Processing math: 100%

Tuesday, June 25, 2019

Lukisan dalam Tiga Lingkaran, Persegi, dan Segitiga

Perhatikan soal berikut ini. 
Given the diameters of the smaller circles are in the ratio 1:3 and the blue square has an area of 9. What is the area of the largest circle?

Jawabannya mudah ditemukan, bukan? Lalu bagaimana cara menggambarnya?

Perhitungan

Perbandingan itu berlaku untuk lingkaran kecil dan lingkaran sedang, bukan? Misalkan diameter lingkaran kecil adalah 2r maka diameter lingkaran sedang adalah 32r=6r dan diameter lingkaran besar adalah 2r+6r=8r. Anda peroleh BC=2r, AB=6r, dan AC=8r.
Perhatikan dua segitiga siku-siku BFC dan ADB yang sebangun. Anda peroleh
FCDB=BCABFC3=2r6r=13FC=1
sehingga CE=4
ADBF=ABBCAD3=6r2r=3AD=9
sehingga AE=12.
Dengan demikian pada ACE siku-siku di E Anda peroleh
AC2=AE2+CE2=122+42=42(32+1)=4210AC=41024r=4104r=210
Jadi luas daerah lingkaran besar adalah π(4r)2=π40=40π satuan luas.


Lukisan

Misalkan O, O1, O2 berturut-turut adalah pusat lingkaran besar, sedang, dan kecil, dengan jari-jari R, r1, r2. Dari perhitungan Anda peroleh R=4r=210, r1=3r=3210, dan r2=r=1210. Oleh karena itu dapat Anda tetapkan
\pgfmathsetmacro\R{2*sqrt(10)}
\pgfmathsetmacro\r{3*sqrt(10)/2}
\pgfmathsetmacro\rr{sqrt(10)/2}
Anda tetapkan titik O pada koordinat (0,0). Karena OA=210 dan O1A=3210 maka OO1=1210 dan OB=10.  Tentu saja titik O2 berada di tengah-tengah ¯BC. Dengan demikian dapat Anda tetapkan koordinat-koordinat
\coordinate (O) at (0,0);
\coordinate (O1) at (\rr,0);
\coordinate (A) at (\R,0);
\coordinate (B) at ({-\R/2},0);
\coordinate (C) at ({-\R},0);
\coordinate (O2) at ($(B)!.5!(C)$);
Untuk menetapkan titik D dan F Anda dapat menetapkan lintasan (path) lingkaran berpusat di titik B dengan jari-jari 3 satuan. Lintasan lingkaran ini tentu akan memotong lingkaran sedang dan kecil masing-masing pada dua titik berbeda. Untuk hal itu Anda tetapkan
\path[name path=L1] (O1) circle (\r);
\path[name path=L2] (O2) circle (\rr);
\path[name path=L3] (B) circle (3);
\path [name intersections={of = L3 and L1, by={D,Z}}];
\path [name intersections={of = L3 and L2, by={F,X}}];
Perhatikan bahwa titik F, C, dan E segaris. Untuk memperoleh titik E, Anda pergi dari F ke arah C sejauh 3cm tetapi dalam tanda negatif agar terletak dalam arah sebaliknya (berlawanan). Anda tetapkan
\coordinate (E) at ($(F)!-3cm!(C)$);
Nah, sekarang unsur-unsur untuk lukisan atau gambar Anda telah siap. Lebih dulu, agar tidak menimpa garis-garis pada gambar Anda, isilah daerah persegi BDEF oleh
\fill[blue!50!green,opacity=.3] (B)--(D)--(E)--(F)--cycle;
Terakhir Anda tunjukkan gambar ACE, sisi persegi ¯FB dan ¯BD, dan ketiga lingkaran itu.
\draw[thick] (A)--(C)--(E)--cycle (F)--(B)--(D);
\draw[thick] (O1) circle (\r);
\draw[thick] (O2) circle (\rr);
\draw[thick] (O) circle (\R);
Hasilnya akan tampak seperti pada Gambar 1 di atas. Mudah, bukan?
Demikian semoga bermanfaat.

 Adjie Gumarang Pujakelana 2019

No comments:

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...