Luas Segi-n Beraturan, Jari-Jari Lingkaran Dalam & Luar, Garis Singgung Persekutuan Dalam & Luar

Nama : Naylah Ratu Saskia

Kelas : X MIPA 3

1. Luas Bangun Datar Segi n Beraturan

Secara umum pengertian segi n beraturan ialah segi banyak yang memiliki sisi semuanya dengan panjang sama dan besar semua sudutnya sama. Selain itu adapula yang mengatakan bahwa segi n beraturan ialah bangun datar yang mempunyai jumlah sisi lebih dari empat segi dan mempunyai segi beraturan di dalamnya. Adapun contoh segi n beraturan tersebut yaitu segi sepuluh beraturan, segi enam beraturan, segidelapan beraturan dan lain lain. 

Seperti yang telah kita tahu bahwa rumus luas segi n beraturan melibatkan aturan sinus di dalamnya. Untuk menghitung luas pada segi n beraturan dapat dilakukan dengan menggunakan rumus luas segitiga dengan aturan sinus di dalamnya. Adapun rumus segitiganya yaitu meliputi:

Luas Segitiga = ½.r.r.sin θ = ½ r² sin 360°/n

Rumus luas segitiga menggunakan aturan sinus di atas dapat digunakan untuk menghitung luas pada segi n beraturan. Adapun rumus luas segi n beraturan yaitu sebagai berikut:

Luas segi n = n × Luas Segitiga
Luas segi n = n/2 r² sin 360°/n

2. Jari-Jari Lingkaran Dalam & Luar

a. Lingkaran Dalam Segitiga

Sebuah lingkaran dapat sobat buat dalam sebuah segitiga. Caranya, buatlah garis bagi simetris dari masing-masing segitiga. Garis bagi adalah garis yang membagi sudut segitia tersebut sama besar (Bagaiaman cara membuat garis bagi akan kita bahas nanti). Dari titik perpotongan ketiga garis bagi tersebut dapat dibuat sebuah lingkaran. Titik potong ketiga garis bagiakan menjadi pusat lingkaran dan kelilingnya akan tepat menyinggung masing-masing sisi segitiga.

lingkaran dalam segitiga

b. Jari-Jari Lingkaran Dalam

Perhatikan gambar di atas, jari-jari lingkarang yang akan kita cari adalah OE = OF = OD. Ketiganya sama dengan tinggi dari segitiga 1, 2 da 3.

Luas Segitiga Besar = Luas ΔI + Luas ΔII + Luas ΔIII

——————-  = 1/2 (AB x OD) + 1/2 ( CB x OE) + 1/2 (AC x OF)

——————-  = 1/2 (AB x r) + 1/2 (CB x r) + 1/2 (AC x r)

——————-  = 1/2 r (AB + CB + C)

——————-  = 1/2. r. Keliling Segitiga (setengah keliling bisa dilambangkan dengan s?)

——————-  = r. S

Jadi

L = r . S

r = L/S

jadi, jari-jari lingkaran dalam dapat dicari dengan membagi luas segitiga dengan 1/2 kelilingnya. Sekarang yang menjadi masalah adalah bagaimana mencari luas segitiganya? Karena segitiga di atas adalah segitiga sembarang sobat bisa menggunakan rumus
luas segitiga sembarang

Jadi rumus jari-jari lingkaran dalam menjadi:

rumus lingkaran dalam segitiga

dengan
L = Luas Segitiga
S = 1/2 keliling Δ = 1/2 (a+b+c)

Rumus di atas tergantung jenis segitiga. Kalau segitiga siku-siku akan lebih enak mencari luasnya dengan rumus 1/2 alas kali tinggi daripada menggunakan s. Baca Rumus Lengkap Berbagai Bentuk Segitiga.

c. Lingkaran Luar Segitiga

Lingkaran luar segitiga adalah lingkran yang dibentuk dari perpanjangan garis bagi tiga sisi segitiga dan kelilinya akan tepat menyinggung tiga titi sudut segitiga yang ada di dalamnya. Perhatikan gambar di bawah ini

pembuktian

Pada gambar diatas, terdapat sebuah segitiga ABC dengan dengan sisi a,b, dan c. Ada lingkaran luar yang berpusat di titik O yang mengitari segitiga tersebut. OA, OB, OC. dan OD masing-masing adalah jari-jari lingkaran luar yang akan kita cari rumusnya. Untuk membantu menemukan rumus jari-jari, kita memakai garis bantu yaitu garis tinggi segitiga CT dan garis diameter yang ditarik dari titik C (garis CD).

