Di antara empat lingkaran berikut ini, lingkaran yang saling tegak lurus adalah ....
L 1 : x 2 + y 2 + 4 x + 2 y + 4 = 0 L 2 : x 2 + y 2 − 8 x − 10 y + 32 = 0 L 3 : x 2 + y 2 − 6 x + 4 y − 12 = 0 L 4 : x 2 + y 2 + 6 x − 4 y + 4 = 0
Di antara empat lingkaran berikut ini, lingkaran yang saling tegak lurus adalah ....
Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah D.
Ingat bahwa dua lingkaran yang berpotongan, maka jarak kedua titik pusat L 1 L 2 dapat diperoleh dengan rumus berikut:
L 1 L 2 = ( a 1 − a 2 ) 2 + ( b 1 + b 2 ) 2
Sudut antara dua lingkaran berpotongan tegak lurusdapat diperiksa sebagai berikut:
L 1 L 2 2 = r 1 2 + r 2 2
Ingat pula bentuk persamaan lingkaran dengan jari-jari r dan titik pusat di P ( a , b ) berikut:
( x − a ) 2 + ( y − b ) 2 = r 2
Diketahui:
L 1 : x 2 + y 2 + 4 x + 2 y + 4 = 0 .
L 2 : x 2 + y 2 − 8 x − 10 y + 32 = 0 .
L 3 : x 2 + y 2 − 6 x + 4 y − 12 = 0 .
L 4 : x 2 + y 2 + 6 x − 4 y + 4 = 0 .
Berdasarkan rumus dan informasi di atas, maka persoalan tersebut adalah sebagai berikut:
Jari-jari dan titik pusat lingkaran L 1 : x 2 + y 2 + 4 x + 2 y + 4 = 0 sebagai berikut:
x 2 + y 2 + 4 x + 2 y + 4 x 2 + 4 x + 4 + y 2 + 2 y + 1 − 1 ( x + 2 ) 2 + ( y + 1 ) 2 − 1 ( x + 2 ) 2 + ( y + 1 ) 2 = = = = 0 0 0 1
Maka jari-jari L 1 dan titik pusatnya berturut-turut adalah 1 dan P 1 ( − 2 , − 1 ) .
Jari-jari dan titik pusat lingkaran L 2 : x 2 + y 2 − 8 x − 10 y + 32 = 0 sebagai berikut:
x 2 + y 2 − 8 x − 10 y + 32 x 2 − 8 x + 16 − 16 + y 2 − 10 y + 25 − 25 + 32 ( x − 4 ) 2 + ( y − 5 ) 2 − 41 + 32 ( x − 4 ) 2 + ( y − 5 ) 2 = = = = 0 0 0 9
Maka jari-jari L 2 dan titik pusatnya berturut-turut adalah 3 dan P 2 ( 4 , 5 ) .
Jari-jari dan titik pusat lingkaran L 3 : x 2 + y 2 − 6 x + 4 y − 12 = 0 sebagai berikut:
x 2 + y 2 − 6 x + 4 y − 12 x 2 − 6 x + 9 − 9 + y 2 + 4 y + 4 − 4 − 12 ( x − 3 ) 2 + ( y + 2 ) 2 − 13 − 12 ( x − 3 ) 2 + ( y + 2 ) 2 = = = = 0 0 0 25
Maka jari-jari L 3 dan titik pusatnya berturut-turut adalah 5 dan P 3 ( 3 , − 2 ) .
Jari-jari dan titik pusat lingkaran L 4 : x 2 + y 2 + 6 x − 4 y + 4 = 0 sebagai berikut:
x 2 + y 2 + 6 x − 4 y + 4 x 2 + 6 x + 9 − 9 + y 2 − 4 y + 4 ( x + 3 ) 2 + ( y − 2 ) 2 − 9 ( x + 3 ) 2 + ( y − 2 ) 2 = = = = 0 0 0 9
Maka jari-jari L 4 dan titik pusatnya berturut-turut adalah 3 dan P 4 ( − 3 , 2 ) .
Sehingga hubungan-hubungan antar dua lingkaran dapat dicari sebagai berikut:
Hubungan L 4 L 3 sebagai berikut:
L 4 L 3 L 4 L 3 = = = = = ( − 3 − 3 ) 2 + ( 2 + 2 ) 2 ( − 6 ) 2 + ( 4 ) 2 36 + 16 52 2 13
Periksa antara L 4 dan L 3 sebagai berikut:
L 4 L 3 2 ( 2 13 ) 2 52 52 = = = = r 4 2 + r 3 2 3 2 + 5 2 9 + 25 34
Hubungan L 2 L 3 sebagai berikut:
L 2 L 3 L 2 L 3 = = = = = ( 4 − 3 ) 2 + ( 5 + 2 ) 2 ( 1 ) 2 + ( 7 ) 2 1 + 49 50 5 2
Periksa antara L 2 dan L 3 sebagai berikut:
L 2 L 3 2 ( 5 2 ) 2 50 50 = = = = r 2 2 + r 3 2 3 2 + 5 2 9 + 25 34
Hubungan L 2 L 4 sebagai berikut:
L 2 L 4 L 2 L 4 = = = = ( 4 + 3 ) 2 + ( 5 − 2 ) 2 7 2 + 3 2 49 + 9 58
Periksa antara L 2 dan L 4 sebagai berikut:
L 2 L 4 2 ( 58 ) 2 58 58 = = = = r 2 2 + r 4 2 3 2 + 3 2 9 + 9 18
Hubungan L 1 L 3 sebagai berikut:
L 1 L 3 L 1 L 3 = = = = ( − 2 − 3 ) 2 + ( − 1 + 2 ) 2 ( − 5 ) 2 + ( 1 ) 2 25 + 1 26
Periksa antara L 1 dan L 3 sebagai berikut:
L 1 L 3 2 ( 26 ) 2 26 26 = = = = r 1 2 + r 3 2 1 2 + 5 2 1 + 25 26
Hubungan L 1 L 4 sebagai berikut:
L 1 L 4 L 1 L 4 = = = = ( − 2 − 3 ) 2 + ( − 1 − 2 ) 2 ( − 5 ) 2 + ( − 3 ) 2 25 + 9 34
Periksa antara L 1 dan L 4 sebagai berikut:
L 1 L 4 2 ( 34 ) 2 34 34 = = = = r 1 2 + r 3 2 1 2 + 3 2 1 + 9 10
Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D.
Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah D.
Ingat bahwa dua lingkaran yang berpotongan, maka jarak kedua titik pusat L1L2 dapat diperoleh dengan rumus berikut:
L1L2=(a1−a2)2+(b1+b2)2
Sudut antara dua lingkaran berpotongan tegak lurus dapat diperiksa sebagai berikut:
L1L22=r12+r22
Ingat pula bentuk persamaan lingkaran dengan jari-jari r dan titik pusat di P(a,b) berikut:
(x−a)2+(y−b)2=r2
Diketahui:
L1:x2+y2+4x+2y+4=0.
L2:x2+y2−8x−10y+32=0.
L3:x2+y2−6x+4y−12=0.
L4:x2+y2+6x−4y+4=0.
Berdasarkan rumus dan informasi di atas, maka persoalan tersebut adalah sebagai berikut:
Jari-jari dan titik pusat lingkaran L1:x2+y2+4x+2y+4=0 sebagai berikut: