Geometri Analitik

                                    M. Januar Ismail, M.Si.

                                           UIN SGD


                                           Juli 2012




M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)         Geometri Analitik   Juli 2012   1 / 17
Outline




1   Irisan Kerucut (konik) dan koordinat kutub
       Konik
       Parabol
       Contoh
       Sifat Optik
       Referensi




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik   Juli 2012   2 / 17
Irisan Kerucut (Konik)

       Ambillah sebuah kerucut lingkaran tegak, dengan dua cabangya. Kita
       potong kerucut tersebut dengan berbagai bidang dengan sudut
       berbeda terhadap sumbu simetri, seperti gambar di bawah ini. bidang
       tersebut memotong kurva-kurva, masing-masing dinamakan elips,
       parabol dan hiperbol. kurva-kurva tersebut dinamakan irisan kerucut
       atau konik. selanjutnya kita berikan de…nisi yang lain mengenai
       kurva-kurva tersebut.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik          Juli 2012   3 / 17
Definisi Konik



Definisi
Pada sebuah bidang ada garis l tetap (garis arah) dan F sebuah titik tetap
(fokus) yang tidak terletak pada garis l .Himpunan titik-titik P yang
perbandingan antara jarak jPF j dari fokus dan jarak jPLj dari garis arah
adalah suatu konstanta positif e (keeksentrikan), yakni yang memenuhi
hubungan
                              jPF j = e jPLj
dinamakan Konik. Apabila 0 < e < 1, konik dinamakan elips, apabila
e = 1 dinamakan parabol, dan e = 2 dinamakan hiperbol.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik          Juli 2012   4 / 17
Gambar konik




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik   Juli 2012   5 / 17
Konik




       Pada gambar sebelumnya dapat kita lihat masing-masing kurva untuk
       e = 1/2, e = 1, dan e = 2.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik         Juli 2012   6 / 17
Konik




       Pada gambar sebelumnya dapat kita lihat masing-masing kurva untuk
       e = 1/2, e = 1, dan e = 2.
       Untuk setiap kasus, kurva-kurva tersebut simetrik terhadap garis yang
       melalui fokus dan tegak lurus terhadap garis arah. garis ini kita sebut
       sumbu panjang dari konik. titik yang merupakan titik potong sumbu
       dengan konik disebut puncak.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik              Juli 2012   6 / 17
Definisi
Definisi
Parabol (e = 1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang
berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan
jPF j = jPLj .

       Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya
       berupa persamaan sederhana




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik        Juli 2012   7 / 17
Definisi
Definisi
Parabol (e = 1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang
berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan
jPF j = jPLj .

       Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya
       berupa persamaan sederhana
       kedudukan sumbu koordinat tidak mempengaruhi bentuk kurva,
       tetapi kedudukan tersebut dapat mempengaruhi kesederhanaan
       persamaan kurva




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik        Juli 2012   7 / 17
Definisi
Definisi
Parabol (e = 1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang
berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan
jPF j = jPLj .

       Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya
       berupa persamaan sederhana
       kedudukan sumbu koordinat tidak mempengaruhi bentuk kurva,
       tetapi kedudukan tersebut dapat mempengaruhi kesederhanaan
       persamaan kurva
       Oleh karena sebuah parabol itu simetrik terhadap sumbunya, maka
       sudah lazim kita tempatkan salah satu sumbu koordinat misalnya
       sumbu x pada sumbu simetri kurva.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik        Juli 2012   7 / 17
Definisi
Definisi
Parabol (e = 1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang
berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan
jPF j = jPLj .

       Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya
       berupa persamaan sederhana
       kedudukan sumbu koordinat tidak mempengaruhi bentuk kurva,
       tetapi kedudukan tersebut dapat mempengaruhi kesederhanaan
       persamaan kurva
       Oleh karena sebuah parabol itu simetrik terhadap sumbunya, maka
       sudah lazim kita tempatkan salah satu sumbu koordinat misalnya
       sumbu x pada sumbu simetri kurva.
       kita pilih fokus F di sebelah kanan titik asal, misalnya (p, 0). garis
       arah kita pilih di sebelah kirinya dengan persamaan x = p. Dengan
       demikian, puncak parabol ada di titik asal sistem koordinat.
 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik             Juli 2012   7 / 17
Gambar




M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik   Juli 2012   8 / 17
Parabol


       Dari syarat jPF j = jPLj dan rumus jarak, dapat diperoleh
                  q                        q
                    (x p )2 + (y 0)2 = (x + p )2 + (y y )2




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik             Juli 2012   9 / 17
Parabol


       Dari syarat jPF j = jPLj dan rumus jarak, dapat diperoleh
                  q                        q
                    (x p )2 + (y 0)2 = (x + p )2 + (y y )2

       Setelah disederhanakan diperoleh

                                         y 2 = 4px




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik             Juli 2012   9 / 17
Parabol


       Dari syarat jPF j = jPLj dan rumus jarak, dapat diperoleh
                  q                        q
                    (x p )2 + (y 0)2 = (x + p )2 + (y y )2

       Setelah disederhanakan diperoleh

                                         y 2 = 4px

       Persamaan ini disebut persamaan baku sebuah parabol mendatar
       (artinya sumbu simetrisnya mendatar) dan terbuka ke kanan,
       perhatikan bahwa p > 0 dan p merupakan jarak dari fokus ke
       puncaknya.



 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik             Juli 2012   9 / 17
Contoh 1


contoh
Tentukan fokus dan garis arah parabol y 2 = 12x.

       Penyelesaian : Oleh karena y 2 = 4(3)x, maka p = 3 sehingga fokus
       ada di (3, 0) dan garis arah adalah x = 3.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik          Juli 2012   10 / 17
Contoh 1


contoh
Tentukan fokus dan garis arah parabol y 2 = 12x.

       Penyelesaian : Oleh karena y 2 = 4(3)x, maka p = 3 sehingga fokus
       ada di (3, 0) dan garis arah adalah x = 3.
       Ada tiga persamaan baku dari parabol selain persamaan di atas.
       apabila x dan y dipertukarkan, dan tanda negatif pada salah satu
       ruas persamaan parabol kita peroleh parabol yang terbuka ke arah
       yang berlawanan. Keempat jenis parabol tersebut dapat dilihat pada
       gambar selanjutnya.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik          Juli 2012   10 / 17
Gambar persamaan baku parabol




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik   Juli 2012   11 / 17
Contoh 2


contoh
Tentukan fokus dan garis arah parabol x 2 =              y dan gambarlah gra…knya.

       Gambarnya




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik                   Juli 2012   12 / 17
Contoh 3 dan 4
contoh
Tentukan persamaan parabol dengan puncak di titik asal dan berfokus di
(0, 5).

contoh
Tentukan persamaan parabol dengan puncak di titik asal, yang melalui
( 2, 4) dan terbuka ke kiri. Gambarkan parabolnya.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik       Juli 2012   13 / 17
Sifat Optik




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik   Juli 2012   14 / 17
Sifat Optik




       Sifat Parabol di atas dipakai untuk membuat lampu sorot dan pada
       teleskop




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik         Juli 2012   15 / 17
Sifat Optik




       Sifat Parabol di atas dipakai untuk membuat lampu sorot dan pada
       teleskop
       Selanjutnya buktikan sifat optik parabol di atas.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik         Juli 2012   15 / 17
Bukti sifat optik parabol
Perhatikan gambar




       Kita harus membuktikan bahwa sudut α = β.



