Matematika Teknik Dasar-2 6 Koordinat Bola dan Silinder. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

dokumen-dokumen yang mirip
Matematika Teknik Dasar-2 7 Silinder. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

MODUL 8 FUNGSI LINGKARAN & ELLIPS

Lingkaran adalah tempat kedudukan titik-titik pada bidang yang berjarak

Sistem PERSAMAAN dan PERTIDAKSAMAAN linier

A. DEFINISI DAN BENTUK UMUM SISTEM PERSAMAAN LINEAR KUADRAT

matematika KTSP & K-13 GARIS SINGGUNG LINGKARAN K e a s A. Definisi Garis Singgung Lingkaran Tujuan Pembelajaran

Matematika Teknik Dasar-2 8 Definisi Turunan Parsial dan Pengerjaannya Secara Geometri

BAB XI PERSAMAAN GARIS LURUS

Kalkulus II. Diferensial dalam ruang berdimensi n

Pengantar Vektor. Besaran. Vektor (Mempunyai Arah) Skalar (Tidak mempunyai arah)

Persamaan Garis singgung Melalui titik (x 1, y 1 ) diluar lingkaran. Pusat Lingkaran (a, b) Persamaan Garis singgung. Jari Jari r.

Matematika Teknik Dasar-2 5 Perkalian Antar Vektor. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

PERSAMAAN BAKU PARABOLA DAN PERSAMAAN GARIS SINGGUNG PARABOLA MAKALAH

Matematika Ekonomi KUADRAT DAN FUNGSI RASIONAL (FUNGSI PECAH) GRAFIK FUNGSI KUADRAT BERUPA PARABOLA GRAFIK FUNGSI RASIONAL BERUPA HIPERBOLA

MATERI PRASYARAT. ke y= f(x) =ax2 + bx +c

Pertemuan 2 KOORDINAT CARTESIUS

GEOMETRI ANALIT DI R3

Masukan pengertian dan di setiap topik dan buat daftar pustaka.. latar dan tujuan ambil dari silabus online book,,, ingat ok!!!!

Relasi, Fungsi, dan Transformasi

c. 2 d Jika suatu garis mempunyai persamaan 2x + y + 4 = 0, maka gradiennya adalah a. 2 b. ½ c. 2 d. ½

GEOMETRI ANALITIK BIDANG & RUANG

MODUL 4 LINGKARAN DAN BOLA

PERSAMAAN BIDANG RATA DAN VEKTOR NORMAL. (,, ) dan (,, ). Dan misalkan

Lingkaran. A. Persamaan Lingkaran B. Persamaan Garis Singgung Lingkaran

Jikax (2 x) = 57, maka jumlah semua bilangan bulat x yang memenuhi adalah A. -5 B. -1 C. 0 D. 1 E. 5

Modul Matematika 2012

A. Sistem Persamaan Linier dengan dua Variabel

Persamaan Lingkaran. Pusat Jari-jari Pusat. Jari-jari Menentukan persamaan lingkaran atau garis singgung lingkaran. Persamaan Lingkaran

Matematika Teknik Dasar-2 9 Aplikasi Turunan Parsial dan Pengerjaannya Secara Geometri

LINGKARAN. A. PERSAMAAN LINGKARAN B. PERSAMAAN GARIS SINGGUNG LINGKARAN

matematika PEMINATAN Kelas X PERSAMAAN KUADRAT K-13 A. BENTUK UMUM PERSAMAAN KUADRAT

Outline Vektor dan Garis Koordinat Norma Vektor Hasil Kali Titik dan Proyeksi Hasil Kali Silang. Geometri Vektor. Kusbudiono. Jurusan Matematika

VII III II VIII HAND OUT PERKULIAHAN GEOMETRI ANALITIK

4. Persamaan garis lingkaran yang berpusat di ( 1,4 ) dan menyinggung garis 3x 4y 2 = 0 adalah.

2. Suku-suku sejenis Suku-suku sejenis adalah suku-suku yang mempunyai variabel dan bilangan pangkat dari variabel tersebut sama.

