Perhatikan bahwa pusat dan jari-jari lingkaran adalah sebagai berikut.
Kemudian, pusat dan jari-jari lingkaran adalah sebagai berikut.
Jika kita gambar di koordinat kartesius, maka posisi kedua lingkaran akan saling bersinggungan.
Misal garis singgung kedua lingkaran di atas adalah .
Jarak titik pusat ke garis singgung akan sama dengan jari-jari dari masing-masing lingkaran. Oleh karena itu, jarak titik ke garis singgung akan sama dengan panjang jari-jari , serta jarak ke garis singgung akan sama dengan panjang jari-jari .
Perhatikan perhitungan pada berikut ini!
Selanjutnya, perhatikan perhitungan pada berikut ini!
Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh hubungan sebagai berikut.
Perhatikan pada bagian dan , akan terdapat 4 kemungkinan, yaitu dan .
Kemungkinan 1.
Diperoleh nilai atau .
Kemungkinan nilai untuk adalah sebagai berikut.
Kemungkinan nilai untuk adalah sebagai berikut.
Langkah selanjutnya, cek ke-4 pasangan nilai dan ke perhitungan jarak kedua titik pusat ke garis singgung kedua lingkaran, apakah memenuhi atau tidak.
Cek untuk nilai dan , didapat perhitungan sebagai berikut.
Karena keduanya benar, maka pasangan nilai dan memenuhi persamaan garis singgung yang diinginkan.
Cek untuk nilai dan , didapat perhitungan sebagai berikut.
Karena hanya salah satu yang benar, maka pasangan nilai dan tidak memenuhi persamaan garis singgung yang diinginkan.
Cek untuk nilai dan , didapat perhitungan sebagai berikut.
Karena keduanya benar, maka pasangan nilai dan memenuhi persamaan garis singgung yang diinginkan.
Cek untuk nilai dan , didapat perhitungan sebagai berikut.
Karena hanya salah satu yang benar, maka pasangan nilai dan tidak memenuhi persamaan garis singgung yang diinginkan.
Dari kemungkinan pertama diperoleh dua pasangan nilai dan yang memenuhi.
Persamaan garis singgung untuk dan adalah sebagai berikut.
Persamaan garis singgung untuk dan adalah sebagai berikut.
Kemungkinan 2.
Kemungkinan nilai untuk adalah sebagai berikut.
Langkah selanjutnya, cek ke-2 pasangan nilai dan ke perhitungan jarak kedua titik pusat ke garis singgung kedua lingkaran, apakah memenuhi atau tidak.
Cek untuk nilai dan pada kedua lingkaran, apakah memenuhi atau tidak.
Karena hanya salah satu yang benar, maka pasangan nilai dan tidak memenuhi persamaan garis singgung yang diinginkan.
Cek untuk nilai dan pada kedua lingkaran, apakah memenuhi atau tidak.
Karena keduanya benar, maka pasangan nilai dan memenuhi persamaan garis singgung yang diinginkan.
Dari kemungkinan kedua diperoleh pasangan nilai dan yang memenuhi adalah dan .
Persamaan garis singgung persekutuannya adalah sebagai berikut.
Dengan demikian, persamaan garis singgung persekutuan dua lingkaran tersebut adalah sebagai berikut.
Jika kita gambar pada koordinat kartesius maka diperoleh gambar berikut ini.
Jadi, jawaban yang tepat adalah D.