaan garis singgung lingkaran 222 ryx dengan gradien madalah:

21 mrmx

cmxy

Dengan sistem bagi adil, untuklingkaran 222rbyax akan diperoleh

persamaan garis singgung:

21 mraxmby

Sehingga gradien garis singgung lingkaran 222rbyax yang melalui titik

11, yxT di luar lingkaran dapat kita tentukan dengan rumus:

2

11 1 mraxmby

Page 5: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Langkah-langkah mencari persamaan garis singgung lingkaran adalah:

1. Menentukan gradien garis singgung lingkaran.

2. Gunakan rumus persamaan garis melalui suatu titik, misalnya 11, yxT dan

diketahui gradiennya (m). Persamaannya adalah: 11 xxmyy

Persamaan Garis Polar/Kutub

Dari satu titik di luar lingkaran, dapat ditarik dua buah garis singgung pada lingkaran

tersebut. Garis yang menghubungkan kedua titik singgung disebut garis polar atau

garis kutub.

Misal A AA yx , maka PGS di titik singgung A adalah 2ryyxx AA …….(1)

B BB yx , maka PGS di titik singgung B adalah2ryyxx BB …….(2)

Sehingga persamaan garis

AT adalah 2

11 ryyxx AA ……….(3)

BT adalah 2

11 ryyxx BB ……….(4)

Kurangkan (3) dengan (4), diperoleh

1

111 0

y

x

xx

yyyyyxxx

BA

BABABA

Gradien garis AB adalah 1

1

y

x

xx

yy

BA

BA

dan garis AB melalui titik A maka

persamaan garis AB adalah

2

11

1111

1111

1

1

ryyxx

yyxxyyxx

xxxxyyyyxxy

xyy

AA

AAAA

Jadi,persamaan garis polar AB pada lingkaran 222 ryx adalah:

2

11 ryyxx

11, yxT

Garis polar/kutub

g1

g2

A dan B adalah titik singgung,

juga titik potong garis polar

dengan lingkaran.

A

B

P

Page 6: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Uuntuk lingkaran 222rbyax mempunyai persamaan garis polar:

2

11 rbybyaxax

Dan untuk lingkaran 022 CByAxyx persamaan garis polarnya adalah:

022

1111 CyyB

xxA

yyxx

Langkah-langkah mencari persamaan garis singgung lingkaran adalah:

1. Tentukan persamaan garis polarnya.

2. Subtitusi persamaan garis polar ke persamaan lingkaran, untuk mencari titik A

dan B sebagai titik singgung lingkaran.

3. Gunakan rumus Persamaan Garis Singgung melalui titik pada lingkaran untuk

mencari persamaan garis singgungnya.

Kedudukan Dua Lingkaran:

Kedudukan dua lingkaran ada lima kemungkinan, yaitu:

a). Saling Asing Luar/ Tidak Berpotongan Luar, jika R + r < PQ

b). Bersinggungan Luar, jika R + r = PQ

c). Bersinggungan Dalam, jika R – r = PQ

d). Saling Asing Dalam / Tidak Berpotongan Dalam, jika R – r > PQ

e). Berpotongan, jika R – r < PQ < R + r

Dua lingkaran mempunyai garis singgung sekutu dalam jika kedudukan dua

lingkaran tersebut saling asing luar, atau bersinggungan luar. Dua lingkaran

mempunyai garis singgung sekutu dalam jika PQrR .

r R

P Q

r R

P Q r

R

P Q

P Q r

R

SalingAsingLuar BersinggunganLuar BersinggunganDalam

SalingAsingDalam Berpotongan

r

R

P Q

Page 7: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Dua lingkaran mempunyai garis singgung sekutu luar jika kedudukan dua

lingkaran tersebut saling asing luar, bersinggungan luar, bersinggungan dalam, atau

berpotongan. Dua lingkaran mempunyai garis singgung sekutu luar jika PQrR .

Titik Bagi Ruas Garis AB

Koordinat titik bagi ruas garis AB yaitu titik C, dimana AC : CB = a : b adalah

ba

byay

ba

xbxaCyxC ABAB

CC ,,

Dua Segitiga yang Sebangun

Dua segitiga dikatakan sebangun jika sudut-sudut yang bersesuaian sama besar dan

perbandingan sisi-sisi yang bersesuaian adalah sama. Perhatikan gambar, segitiga

ABC sebangun dengan segitiga PQR, maka RCQBPA ,, dan

QR

BC

PR

AC

PQ

AB

A

B

C

P

Q

R

A

B

C a

b

Page 8: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

C. Persamaan Garis Singgung Sekutu Dua Lingkaran

Persamaan garis singgung sekutu dua lingkaran dapat ditentukan dengan

menentukan terlebih dulu titik potong kedua garis singgung, kemudian menentukan

persamaan garis singgung lingkaran melalui suatu titik di luar lingkaran. Adapun

lingkaran yang akan digunakan, bisa memilih lingkaran pertama atau lingkaran kedua.

Titik potong kedua garis singgung adalah:

Garis Singgung Sekutu Dalam

Perhatikan gambar di atas!

PBE sebangun dengan QDE , karena 090 QDEPBE dan QEDPEB

(saling bertolak belakang) mengakibatkan DQEBPE , sehingga

rRQEPEataur

R

QD

PB

QE

PE:: .

Titik E adalah titik potong kedua garis singgung, titik E membagi garis PQ dengan

perbandingan rREQPE ::

Maka koordinat titik E adalah

rR

ryRy

rR

rxRxE

PQPQ,

P

Q

E R

r

R r

P Q

A

B

C

D

g1

g2

E

Page 9: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Garis Singgung Sekutu Luar, jika R > r.

Perhatikan gambar di atas!

PBS sebangun dengan QCS , karena 090 QCSPBS dan QSCPSB

(saling berhimpit) mengakibatkan CQSBPS , sehingga

rRr

rR

QS

PQ

r

R

QS

PQ

r

R

QC

PB

QS

QSPQ

;1

Titik S adalah titik potong kedua garis singgung, yang perupakan perpanjangan garis

PQ dengan perbandingan rRrrRQSPQ ;:)(: sehingga

rR

rxRxx

rxRxxrR

rxxrRRxrrR

rxxrRx

diperoleh

rrR

ryyrR

rrR

rxxrRQyxQ

PQ

S

PQS

PSQ

PS

Q

PSPS

QQ

:

,,

P

S

Q R – r

r

A

B

S

D

C

Q P

R r

Page 10: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

rR

yrRyy

yrRyyrR

yryrRRyrrR

yryrRy

dan

PQ

S

PQS

PSQ

PS

Q

Sehingga kita peroleh koordinat titik S adalah

rR

ryRy

rR

rxRxSyxS

PQPQ

SS ,,

Dalam menentukan persamaan garis singgung lingkaran melalui titik di luar

lingkaran kita menggunakan persamaan garis polar atau dengan menentukan gradien

garis singgungnya terlebih dulu.

Garis Singgung Sekutu Luar, jika R = r.

Jika R = r (jari-jari kedua lingkaran sama), maka kedua garis singgung sekutu sejajar

dan tidak mempunyai titik potong. Kedua garis singgung sejajar dengan garis PQ,

yaitu garis yang menghubungkan kedua pusat lingkaran. Sehingga diperoleh

PQ

PQ

PQgsxx

yymm

.

Persamaan garis singgung sekutunya kita kita tentukan dengan menggunakan

persamaan garis singgung lingkaran jika diketahui gradiennya. Persamaan garis

P

Q

g1

g2

r

R= r

Page 11: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

singgung dengan gradien muntuk lingkaran 222rbyax adalah

21 mraxmby .

Garis Singgung Sekutu Luar, jika R = r dan absis titik pusat kedua lingkaran

sama.

Jika R = r dan 𝑥𝑃 = 𝑥𝑄 maka

persamaan garis singgung

persekutuan luarnya adalah

𝑥 = 𝑥𝑃 + 𝑟 dan 𝑥 = 𝑥𝑃 − 𝑟

Dua Lingkaran yang Bersinggungan

Titik

rR

ryRy

rR

rxRxE

PQPQ, pada lingkaran yang bersinggungan luar,

merupakan titik potong kedua lingkaran sekaligus titik singgung dari garis singgung

sekutu dalam. Titik

rR

ryRy

rR

rxRxS

PQPQ, pada dua lingkaran yang

r R

P Q r

R

P Q

Bersinggungan Luar Bersinggungan Dalam

P

Q

r

Page 12: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

bersinggungan dalam, juga merupakan titik potong kedua lingkaran sekaligus titik

singgung dari garis singgung sekutu luar. Titik E dan titik S adalah titik singgung

sekutu. Sehingga persamaan garis singgung sekutunya dapat ditentukan dengan rumus

menentukan persamaan garis singgung lingkaran melalui titik pada lingkaran.