Prestasi itu diraih bukan didapat!!! SOLUSI SOAL

Bola dan bidang Rata

Sistem Koordinat dalam 2 Dimensi Ruang Mengingat kembali sebelum belajar kalkulus

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2009/2010

IKIP BUDI UTOMO MALANG. Analytic Geometry TEXT BOOK. Alfiani Athma Putri Rosyadi, M.Pd

Pembahasan Soal SIMAK UI 2012 SELEKSI MASUK UNIVERSITAS INDONESIA. Disertai TRIK SUPERKILAT dan LOGIKA PRAKTIS. Matematika IPA

Matematika Teknik Dasar-2 3 Bilangan Kompleks - 2. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

6 FUNGSI LINEAR DAN FUNGSI

Prestasi itu diraih bukan didapat!!! SOLUSI SOAL

IRISAN DUA LINGKARAN. Tujuan Pembelajaran. ). Segmen garis dari P ke Q disebut sebagai tali busur. Tali busur ini memotong tegak lurus garis C 1

BAB 1 PERSAMAAN. a) 2x + 3 = 9 a) 5 = b) x 2 9 = 0 b) = 12 c) x = 0 c) 2 adalah bilangan prima genap d) 3x 2 = 3x + 5

erkalian Silang, Garis & Bidang dalam Dimensi 3

BAB II VEKTOR DAN GERAK DALAM RUANG

PERSAMAAN GARIS. Dua garis sejajar mempunyai gradien sama, sehingga persamaan garis yang sejajar l dan melalui titik (3,4) adalah

A. Persamaan-Persamaan Lingkaran

MATEMATIKA TEKNIK DASAR-I JENIS-JENIS FUNGSI SEBRIAN MIRDEKLIS BESELLY PUTRA TEKNIK PENGAIRAN

SOAL-SOAL dan PEMBAHASAN UN MATEMATIKA SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2011/2012

Matematika Teknik Dasar-2 11 Aplikasi Integral - 2. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2008/2009

LINGKARAN. Lingkaran. pusat lingkaran diskriminan posisi titik posisi garis garis kutub gradien. sejajar tegak lurus persamaan lingkaran

Prestasi itu diraih bukan didapat!!! SOLUSI SOAL

DINAS PENDIDIKAN KOTA BEKASI TAHUN PELAJARAN 2013/2014 LEMBAR SOAL

Persamaan dan Pertidaksamaan Linear

Geometri dalam Ruang, Vektor

Catatan Kuliah MA1123 Kalkulus Elementer I

SOAL DAN SOLUSI PEREMPATFINAL KOMPETISI MATEMATIKA UNIVERSITAS TARUMANAGARA 2011

KALKULUS BAB I. PENDAHULUAN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

Solusi: [Jawaban E] Solusi: [Jawaban D]

2.1 Soal Matematika Dasar UM UGM c. 1 d d. 3a + b. e. 3a + b. e. b + a b a

sama dengan p q. Perhatikan tabel berikut. p q B B S S B S S B S S B B S S S B B S B S S S S B B S B B

Matematik Ekonom Fungsi nonlinear

1. Agar F(x) = (p - 2) x² - 2 (2p - 3) x + 5p - 6 bernilai positif untuk semua x, maka batas-batas nilai p adalah... A. p > l B. 2 < p < 3 C.

OLIMPIADE SAINS TERAPAN NASIONAL SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN TINGKAT PROPINSI JAWA TENGAH 2010 BIDANG MATEMATIKA TEKNOLOGI

MATEMATIKA BISNIS FUNGSI LINIER

C34 MATEMATIKA. Pak Anang. Rabu, 18 April 2012 ( ) Pembahasan soal oleh

JENIS JENIS FUNGSI 2. Gambar. Jenis Fungsi. mengandung banyak suku (polinom) dalam variabel bebas y = a 0 + a 1 x + a 2 x a n x n

LINGKARAN. Lingkaran merupakan tempat kedudukan titik-titik yang berjarak sama terhadap titik tertentu. Perhatikan gambar berikut.

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2009/2010

PERSAMAAN GARIS LURUS

PERSAMAAN GARIS LURUS

BEBERAPA FUNGSI KHUSUS

FUNGSI. Riri Irawati, M.Kom 3 sks

A. PERSAMAAN GARIS LURUS

Pembahasan Matematika IPA SNMPTN 2012 Kode 483

TRY OUT MATEMATIKA PAKET 2A TAHUN 2010

8. Nilai x yang memenuhi 2 log 2 (4x -

fungsi Dan Grafik fungsi

PEMBAHASAN TRANSFORMASI KEBALIKAN

Modul Matematika XI IPA Semester 1 Lingkaran

ISTIYANTO.COM. memenuhi persamaan itu adalah B. 4 4 C. 4 1 PERBANDINGAN KISI-KISI UN 2009 DAN 2010 SMA IPA

matematika WAJIB Kelas X SISTEM PERSAMAAN LINEAR TIGA VARIABEL (SPLTV) K-13 A. Definisi Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel

UNIVERSITAS GUNADARMA

PERSAMAAN GARIS SINGGUNG HIPERBOLA

KELAS XI PROGRAM KEAHLIAN : BISNIS DAN MANAJEMEN & PARIWISATA SMK NEGERI 1 SURABAYA. BY : Drs. Abd. Salam, MM

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL SMA/MA IPA TAHUN PELAJARAN 2008/2009

Pengertian Persamaan Garis Lurus 1. Koordinat Cartesius a. Menggambar Titik pada Koordinat Cartesius b. Menggambar Garis pada Koordinat Cartesius

Solusi Pengayaan Matematika

Persamaan Bidang Datar Q P

SPMB 2004 Matematika Dasar Kode Soal

Matematika SMA (Program Studi IPA)

RENCANA PEMBELAJARAN 1. POKOK BAHASAN : KINEMATIKA

2. Tiga Dimensi (R3) Persamaan Garis

Mata Pelajaran Wajib. Disusun Oleh: Ngapiningsih

Soal UN 2009 Materi KISI UN 2010 Prediksi UN 2010

B21 MATEMATIKA. Pak Anang MATEMATIKA SMA/MA IPA. Rabu, 18 April 2012 ( )

Transkripsi:

Matematika Teknik Dasar-2 6 Koordinat Bola dan Silinder Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

BOLA - definisi Bola adalah lokus sebuah titik yang bergerak sehingga jaraknya dari titik pusatnya adalah konstan. Titik tetap tersebut disebut sebagai pusat dan jarak konstan adalah radius bola. Untuk mencari persamaan sebuah bola dengan pusatnya adalah (a, b, dan c) dan radiusnya adalah r. Jika P (x,y,z) berada pada sebarang titik di bola. Jarak P dari pusat (a,b,c) adalah x a 2 + y b 2 + z c 2 yang sama dengan radius r (x-a) 2 + (y-b) 2 + (z-c) 2 = r 2 adalah persamaan yang dibutuhkan. Maka persamaan sebuah bola dimana pusat bola adalah titik asalnya dan radius r x 2 + y 2 + z 2 = r 2

BOLA persamaan umum Untuk menunjukkan bahwa persamaan x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0, merepresentasikan bola dimana pusatnya adalah (-u, -v, -w) dan radiusnya adalah u 2 + v 2 + w 2 d maka persamaan dapat ditulis dengan bentuk (x + u) 2 +(y + v) 2 +(z + w) 2 = u 2 + v 2 + w 2 d Kuadrat dari jarak pada titik sebarang (x,y,z) dari (-u, -v, -w) adalah konstant dan sama dengan u 2 +v 2 +w 2 -d maka persamaan tersebut merepresentasikan sebuah bola yang pusatnya adalah (-u, -v, -w) dan radius u 2 + v 2 + w 2 d

BOLA persamaan umum Seperti halnya persamaan sebuah lingkaran pada bidang datar di koordinat geometri, persamaan sebuah bola memiliki tiga karakteristik: 1. Memiliki derajad dua di x,y,z 2. Koefisien x 2,y 2,z 2 adalah sama 3. Produk xy, yz, zx tidak ada. Jika koefisien dari x 2,y 2,z 2 memiliki satuan masing-masing, maka koordinat titik pusat adalah: (-1/2 koef. x, -1/2 koef. y, -1/2 koef. z) dan kuadrat radius setara dengan jumlah kuadrat dari koordinat titik pusat dikurangi nilai konstan. Catatan: persamaan sebuah bola dimana titik pusatnya di (x 1, y 1, z 1 ) adalah x 2 + y 2 + z 2 2x 1 x 2y 1 y 2z 1 z + d =0