 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik   Juli 2012   16 / 17
Bukti sifat optik parabol
Perhatikan gambar




       Kita harus membuktikan bahwa sudut α = β.
       Oleh karena FQP = β, maka cukup dibuktikan bahwa 4FQP sama
       kaki.
 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik   Juli 2012   16 / 17
Referensi




  1    Purcell dan Dale, Kalkulus dan Geometri analitik jilid 2.




 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD)   Geometri Analitik             Juli 2012   17 / 17

Geometri analitik lecture 1

  • 1.
    Geometri Analitik M. Januar Ismail, M.Si. UIN SGD Juli 2012 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 1 / 17
  • 2.
    Outline 1 Irisan Kerucut (konik) dan koordinat kutub Konik Parabol Contoh Sifat Optik Referensi M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 2 / 17
  • 3.
    Irisan Kerucut (Konik) Ambillah sebuah kerucut lingkaran tegak, dengan dua cabangya. Kita potong kerucut tersebut dengan berbagai bidang dengan sudut berbeda terhadap sumbu simetri, seperti gambar di bawah ini. bidang tersebut memotong kurva-kurva, masing-masing dinamakan elips, parabol dan hiperbol. kurva-kurva tersebut dinamakan irisan kerucut atau konik. selanjutnya kita berikan de…nisi yang lain mengenai kurva-kurva tersebut. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 3 / 17
  • 4.
    Definisi Konik Definisi Pada sebuahbidang ada garis l tetap (garis arah) dan F sebuah titik tetap (fokus) yang tidak terletak pada garis l .Himpunan titik-titik P yang perbandingan antara jarak jPF j dari fokus dan jarak jPLj dari garis arah adalah suatu konstanta positif e (keeksentrikan), yakni yang memenuhi hubungan jPF j = e jPLj dinamakan Konik. Apabila 0 < e < 1, konik dinamakan elips, apabila e = 1 dinamakan parabol, dan e = 2 dinamakan hiperbol. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 4 / 17
  • 5.
    Gambar konik M.Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 5 / 17
  • 6.
    Konik Pada gambar sebelumnya dapat kita lihat masing-masing kurva untuk e = 1/2, e = 1, dan e = 2. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 6 / 17
  • 7.
    Konik Pada gambar sebelumnya dapat kita lihat masing-masing kurva untuk e = 1/2, e = 1, dan e = 2. Untuk setiap kasus, kurva-kurva tersebut simetrik terhadap garis yang melalui fokus dan tegak lurus terhadap garis arah. garis ini kita sebut sumbu panjang dari konik. titik yang merupakan titik potong sumbu dengan konik disebut puncak. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 6 / 17
  • 8.
    Definisi Definisi Parabol (e =1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan jPF j = jPLj . Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya berupa persamaan sederhana M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 7 / 17
  • 9.
    Definisi Definisi Parabol (e =1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan jPF j = jPLj . Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya berupa persamaan sederhana kedudukan sumbu koordinat tidak mempengaruhi bentuk kurva, tetapi kedudukan tersebut dapat mempengaruhi kesederhanaan persamaan kurva M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 7 / 17
  • 10.
    Definisi Definisi Parabol (e =1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan jPF j = jPLj . Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya berupa persamaan sederhana kedudukan sumbu koordinat tidak mempengaruhi bentuk kurva, tetapi kedudukan tersebut dapat mempengaruhi kesederhanaan persamaan kurva Oleh karena sebuah parabol itu simetrik terhadap sumbunya, maka sudah lazim kita tempatkan salah satu sumbu koordinat misalnya sumbu x pada sumbu simetri kurva. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 7 / 17
  • 11.