D. Soal dan Pembahasannya

Pada pembahasan soal di bawah, untuk soal pertama kita akan menentukan

gradien garis singgung terlebih dulu, kemudian mencari persamaan garis singgung

sekutunya dengan menggunakan lingkaran pertama, juga dengan lingkaran kedua.

Untuk soal kedua kita gunakan kedua cara namun dengan lingkaran yang sama yaitu

menggunakan lingkaran pertama. Soal ketiga dan keempat adalah contoh soaldengan

karakteristik khusus.

Soal Pertama:

Tentukan persamaan garis singgung sekutu dalam 163222

1 yxL dan

431222

2 yxL .

Jawab:

163222

1 yxL mempunyai pusat P(2, 3) dan jari-jari R = 4

431222

2 yxL mempunyai pusat Q(12, 3) dan jari-jari r = 2

01443 yx03843 yx

1L2L

Page 13: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Hubungan dua lingkaran

PQrRdanPQrR

rR

rR

PQ

224

624

101003321222

Maka L1 dan L2 saling asing luar dan mempunyai garis singgung sekutu dalam dan luar.

Diketahui bahwa koordinat titik

rR

ryRy

rR

rxRxE

PQPQ, , sehingga kita peroleh

koordinat titik E adalah:

3,

3

26

6

18,

6

52

24

3.23.4,

24

2.212.4EEE

Cara 1: Menggunakan Lingkaran Pertama.

Persamaan garis singgung lingkaran dengan gradien m pada L1 adalah:

22 14231 mxmymRxxmyy PP

Garis singgung melalui titik

3,

3

26E

9

4001616

3

2014

143

200

1423

26331423

22

2

2

22

mm

mm

mm

mmmxmy

4

3

16

9

916

144256

400144144

2

2

2

22

m

m

m

m

mm

Persamaan garis dengan gradien m dan melalui

3,

3

26E adalah:

3

263 xmy

Page 14: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

01443

4

26

4

33

3

26

4

33

4

3

yx

xy

xymUntuk

03843

4

26

4

33

3

26

4

33

4

3

yx

xy

xymUntuk

03843

01443

2

1

yxg

yxg

Cara 2: Menggunakan Lingkaran Kedua.

Persamaan garis singgung lingkaran dengan gradien m pada L2 adalah:

22 121231 mxmymrxxmyy QQ

Garis singgung melalui titik

3,

3

26E

22

22

2

2

22

1003636

9

10044

3

1012

123

100

12123

263312123

mm

mm

mm

mm

mmmxmy

4

3

16

9

916

3664

2

2

2

m

m

m

m

Persamaan garis dengan gradien m dan melalui

3,

3

26E adalah:

3

263 xmy

Jadi, persamaan garis

singgung sekutu dalam L1

dan L2 adalah:

Page 15: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

01443

4

26

4

33

3

26

4

33

4

3

yx

xy

xymUntuk

03843

4

26

4

33

3

26

4

33

4

3

yx

xy

xymUntuk

03843

01443

2

1

yxg

yxg

Soal Kedua:

Tentukan persamaan garis singgung sekutu luar lingkaran 166522

1 yxL dan

441522

2 yxL .

Jawab:

166522

1 yxL mempunyai pusat P(5, 6) dan jari-jari R = 4

441522

2 yxL mempunyai pusat Q(15, 4) dan jari-jari r = 2

Jadi, persamaan garis

singgung sekutu dalam L1

dan L2 adalah:

1L

2L

235 xy

2y

0149125 yx

Page 16: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Hubungan dua lingkaran

PQrRdanPQrR

rR

rR

PQ

224

624

10441006451522

Maka L1dan L2 saling asing luar dan mempunyai garis singgung sekutu dalam dan luar.

Diketahui bahwa koordinat titik

rR

ryRy

rR

rxRxS

PQPQ, , sehingga kita peroleh

koordinat titik S adalah: 2,252

4,

2

05

24

6.24.4,

24

5.215.4SSS

Cara 1: Dengan Menentukan Persamaan garis Polar

Persamaan garis polar berdasar titik S(25, 2) pada lingkaran L1 (dipilih L1) adalah:

235

092420

01624410020

1666255252

11

xy

yx

yx

yxrbybyaxax

Subtitusi y ke persamaan L1

513

85

058513

042515013

085030026

016841290252510

1629551665

2

2

22

2222

xataux

xx

xx

xx

xxxx

xxyx

Subtitusi x ke persamaan garis polar (bukan ke persamaan lingkaran).