BOLA bentuk diameter dari persamaan Untuk menemukan persamaan bola yang dideskripsikan oleh sebuah garis yang menggabungkan titik A (x 1, y 1, z 1 ); B (x 2, y 2, z 2 ) sebagai diameter. Jika P (x,y,z) sebarang titik pada bola yang dideskripsikan oleh AB sebagai diameternya. Arah kosinus AP dan BP adalah proporsional dengan x x 1, y y 1, z z 1 ; dan x x 2, y y 2, z z 2 ; Dimana sudut APB adalah sudut yang dicari, maka untuk sudut semilingkarang ABP adalah (x x 1 )(x x 2 ) + (y y 1 )(y y 2 ) + (z z 1 )(z z 2 ) = 0

BOLA konstanta di persamaan bola Persamaan Umum dari bola adalah x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0 Persamaan ini mengandung empat konstanta sebarang, yang mana sebuah bola dapat ditemukan untuk memenuhi empat kondisi, dimana masing-masing memberikan tambahan untuk satu persamaan independen pada konstanta. Sehingga sebuah bola dapat ditemukan melewati empat titik yang tidak berada pada satu bidang. Jika x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0

BOLA konstanta di persamaan bola Jika x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0 Maka persamaan bola yang melewati empat titik yang diberikan: A (x 1, y 1, z 1 ); B (x 2, y 2, z 2 ); C (x 3, y 3, z 3 ); D (x 4, y 4, z 4 ); (1) x 12 + y 2 1 + z 12 + 2ux 1 + 2vy 1 +2wz 1 +d = 0 (2) x 22 + y 2 2 + z 22 + 2ux 2 + 2vy 2 +2wz 2 +d = 0 (3) x 32 + y 2 3 + z 32 + 2ux 3 + 2vy 3 +2wz 3 +d = 0 (4) x 42 + y 2 4 + z 42 + 2ux 4 + 2vy 4 +2wz 4 +d = 0 (5)

BOLA konstanta di persamaan bola Temukan nilai dari u,v,w, dan d dari persamaan (2), (3), (4), dan (5) dan substitusikan pada (1) untuk mendapatkan persamaan yang dibutuhkan. Maka dari itu, menggunakan determinan, hasil dari eliminasi u,v,w, dan d dari 5 persamaan adalah: x 2 + y 2 + z 2 x y z 1 x 2 1 + y 2 2 1 + z 1 x 1 y 1 z 1 1 x 2 2 + y 2 2 + z 2 2 x 3 2 + y 3 2 + z 3 2 x 4 2 + y 4 2 + z 4 2 x 2 y 2 z 2 x 3 y 3 z 3 x 4 y 4 z 4 Merupakan persamaan yang dibutuhkan pada sebuah bola 1 1 1 = 0

BOLA Contoh 1 (a) Berapakah diamter bola yang bersinggungan pada (2, -3, 1) dan (1, -2, -1) (b) Berapa pusat bola di (6, 1, 3) dan radius 4 Jawaban: a. Nilai ekstrim dari diameter bola adalah (2, -3, 1) dan (1, -2, -1) Persamaan bola adalah (x-2)(x-1)+(y+3)(y+2)+(z-1)(z+1)=0; atau x 2 + y 2 + z 2 3x + 5y + 7 = 0

BOLA Contoh 1 b. Persamaan bola dimana titik pusatnya adalah (-6, 1, 3) dan radius 4 adalah (x+6) 2 + (y-1) 2 + (z-3) 2 = 4 2 ; atau x 2 + y 2 + z 2 + 12x - 2y -6z + 30 = 0

BOLA Contoh 2 Temukan persamaan dari bola yang melewati titik-titik (0, 0, 0), (0, 1, -1), (-1, 2, 0), dan (1, 2, 3) Jawaban: Persamaan dari sebuah bola adalah: x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0 Dikarenakan bola melewati titik-titik (0, 0, 0), (0, 1, -1), (-1, 2, 0), dan (1, 2, 3) d = 0 (1) 1 + 1 + 2v 2w + d = 0 atau v w + 1 = 0 (2) 1 + 4 2u + 4v + d = 0 atau -2u + 4v + 5 = 0 (3) 1 + 4 + 9 + 2u + 4v + 6w + d = 0 atau u + 2v + 3w + 7 =0 (4)

