2. Tentukan persamaan garis yang bergradien 2√5 dan menyinggung lingkaran

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

2. Tentukan persamaan garis yang bergradien 2√5 dan menyinggung lingkaran x² + y² 6x + 8y-24 = 0​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Pertama-tama, kita perlu menentukan pusat dan jari-jari lingkaran terlebih dahulu. Dalam bentuk umum, persamaan lingkaran adalah:

x² + y² + Dx + Ey + F = 0

dengan pusat lingkaran (-D/2, -E/2) dan jari-jari r yang diberikan oleh rumus:

r = √[(D²/4) + (E²/4) - F]

Dalam kasus ini, kita memiliki persamaan lingkaran:

x² + y² - 6x + 8y - 24 = 0

maka:

D = -6, E = 8, dan F = -24

pusat lingkaran adalah:

(-D/2, -E/2) = (3, -4)

dan jari-jarinya adalah:

r = √[(D²/4) + (E²/4) - F] = √[(36/4) + (64/4) + 24] = √[49] = 7

Kemudian, untuk menemukan persamaan garis yang menyinggung lingkaran, kita harus mencari titik-titik kontak antara garis dan lingkaran. Dalam kasus ini, karena gradien garis adalah 2√5, maka persamaannya dapat dituliskan dalam bentuk:

y = (2√5)x + c

untuk suatu konstanta c yang belum diketahui. Kita juga tahu bahwa titik kontak antara garis dan lingkaran harus berada pada jarak 7 dari pusat lingkaran.

Maka kita dapat menyelesaikan sistem persamaan antara garis dan lingkaran sebagai berikut:

x² + y² - 6x + 8y - 24 = 0

y = (2√5)x + c

Dalam persamaan lingkaran, kita dapat mengganti y dengan (2√5)x + c:

x² + (2√5)x + c² + 8(2√5)x + 8c - 24 = 0

Menggabungkan suku-suku x dan konstanta, kita dapatkan:

(x² + 4√5x + 4c² + 8c - 24) + 16x = 0

x² + (4√5 + 16)x + 4c² + 8c - 24 = 0

Untuk menyinggung lingkaran, diskriminan persamaan di atas harus sama dengan nol, yaitu:

(4√5 + 16)² - 4(4)(4c² + 8c - 24) = 0

256 - 64c² - 256c + 768 = 0

c² + 4c - 6 = 0

(c + 2 + √10)(c + 2 - √10) = 0

Dari sini, kita dapatkan dua solusi untuk c:

c = -2 + √10 atau c = -2 - √10

Jadi, persamaan garis yang menyinggung lingkaran adalah:

y = (2√5)x - 2 + √10 atau y = (2√5)x - 2 - √10

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Timmithy 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: Wed, 31 May 23