Coba sobat perhatikan ΔCAD dengan ΔCTB

∠CAD = ∠CTB = 90o (ingat sifat sudut keliling yang menghadap diameter sama dengan 90º)

∠ADC = ∠TBC (ingat bahwa dua sudut keliling yang menghadap busur lingkaran yang sama adalah sama besar)

Karena ada dua pasang sudut yang sama maka bisa disimpulkan bahwa ΔCAD dan ΔCTB sebagung (kongruen). Karena sebangun maka perbandingan sisi-sisinya akan sama.

BC/CD = CT/AC
CD (diameter) = BC x AC / CT
CD (diameter) = a x b / CT……. (persamaan 1)

Nilai CT bisa kita cari dengan persamaan Luas

Luas ΔABC = 1/2 AB x CT
2 Luas ΔABC = AB x CT
CT = 2 Luas ΔABC / AB
CT = 2L/ c……..(persamaan 2)

Kita masukkan persamaan 2 ke persamaan 1

CD = a x b / CT
CD = a x b / (2L/c)
CD = a x b x c / 2L

Jari-jari = 1/2 CD

r = 1/2 CD = a x b x c / 4L
L = luas segitiga

rumus jari jari lingkaran luar

a,b,dan c = sisi-sisi segitiga

3. Garis Singgung Persekutuan Dalam dan Luar

a.Rumus Garis Singgung Persekutuan Dalam Dua Buah Lingkaran. 
Yang dimaksud panjang garis singgung persekutuan dalam di sini adalah panjang ruas garis yang dibentuk oleh titik-titik singgung lingkaran dengan garis singgung persekutuan dalam. Perhatikan gambar!!

Gambar di atas menunjukkan lingkaran P dan lingkaran Q yang secara berturut-turut memiliki panjang jari-jari r1 dan r2. Garis RT merupakan garis singgung persekutuan dalam dari lingkaran-lingkaran P dan Q. Apabila ruas garis RT digeser ke atas sejauh PT sedemikian sehingga titik T berimpit dengan P dan menghasilkan ruas garis SP maka SP = RT, dan SR = PT = r1. Perhatikan bahwa SQ = SR + RQ = PT + RQ = r1 + r2, dan jarak antara titik-titik pusat lingkaran-lingkaran P dan Q adalah d. Karena segitiga QSP siku-siku di S, maka berlaku teorema Pythagoras sebagai berikut:
Sehingga, dari pembahasan mengenai panjang garis singgung persekutuan dalam di atas, diperoleh kesimpulan sebagai berikut.
Kuadrat dari panjang garis singgung persekutuan dalam lingkaran sama dengan kuadrat dari jarak titik-titik pusat kedua lingkaran dikurangi dengan kuadrat dari jumlah panjang jari-jarinya.
Contoh Soal :
Diketahui dua buah lingkaran dengan jarak kedua pusat lingkaran 15 cm, jari-jari lingkaran besar 5 cm, dan jari-jari lingkaran kecil 4 cm. Tentukan panjang garis singgung persekutuan dalamnya?
Penyelesaian :
PQ = d = 15cm
r2   = 5
r1    = 4
RT = √(d2 – ( r1+ r2 )2)
     = √(152 – ( 4+ 5 )2)
     = √(225 - ( 9 )2)
     = √(225 - 81)
     = √144
     = 12
b.Rumus Garis Singgung Persekutuan Luar Dua Buah Lingkaran.
Misalkan lingkaran A dan lingkaran B berikut secara berturut-turut memiliki jari-jari yang panjangnya r1 dan r2, seperti diperlihatkan oleh gambar berikut ini.
Garis DC di atas merupakan garis singgung persekutuan luar dari lingkaran A dan lingkaran B. Apabila Ruas garis DC digeser ke bawah sejauh CE sedemikian sehingga titik D berimpit dengan titik A, maka DC = AE dan DA = CE. Perhatikan bahwa EB = CB – CE, dan misalkan AB = d.

Karena segitiga AEB siku-siku di E, maka berlaku teorema Pythagoras seperti berikut:


Karena AE = DC, AB = d, dan EB = CB – CE  = r2 – r1 maka :
Sehingga, dari pembahasan di atas diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
Kuadrat dari panjang ruas garis singgung persekutuan luar dua lingkaran sama dengan kuadrat dari jarak titik pusat kedua lingkaran dikurangi dengan kuadrat dari selisih jari-jarinya.