BOLA Contoh 2 Kita menyelesaikan persamaan (2), (3), dan (4) didapatkan: u = 15 25 11, v =, w = 14 14 14 Nilai-nilai tersebut disubstitusikan, maka persamaan bola menjadi: x 2 + y 2 + z 2 15 7 x 25 7 y 11 7 z = 0; atau 7(x2 + y 2 + z 2 ) 15x 25y 11z = 0

BOLA Contoh 3 Temukan persamaan bola yang melewati titik (a,0,0), (0,a,0), (0,0,a) dan titik pusat tersebut terletak di bidang x+y+z=a. Jawaban: Mengingat persamaan bola adalah: x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0 Dikarenakan melewati (a,0,0), (0,a,0), (0,0,a) a 2 + 2ua + d = 0 (1) a 2 + 2va + d = 0 (2) a 2 + 2wa + d = 0 (3)

BOLA Contoh 3 Titik pusat bola (-u, -v, -w) terletak pada bidang x + y + z = a -(u + v + w) = a (4) Dari persamaan (1), (2), dan (3) didapatkan u = v = w dan dari persamaan (4) u=v=w= -a/3 Dan dari (1) d = -a 2 /3 Substitusi nilai-nilai tersebut, persamaan bola menjadi: x 2 + y 2 + z 2 2ax 3 2ay 3 2az 3 a2 3 = 0; atau 3(x2 + y 2 + z 2 ) 2ax 2ay 2az a 2 = 0 Catatan: dikarenakan x+y+z=a merepresentasikan bidang yang melewati tiga titik yang diberikan, persamaan bola yang didapatkan di atas akan merepresentasikan bola yang melewati tiga titik dan memiliki radius sekecil mungkin. Radius yang didapatkan akan sama dengan radisu lingkaran melewati tiga titik dimana pusat bola akan berada pada bidang yang melewati tiga titiknya.

BOLA Potongan Bidang dari Bola Diketahui bahwa bagian/ potongan bola pada sebuah bidang adalah lingkaran. Jika bidangnya melewati pusat bola, lingkaran yang terbentuk adalah lingkaran terbesar di bola.

BOLA Potongan Bidang dari Bola PQR adalah sebuah bidang yang memotong bola dalam bentuk lingkaran dimana titik pusatnya adalah L dan radiusnya adalah PL, maka:

BOLA Potongan Bidang dari Bola 1. Garis yang bergabung di titik pusat bola pada pusat perpotongan adalah tepat pada bidang perpotongan, OL adalah tegak lurus terhadap bidang PQR 2. (radius perpotongan) 2 = (radius bola) 2 (tegak lurus dari pusat bola ke bidang perpotongan) 2 PL 2 = OP 2 OL 2

BOLA Perpotongan Dua Bola Titik yang terjadi dari dua bola yang berada pada bidang dan karena bidang perpotongan adalah lingkaran, kurva perpotongan dari dua bola adalah lingkaran. Jika S 1 = x 2 + y 2 + z 2 + 2u 1 x + 2v 1 y +2w 1 z +d = 0 S 2 = x 2 + y 2 + z 2 + 2u 2 x + 2v 2 y +2w 2 z +d = 0 Diperhatikan persamaan S 1 S 2 = 0. Sekarang, S 1 S 2 = 2(u 1 -u 2 )x + 2(v 1 -v 2 )y + 2(w 1 -w 2 )z + d 1 d 2 = 0; merepresentasikan derajad pertama bidang.

BOLA Perpotongan Dua Bola Titik yang terjadi dari dua bola yang berada pada bidang dan karena bidang perpotongan adalah lingkaran, kurva perpotongan dari dua bola adalah lingkaran. Jika S 1 = x 2 + y 2 + z 2 + 2u 1 x + 2v 1 y +2w 1 z +d = 0 S 2 = x 2 + y 2 + z 2 + 2u 2 x + 2v 2 y +2w 2 z +d = 0 Diperhatikan persamaan S 1 S 2 = 0. Sekarang, S 1 S 2 = 2(u 1 -u 2 )x + 2(v 1 -v 2 )y + 2(w 1 -w 2 )z + d 1 d 2 = 0; merepresentasikan derajad pertama bidang.