    Definisi Definisi Parabol (e =1) Sebuah parabol adalah himpunan titik-titik P yang berjarak sama daria arah l dan fokus F , yakni memenuhi hubungan jPF j = jPLj . Kita dapat menentukan persamaan xy dari parabol dan persamaannya berupa persamaan sederhana kedudukan sumbu koordinat tidak mempengaruhi bentuk kurva, tetapi kedudukan tersebut dapat mempengaruhi kesederhanaan persamaan kurva Oleh karena sebuah parabol itu simetrik terhadap sumbunya, maka sudah lazim kita tempatkan salah satu sumbu koordinat misalnya sumbu x pada sumbu simetri kurva. kita pilih fokus F di sebelah kanan titik asal, misalnya (p, 0). garis arah kita pilih di sebelah kirinya dengan persamaan x = p. Dengan demikian, puncak parabol ada di titik asal sistem koordinat. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 7 / 17
  • 12.
    Gambar M. Januar Ismail,M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 8 / 17
  • 13.
    Parabol Dari syarat jPF j = jPLj dan rumus jarak, dapat diperoleh q q (x p )2 + (y 0)2 = (x + p )2 + (y y )2 M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 9 / 17
  • 14.
    Parabol Dari syarat jPF j = jPLj dan rumus jarak, dapat diperoleh q q (x p )2 + (y 0)2 = (x + p )2 + (y y )2 Setelah disederhanakan diperoleh y 2 = 4px M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 9 / 17
  • 15.
    Parabol Dari syarat jPF j = jPLj dan rumus jarak, dapat diperoleh q q (x p )2 + (y 0)2 = (x + p )2 + (y y )2 Setelah disederhanakan diperoleh y 2 = 4px Persamaan ini disebut persamaan baku sebuah parabol mendatar (artinya sumbu simetrisnya mendatar) dan terbuka ke kanan, perhatikan bahwa p > 0 dan p merupakan jarak dari fokus ke puncaknya. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 9 / 17
  • 16.
    Contoh 1 contoh Tentukan fokusdan garis arah parabol y 2 = 12x. Penyelesaian : Oleh karena y 2 = 4(3)x, maka p = 3 sehingga fokus ada di (3, 0) dan garis arah adalah x = 3. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 10 / 17
  • 17.
    Contoh 1 contoh Tentukan fokusdan garis arah parabol y 2 = 12x. Penyelesaian : Oleh karena y 2 = 4(3)x, maka p = 3 sehingga fokus ada di (3, 0) dan garis arah adalah x = 3. Ada tiga persamaan baku dari parabol selain persamaan di atas. apabila x dan y dipertukarkan, dan tanda negatif pada salah satu ruas persamaan parabol kita peroleh parabol yang terbuka ke arah yang berlawanan. Keempat jenis parabol tersebut dapat dilihat pada gambar selanjutnya. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 10 / 17
  • 18.
    Gambar persamaan bakuparabol M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 11 / 17
  • 19.
    Contoh 2 contoh Tentukan fokusdan garis arah parabol x 2 = y dan gambarlah gra…knya. Gambarnya M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 12 / 17
  • 20.
    Contoh 3 dan4 contoh Tentukan persamaan parabol dengan puncak di titik asal dan berfokus di (0, 5). contoh Tentukan persamaan parabol dengan puncak di titik asal, yang melalui ( 2, 4) dan terbuka ke kiri. Gambarkan parabolnya. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 13 / 17
  • 21.
    Sifat Optik M.Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 14 / 17
  • 22.
    Sifat Optik Sifat Parabol di atas dipakai untuk membuat lampu sorot dan pada teleskop M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 15 / 17
  • 23.
    Sifat Optik Sifat Parabol di atas dipakai untuk membuat lampu sorot dan pada teleskop Selanjutnya buktikan sifat optik parabol di atas. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 15 / 17
  • 24.
    Bukti sifat optikparabol Perhatikan gambar Kita harus membuktikan bahwa sudut α = β. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 16 / 17
  • 25.
    Bukti sifat optikparabol Perhatikan gambar Kita harus membuktikan bahwa sudut α = β. Oleh karena FQP = β, maka cukup dibuktikan bahwa 4FQP sama kaki. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 16 / 17
  • 26.
    Referensi 1 Purcell dan Dale, Kalkulus dan Geometri analitik jilid 2. M. Januar Ismail, M.Si. (UIN SGD) Geometri Analitik Juli 2012 17 / 17