Kedudukan Garis terhadap Lingkaran (Lanjutan)

 $\color{blue}\textrm{E. Kedudukan Garis Terhadap Lingkaran }$.

Posisi garis terhadap lingkaran tergantung nilai Diskriminan (D) hasil substitusi persamaan garis ke persamaan lingkaran.

$\begin{cases} \bullet &\textrm{memotong lingkaran di dua titik}\: \: (D>0)\\ & \textrm{ada garis dan titik polar} \\ \bullet &\textrm{menyinggung lingkaran}\: \: (D=0) \\ \bullet &\textrm{tidak memotong ataupun menyinggung}\: \: (D<0) \end{cases}$.

Berikut Ilustrasi gambarnya

$\color{blue}\textrm{F. Jarak Garis ke Pusat Lingkaran}$.

$\begin{array}{|l|l|}\hline \textrm{Jarak titik}\: \: M(p,q)\: \: \textrm{terhadap pusat}&\\ \textrm{lingkaran}\: \: N(a,b)&\left | MN \right |=r\\ \qquad r=\left | \displaystyle \frac{Ap+Bq+C}{\sqrt{A^{2}+B^{2}}} \right |&\\\hline \end{array}$.

$\LARGE\colorbox{yellow}{CONTOH SOAL}$.

$\begin{array}{ll}\\ 1.&\textrm{Tentukanlah nilai}\: \: p\: \: \textrm{supaya lingkaran}\\ & x^{2}+y^{2}-px-10y+4=0 \\ &\textrm{a}.\quad \textrm{menyinggung sumbu x}\\ &\textrm{b}.\quad \textrm{memotong sumbu x di dua titik}\\ &\textrm{c}.\quad \textrm{tidak memotong dan tidak menyinggung }\\ &\quad\: \: \: \: \textrm{sumbu x}\\\\ &\textbf{Jawab}:\\ &\begin{aligned}\\ &\textrm{Persamaan lingkaran}:\\ &x^{2}+y^{2}-px-10y+4=0\\ &\textrm{saat menyinggung}\: \: \textrm{sumbu x},\: \: \textrm{maka}\: \: y=0\\ &\textrm{adalah gar}\textrm{is yang sejajar sumbu x, maka}\\ &y=0\Rightarrow \: \: x^{2}+y^{2}-px-10y+4=0\\ &\: \qquad \Leftrightarrow \: \: x^{2}+0^{2}-px-0+4=0\\ &\: \qquad \Leftrightarrow \: \: \color{red}x^{2}-px+4 \end{aligned}\\ &\textrm{Selanjutnya}\\ &\begin{array}{|c|c|c|}\hline \textrm{Menyinggung}&\textrm{memotong}&\textrm{Tidak keduanya}\\\hline \begin{aligned}D&= b^{2}-4ac=0\\ &\Leftrightarrow p^{2}-4.1.4=0\\ &\Leftrightarrow p^{2}=16\\ &\Leftrightarrow p=\pm 4\\ & \end{aligned}&\begin{aligned}D&>0\\ &\Leftrightarrow b^{2}-4ac>0\\ &\Leftrightarrow p^{2}-16>0\\ &\Leftrightarrow (p+4)(p-4)>0\\ &\therefore \quad p<-4\: \: \textrm{atau}\: \: p>4 \end{aligned}&\begin{aligned}D&<0\\ &\Leftrightarrow b^{2}-4ac<0\\ &\Leftrightarrow p^{2}-16<0\\ &\Leftrightarrow (p+4)(p-4)<0\\ &\therefore \quad -4<p<4 \end{aligned}\\\hline \end{array} \end{array}$.

$\begin{array}{ll}\\ 2.&\textrm{Tentukanlah nilai}\: \: a\: \: \textrm{supaya lingkaran}\\ & x^{2}+y^{2}=1\: \: \textrm{dan garis}\: \: y=ax+2 \\ &\textrm{a}.\quad \textrm{bersinggungan}\\ &\textrm{b}.\quad \textrm{berpotongan}\\ &\textrm{c}.\quad \textrm{tidak berpotongan maupun bersinggungan}\\\\ &\textbf{Jawab}:\\ &\begin{aligned}&\textrm{Di sini yang kita bahas adalah yang poin b, }\\ &\textrm{yaitu untuk}\: \: y=ax+2,\: \: \textrm{maka}\\ &x^{2}+y^{2}=1\\ &x^{2}+(ax+2)^{2}=1\\ &x^{2}+a^{2}x^{2}+4ax+4=1\\ &(1+a^{2})x^{2}+4ax+3=0\\ &\textrm{syarat berpotongan}\: \: D=b^{2}-4ac\geq 0\\ &(\textrm{artinya bersinggungan sekaligus berpotongan di 2 titik})\\ &(4a)^{2}-4(1+a^{2})(3)\geq 0\\ &16a^{2}-12a^{2}-12\geq 0\\ &4a^{2}-12\geq 0\\ &a^{2}-3\geq 0\\ &(a+\sqrt{3})(a-\sqrt{3})\geq 0\\ &\therefore \: \: \: \: a\leq -\sqrt{3}\: \: \textrm{atau}\: \: a\geq \sqrt{3} \end{aligned} \end{array}$.