BOLA Perpotongan Dua Bola

BOLA Persamaan Lingkaran Telah diperhatikan dari perpotongan bola dan bidang yang terbentuk dari perpotongan dua bola adalah lingkaran. Oleh karena itu, sebuah lingkaran dapat direpresentasikan oleh dua persamaan, satu adalah bola dan yang lainnya adalah bidang persamaan dari dua bola.

BOLA Bola yang melalui Lingkaran Jika sebuah lingkaran diberikan dari persamaan bola dan bidang. S 1 = x 2 + y 2 + z 2 + 2u 1 x + 2v 1 y +2w 1 z +d = 0 U = ax + by + cz + d = 0 Persamaan bola yang melewati lingkaran adalah S 1 + ku = 0 Jika lingkaran yang diberikan melalui persamaan oleh dua bola. S 1 = x 2 + y 2 + z 2 + 2u 1 x + 2v 1 y +2w 1 z +d = 0 S 2 = x 2 + y 2 + z 2 + 2u 2 x + 2v 2 y +2w 2 z +d = 0

BOLA Bola yang melalui Lingkaran Persamaan dari bidang umum dari perpotongan dua bola adalah: S 1 - S 2 = 0 = 2(u 1 -u 2 )x + 2(v 1 -v 2 )y + 2(w 1 -w 2 )z + d 1 d 2 Persamaan bola melalui lingkaran dari perpotongan dua bola adalah S 1 + ks 2 = 0; atau S 1 + k(s 1 S 2 ) = 0 (jika bidang S 1 -S 2 =0)

BOLA Contoh 4 Temukan titik pusat dan radius dari lingkaran yang mana bentuk persamaan bola adalah x 2 +y 2 +z 2 +2x-2y-4z-19=0 yang memotong sebuah bidang x+2y+2z+7=0 Temukan juga persamaan bola yang memiliki lingkaran di atas lingkaran besar. Jawaban: Pusat bola adalah (-1, 1, 2) dan radiusnya adalah: 1 2 + 1 2 + 2 2 + 19 = 5 Arah kosinus yang normal ke bidang adalah proporsional menjadi (1, 2, 2) Persamaan yang tegak lurus dari pusat bola ke bidangnya adalah: x + 1 = y 1 = z 2 = r 1 2 2

BOLA Contoh 4 Sebarang titik dari garis adalah: R-1, 2r+1, 2r+2 Jika ini adalah lingkaran yang diperlukan, maka akan berada pada bidang yang diberikan (r-1)+2(2r+1)+2(2r+2)+7=0 Pusatnya adalah 7, 5, 2 3 3 3 r = 4 3 Panjang garis tegak lurus dari (-1, 1, 2) dari bidang adalah: 1 + 2 + 4 + 7 1 2 + 2 2 + 2 2 = 4

BOLA Contoh 4 Radius lingkaran adalah 5 2 4 2 = 3 Sekarang persamaan bola yang titik pusat dan radiusnya adalah sama dengan lingkaran di atasnya adalah: x + 7 3 + y + 5 3 + z + 2 3 Atau, 3(x 2 +y 2 +z 2 )+14x+10y+4z=1 2 2 2 = 3 2

BOLA Contoh 5 Temukan persamaan bola yang memiliki titik pusat bidang 4x-5y-z=3 dan melewati lingkaran x 2 +y 2 +z 2-2x-3y+4z+8=0; x-2y+z=8 Jawaban: Persamaan bola yang melewati lingkaran adalah: x 2 +y 2 +z 2-2x-3y+4z+8+k(x-2y+z-8)=0; (S+kU)=0 Pusatnya adalah 1 k 2, 3 2 + k, 2 k 2 Pusatnya terletak pada bidang 4x-5y-z=3, maka 4 1 k 2 5 3 2 + k 2 k 2 = 3; k = 9 13

BOLA Persamaan Bidang Tangen Untuk menemukan persamaan bidang tangen pada sebarang titik P(x 1,y 1,z 1 ) dari bola x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0 Diketahui bahwa garis yang menyambung dari pusat bola ke titik sebarang pada tegak lurus dari bidang tangen Sekarang pusat dari bola adalah C (-u, -v, -w) Perbandingan arah dari garis menyambung dari P(x 1,y 1,z 1 ) ke C(-u, -v, -w) adalah (x 1 +u, y 1 +v, z 1 +w) Persamaan bidang yang melewati P(x 1,y 1,z 1 ) dan memiliki CP pada bidang normalnya.

