Tunjukkan bahwa persamaan lingkaran yang melalui titik tengah sisi-sisi segitiga

Berikut ini adalah pertanyaan dari ShiramakiCocoa pada mata pelajaran Matematika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Tunjukkan bahwa persamaan lingkaran yang melalui titik tengah sisi-sisi segitiga ABC dengan koordinat A(a, 0), B(b, 0), C(0, c) adalah x^2+y^2-\frac{a+b}{2}x +\frac{ab-c^2}{2c}y=0

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Pernyataan bahwa persamaan lingkaranyang melaluititik tengah sisi-sisi segitiga ABCdengan koordinatA(a, 0), B(b, 0), C(0, c)adalah
\begin{aligned}x^2+y^2-\frac{a+b}{2}\,x+\frac{ab-c^2}{2c}\,y=0\end{aligned}
TERBUKTI.

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Untuk ΔABC, misalkan titik tengah dari masing-masing sisi AB, BC, dan CA secara berturut-turut adalah D, E, dan F.

Maka:

  • D( ½(b + a), ½(0 + 0 )
    D( ½(a + b), 0 )
  • E( ½(b + 0), ½(0 + c) )
    E( ½b, ½c )
  • F( ½(0 + a), ½(c + 0) )
    F( ½a, ½c )

Kita gunakan bentuk umum persamaan lingkaran:
x² + y² + Ax + By + C = 0

  • Dari titik D:
    ¼(a + b)² + ½(a + b)A + C = 0   ...(1)
  • Dari titik E:
    ¼b² + ¼c² + ½bA + ½cB + C = 0   ...(2)
  • Dari titik F:
    ¼a² + ¼c² + ½aA + ½cB + C = 0   ...(3)

Persamaan (3) dikurangi persamaan (2), menghasilkan:
⇒ ¼a² – ¼b² + ½aA – ½bA  = 0
⇒ ¼(a² – b²) + ½A(a – b) = 0
⇒ ½A(a – b) = –¼(a² – b²)
⇒ ½A(a – b) = –¼(a – b)(a + b)
⇒ ½A = –¼(a + b)
A = –½(a + b)

Kemudian, substitusi nilai A pada persamaan (1).
⇒ ¼(a + b)² + ½(a + b)·[–½(a + b)] + C = 0
⇒ ¼(a + b)² – ¼(a + b)² + C = 0
⇒ 0 + C = 0
C = 0

Lalu, jumlahkan persamaan (2) dan persamaan (3), sekaligus substitusi nilai C dengan 0, menghasilkan:
¼(a² + b²) + ½c² + ½(a + b)A + cB = 0    ...(4)

Substitusi nilai A pada persamaan (4), menghasilkan:
⇒ ¼(a² + b²) + ½c² + ½(a + b)[–½(a + b)] + cB = 0
⇒ ¼(a² + b²) + ½c² – ¼(a + b)² + cB = 0
⇒ ¼[(a + b)² – 2ab] + ½c² – ¼(a + b)² + cB = 0
⇒ ¼(a + b)² – ½ab + ½c² – ¼(a + b)² + cB = 0
⇒ ½c² – ½ab + cB = 0
⇒ cB = ½ab – ½c²
⇒ 2cB = ab – c²
B = (ab – c²) / (2c)

Dengan nilai A, B, dan C yang telah diperoleh, persamaan lingkaran yang melalui ketiga titik tengah sisi-sisi ΔABC adalah:

\boxed{\vphantom{\bigg|}\,x^2+y^2-\frac{a+b}{2}\,x+\frac{ab-c^2}{2c}\,y=0\,}

∴ Dengan demikian, pernyataan yang ingin ditunjukkan/dibuktikan:
TERBUKTI.
\blacksquare

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh henriyulianto dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Mon, 10 Apr 23