2,52232523555

13

126,

13

85

13

126

13

299

13

42523

13

855

13

85

2

1

Tyx

Tyx

Page 17: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

13

126,

13

851T dan 2,52T adalah titik potong garis polar dengan lingkaran yang

merupakan titik singgung pada lingkaran L1.

Kita tentukan persamaan garis singgung melalui titik pada lingkaran L1. Persamaan garis

singgung melalui 11, yxT pada lingkaran 222rbyax adalah:

2

11 rbybyaxax

0149125

05964820

02082884810020

0208648520

016613

485

13

20

166613

12655

13

85

13

126,

13

851

yx

yx

yx

yx

yx

yxT

2

84

016244

0166450

166625552,51

y

y

y

yx

yxT

Jadi, persamaan garis singgung persekutuan luar L1 dan L2 adalah:

20149125 ydanyx

Cara 2: Dengan Menentukan Gradien Garis Singgung.

Persamaan garis singgung lingkaran dengan gradien m pada L1 adalah (dipilih L1):

22 14561 mxmymRxxmyy PP

Page 18: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Garis singgung melalui titik 2,25S

12

5

24

100

01024

01024

110251

151

151

14204

14525621456

2

22

2

2

2

22

mataum

mm

mm

mmm

mm

mm

mm

mmmxmy

Persamaan garis dengan gradien m dan melalui 2,25S adalah: 252 xmy

2

02

25020

y

y

xymUntuk

0149125

12552412

12

125

12

52

2512

52

12

5

yx

xy

xy

xymUntuk

Jadi, persamaan garis singgung sekutu luar L1 dan L2 adalah:

01491252 yxdany

Soal Ketiga:

Tentukan persamaan garis singgung sekutu luar lingkaran 52422

1 yxL

dan 55

6

5

1222

2

yxL .

Page 19: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Jawab:

52422

1 yxL mempunyai pusat P(4, 2) dan jari-jari R = 5

55

6

5

1222

2

yxL mempunyai pusat

5

6,

5

12Q dan jari-jari r = 5

Hubungan dua lingkaran

rRPQrRrR

rR

PQ

47,479,10

055

47,45255

79,15

16

25

320

25

256

25

642

5

64

5

1222

Maka L1 dan L2berpotongan di dua titik, tidak mempunyai garis singgung sekutu

dalam, hanya mempunyai garis singgung sekutu luar.

Untuk R = r (jari-jari kedua lingkaran sama, yaitu 5 ), kedua garis singgung sejajar

PQ.

28

16

5

85

16

45

12

25

6

PQ

PQ

PQgsxx

yymm

Garis singgung L1 merupakan garis singgung L2.

Persamaan garis singgung 52422

1 yxL (dipilih L1) dg gradien 2 adalah:

12112

562

5822215422 2

xyatauxy

xy

xyxy

Jadi, persamaan garis singgung sekutu luar L1 dan L2 adalah:

12 xy dan 112 xy .

Page 20: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Soal Keempat:

Tentukan persamaan garis singgung sekutu dalam antara lingkaran

91122

1 yxL dan 41622

2 yxL .

Jawab:

91122

1 yxL mempunyai pusat P(1, 1) dan jari-jari R = 3

41622

2 yxL mempunyai pusat Q(6, 1) dan jari-jari r = 2

P

Q

112 xy

12 xy

52422

1 yxL

55

6

5

1222

2

yxL

Page 21: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Hubungan dua lingkaran

PQrR

PQrR

rR

rR

PQ

123

523

525111622

Maka L1 dan L2 bersinggungan luar, mempunyai satu garis singgung sekutu dalam

dan dua garis singgung sekutu luar.

Cara 1:

021 LLPGS

4

4010

5351212

561

416

911

22

22

22

22

x

x

xxxx

xx

yx

yx

Jadi persamaan garis singgung sekutu dalam L1 dan L2 adalahx = 4.

Cara 2:

Titik singgung sekutu dua lingkaran adalah

rR

ryRy

rR

rxRxE

PQPQ,

1,423

23,

23

218EE

E(4, 1) adalah titik pada kedua lingkaran, maka persamaan garis singgung dapat

ditentukan dengan rumus persamaan garis singgung melalui titik pada lingkaran. Kita

cari menggunakan lingkaran pertama.

4

123

933

913

91111142

11

x

x

x

x

yxrbybyaxax

Jadi persamaan garis singgung sekutu dalam L1 dan L2 adalahx = 4.

Page 22: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

E. Kesimpulan

Persamaan garis singgung sekutu dua lingkaran dapat ditentukan dengan

menentukan koordinat titik potong kedua garis singgung, kemudian menentukan

persamaan garis singgung sekutunya dengan cara “Menentukan persamaan garis

singgung lingkaran melalui titik di luar lingkaran”. Jika jari-jari kedua lingkaran

sama, maka persamaan garis singgung sekutu luar ditentukan dengan persamaan garis

singgung lingkaran jika diketahui gradiennya, dengan gradien garis singgung sama

dengan gradien garis PQ. Pada dua lingkaran yang bersinggungan luar dan

bersinggungan dalam, ditemukan titik singgung sekutu, sehingga persamaan garis

singgung dapat ditentukan dengan persamaan garis singgung lingkaran melalui titik

pada lingkaran.

Menentukan persamaan garis singgung lingkaran melalui titik di luar

lingkaran bisa menggunakan persamaan garis polar atau dengan menentukan gradien

garis singgung terlebih dulu. Dipilih cara mana yang lebih mudah. Karena terdapat

dua buah lingkaran, maka dapat dipilih salah satu lingkaran untuk menentukan

persamaan garis singgung sekutunya.

F. Bahan Bacaan

Agus, Nuniek Avianti. 2007. Mudah Belajar Matematika 2: untuk kelas VIII

SMP/MTs. Jakarta: BSE Depdiknas.

Departemen Matematika Technos. –tanpa tahun-. Teori Ringkas Matematika.

Surabaya: Litbang LP3T Technos.

Hamiyah, Nur. 2009. Panduan Lengkap Pintar Matematika (Bilingual). Jakarta:

Cerdas Pustaka Publisher.

Kangenan, Marthen. 2005. Cerdas Belajar Matematika XI SMA/MA Program IPA.

Jakarta: Grafindo Media Pratama.

Kangenan, Marthen. 2014. Matematika XI SMA/MA Peminatan. Bandung:Yrama

Widya.

Kurnia, Novianto, dkk. 2014. Maemtika SMA kelas XI, Peminatan. Bogor: Yudhistira.

Kishan, Hari. 2006. Coordinate Geometry of Two Dimensions. New Delhi: Atlantic

Publisher and Distributors. (PDF File)

Negoro, ST. 1982. Ensiklopedia Matematika. Jakarta: Ghalia Indonesia.

Noormandiri, BK. 2004. Matematika SMA/MA kelas XI Program IPA. Bandung:

Erlangga.

No Name. Golden Co-ordinate Geometry. Laxmi Publications (P) Ltd. (PDF File)

Page 23: Persamaan Garis Singgung Sekutu 2 Buah Lingkaran · PERSAMAAN GARIS SINGGUNG SEKUTU DUA LINGKARAN A. Pendahuluan Didalam materi irisan kerucut, ada pembahasan tentang Lingkaran, Elips,

Tabel Banyak Garis Singgung Sekutu (GSS) Dua Lingkaran

No Hubungan 2

Lingkaran

Banyak

GSS Cara menentukan persamaan GSS

D L Dalam Luar

1

Saling Asing Luar

2

2

Menentukan titik potong kedua

Garis Singgung kemudian

mencari PGS melalui titik di

luar lingkaran. Titik potong:

rR

ryRy

rR

rxRxE

PQPQ,

Dengan:

L1: Pusat P , jari-jari R

L2: Pusat Q, jari-jari r

Menentukan titik potong kedua

Garis Singgung kemudian

mencari PGS melalui titik di

luar lingkaran. Titik potong:

rR

ryRy

rR

rxRxS

PQPQ,

Jika jari-jari lingkaran sama mk

PQ

PQ

PQgsxx

yymm

PGS ditentukan dengan rumus

PGS jika diketahui gradiennya.

2

Bersinggungan Luar

1

2

Cara 1:

021 LLPGS

Cara 2:

Menentukan titik singgung

sekutu

rR

ryRy

rR

rxRxE

PQPQ,

, kemudian gunakan PGS

melalui titik pada lingkaran.

-- Sda --

3

Berpotongan

0

2

-

-- Sda --

4

Bersinggungan

Dalam

0

1

-

Cara 1:

021 LLPGS

Cara 2:

Menentukan titik singgung

sekutu

rR

ryRy

rR

rxRxS

PQPQ,

, kemudian gunakan PGS

melalui titik pada lingkaran.

S

E