Contoh Soal :
Diketahui dua buah lingkaran dengan jarak kedua pusat lingkaran 26 cm, jari-jari lingkaran besar 12 cm, dan jari-jari lingkaran kecil 2 cm. Tentukan panjang garis singgung persekutuan dalamnya?
AB = d = 26cm
r2   =12
r1    =2
RT = √(d2 – ( r1- r2 )2)
     = √(262 – ( 12- 2 )2)
     = √(676 - ( 10 )2)
     = √(676 - 100)
     = √576
     = 24

Karena ada dua pasang sudut yang sama maka bisa disimpulkan bahwa ΔCAD dan ΔCTB sebagung (kongruen). Karena sebangun maka perbandingan sisi-sisinya akan sama.

You are here: Home / rumus matematika / Rumus Jari-jari Lingkaran Dalam dan Lingkaran Luar Segitiga

Daftar Pustaka

https://rpp.co.id/rumus-soal-luas-keliling-segi-n-beraturan/ 

https://rumushitung.com/2014/12/22/rumus-jari-jari-lingkaran-dalam-dan-lingkaran-luar-segitiga/

https://matematikaakuntansi.blogspot.com/2016/08/rumus-garis-singgung-persekutuan-dalam.html

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Soal dan Pembahasan Fungsi Trigonometri

Gambar
Nama : Naylah Ratu Saskia Kelas : X MIPA 3 1 . Perhatikan gambar berikut! Gambar di atas mempunyai persamaan ... a. y = cos x b. y = 3 cos x c. y = cos 3x d. y = 3 sin x e. y = sin 3x Jawab: Grafik di atas adalah grafik cosinus. Bentuk umum fungsinya adalah y = k . cos a (x ± α) k = 3 Maka persamaan yang memenuhi grafik di atas adalah y = 3 cos x Jawaban yang tepat B. 2.  Perhatikan Grafik berikut! Persamaan dari grafik di atas adalah... a. y = -sin x b. y = -cos x c. y = 1 – cos x d. y = sin x + 1 e. y = -sinx – 1 Jawab: Grafik di atas adalah grafik sinus. Bentuk umum fungsinya adalah y = k . sin a (x ± α) k = -1 Maka persamaan yang memenuhi grafik di atas adalah y = -sin x Jawaban yang tepat A. 3 . Nilai maksimum dari fungsi y = 2 sin (x + 600) + 1 adalah... a. 3 b. 2 c. 0 d. -2 e. -1 Jawab: y = 2 sin (x + 600) + 1 y = 2 (1) + 1 = 3 (nilai maksimum) y = 2 (-1) + 1 = -1 (nilai minimum) Jawaban yang tepat A. 4 . Nilai minimum dari fungsi y = -2 cos 3/2 x adalah... a. -2 b. -1 c. 0 ...
Baca selengkapnya

Identitas Trigonometri

Gambar
RUMUS IDENTITAS TRIGONOMETRI sin^2 x + cos^2 x = 1 1 + tan^2 x = 1/cos^2 x = sec^2 x tan x = sin x / cos x  cot x = cos x/ sin x  sec x = 1/ cos x csc x = 1/ sin x ces^2 = tan^2 x + 1 csc^2 x = cot^2 x + 1 DEMI, DESA, SAMI dan SINDIKAT TANGAN COSONG
Baca selengkapnya

Luas Segitiga dengan Trigonometri dan Aturan Sinus serta Aturan Cosinus

Gambar
 1. Luas Segitiga dengan Trigonometri Sebagaimana telah kita pelajari bahwa luas suatu segitiga dapat diperoleh dengan mengalikan alas dan tinggi dari segitiga tersebut dan kemudian membaginya dengan 2, atau dapat dituliskan sebagai Selain menggunakan rumus di atas, luas segitiga tersebut juga dapat diperoleh dengan menggunakan rumus aturan trigonometri. Untuk penjelasannya, amatilah segitiga ABC berikut! Gambar 1 Segitiga ABC dengan sudut dan sisi-sisinya Perhatikan bahwa segitiga ABC pada Gambar 1 terbagi lagi menjadi dua segitiga   yakni   Perhatikan bahwa segitiga ABC pada Gambar 1 terbagi lagi menjadi dua segitiga yakni    Δ ADC dan  Δ B D C Δ B D C . Pada  Δ A D C Δ A D C , kita peroleh Dengan demikian, J adi, luas  L Δ A B C L Δ A B C  dapat dinyatakan sebagai Dengan cara yang sama, untuk setiap segitiga ABC juga berlaku: 2. Aturan Sinus Aturan sinus berbunyi bahwa perbandingan panjang sisi sebuah segitiga dengan sinus sudut yang meng...
Baca selengkapnya