BOLA Persamaan Bidang Tangen (x 1 +u)(x-x 1 )+(y 1 +v)(y-y 1 )+(z 1 +w)(z-z 1 )=0 Atau xx 1 +u(x-x 1 )+yy 1 +v(y-y 1 )+zz 1 +w(z-z 1 )-(x 12 +y 12 +z 12 ) = 0 (2) Tetapi (x 1,y 1,z 1 ) adalah titik dari bola memenuhi (1) x 12 +y 12 +z 12 +2ux 1 +2vy 1 +2wz 1 +d=0 Atau x 12 +y 12 =-2ux 1-2vy 1-2wz 1 -d Disubstitusi nilai dari (x 12 +y 12 +z 12 ) pada (2) didapatkan: Xx 1 +u(x-x 1 )+yy 1 +v(y-y 1 )+zz 1 +w(z-z 1 )+(2ux 1 +2vy 1 +2wz 1 +d)=0 Atau xx 1 +yy 1 +zz 1 +u(x+x 1 )+v(y+y 1 )+w(z+z 1 )+d=0

BOLA Kondisi Tangensi Untuk menemukan bidang Ax+By+Cz+D=0 yang mungkin menyentuh bola x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0 Sebuah bidang akan menyentuh bola jika panjang dari garis tegak lurus dari pusat bola ke bidang yang sama dengan radius bola. Pusatnya adalah di (-u, -v, -w) dan radiusnya adalah u 2 + v 2 + w 2 d Panjang garis tegak lurus dari (-u, -v, -w) ke bidangnya adalah: Au Bv Cw + D A 2 + B 2 + C 2

BOLA Kondisi Tangensi Panjang garis tegak lurus dari (-u, -v, -w) ke bidangnya adalah: Au Bv Cw + D A 2 + B 2 + C 2 Au Bv Cw + D A 2 + B 2 + C 2 = u 2 + v 2 + w 2 d Atau (Au+Bv+Cw-D) 2 =(A 2 + B 2 + C 2 )(u 2 + v 2 + w 2 d)

BOLA Kondisi untuk Dua Bola yang Saling Memotong Secara Orthogonal Untuk menemukan kondisi dari dua bola yang orthogonal: x 2 + y 2 + z 2 + 2ux + 2vy +2wz +d = 0 x 2 + y 2 + z 2 + 2u 1 x + 2v 1 y +2w 1 z +d = 0 Bola yang saling memotong secara orthogonal jika pangkat dari jarak antara pusatnya sama dengan jumlah pangkat dari radiusnya. Pusatnya adalah Dan radiusnya adalah (-u, -v, -w) dan (-u 1, -v 1, -w 1 ) u 2 + v 2 + w 2 d dan u 1 2 + v 1 2 + w 1 2 d 1

BOLA Kondisi untuk Dua Bola yang Saling Memotong Secara Orthogonal (u-u 1 ) 2 + (v-v 1 ) 2 + (w-w 1 ) 2 = (u 2 + v 2 + w 2 d) + (u 12 + v 1 2 + w 12 d 1 ) Atau 2uu 1 + 2vv 1 + 2ww 1 = d 1 + d 2

BOLA Contoh 6 Tunjukkan bahwa bidang 2x 2y + z + 12 = 0 menyentuh bola x 2 + y 2 + z 2-2x -4y + 2z = 3 Dan temukan titik kontaknya. Jawaban: Pusat bola adalah (1, 2, -1) dan radiusnya adalah 1 2 + 2 2 + 1 2 + 3 = 3 Panjang garis tegak lurus dari (1, 2, -1) ke bidang = 2x1 2x2 1+12 2 2 2 2 +1 2 = 9 3 = 3 Dimana hasil di atas adalah radius dari bola. Bidang yang terbentuk akan menyentuh bola.

BOLA Contoh 6 Persamaan garis melalui (1, 2, -1) dan normal terhadap bidang adalah x 1 z+1 1 = r Sebarang titik pada garis adalah: (2r+1, -2r+2, r-1) Ini akan menjadi titik kontak jika terletak pada bidang. Titik kontaknya adalah (-1, 4, -2) 2(2r+1) 2(-2r+2) + r 1 + 12 = 0 9r = -9 r = 1 = y 2 = 2 2