Materi lingkaran ini merupakan materi lanjutan karena siswa telah mempelajarinya saat sekolah dasar (SD). Sebelumnya, telah dipelajari mengenai unsur-unsur lingkaran, keliling, dan luas lingkaran, termasuk juga tentang luas juring. Oleh karena itu, siswa sebaiknya memahami kembali materi dasar tersebut dan mengerjakan soal-soal terkait yang telah dirangkum dalam tautan berikut.
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Lingkaran (Tingkat SD)
Kendati demikian, beberapa soal tetap memuat kompetensi pencapaian yang sama, tetapi beberapa lainnya melibatkan penggunaan aljabar dan teorema Pythagoras.
Berikut ini merupakan soal dan pembahasan mengenai permasalahan dalam lingkaran (tingkat SMP, tepatnya dipelajari saat kelas 8) termasuk mengenai luas arsiran, panjang busur, luas juring, dan sebagainya. Terkhusus untuk teorema Ptolemy akan dijelaskan pada pos di tautan berikut.
Baca Juga: Materi, Soal, dan Pembahasan – Teorema Ptolemy
Soal ini telah tersedia dalam bentuk PDF. Anda dapat mengaksesnya melalui folder soal mathcyber1997.com dengan mendaftar di bit.ly/Akses_Soal. Folder soal tersebut juga berisi soal UTBK-SNBT, persiapan CPNS-PPPK, psikotes, TPA, ujian masuk perguruan tinggi, kompetensi matematika, dan masih banyak lagi.
Quote by Bob Marley
Uang hanyalah angka dan angka tak pernah ada habisnya. Jika uang membuatmu bahagia, maka usahamu mencari kebahagiaan tidak akan pernah berakhir.
Bagian Pilihan Ganda
Soal Nomor 1
Perhatikan gambar berikut.
merupakan persegi dengan panjang sisi . Di dalamnya terdapat sebuah lingkaran. Luas daerah yang diarsir warna kuning adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Panjang diameter lingkaran sama dengan panjang sisi persegi, yaitu , dan panjang jari-jarinya .
Luas lingkaran dinyatakan oleh
Dua segitiga siku-siku di dalamnya kongruen (sama dan sebangun). Bila digabungkan, akan membentuk sebuah persegi dengan panjang sisinya sama dengan panjang jari-jari, yakni .
Luasnya sama dengan
Luas daerah yang diarsir warna kuning sama dengan luas lingkaran dikurangi dua kali luas segitiga, yaitu
(Jawaban C)
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Garis Singgung Lingkaran (Tingkat SMP)
Soal Nomor 2
Panjang jarum menitan sebuah jam adalah . Jarum itu bergerak selama menit. Panjang lintasan yang dilalui ujung jarum itu dengan adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Panjang jarum menit mewakili panjang jari-jari lingkaran. Perhatikan bahwa besar sudut yang terbentuk dari perpindahan jarum menit selama waktu menit adalah .
Panjang lintasan yang ditempuh sama dengan panjang busurnya.
Catatan: Simbol dibaca: kira-kira.
Jadi, panjang lintasan yang dilalui ujung jarum itu adalah
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 3
Pada gambar di bawah, besar dan panjang . Luas juring adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Luas juring dengan sudut dan jari-jari dinyatakan oleh
Jadi, luas juring adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 4
Perhatikan gambar berikut.
Daerah I adalah juring lingkaran dengan sudut pusat , sedangkan daerah II adalah juring lingkaran dengan sudut pusat . Perbandingan luas daerah I dan II adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Semakin besar sudut pusat juringnya, maka luas juringnya juga semakin besar (berbanding lurus). Karena itu, perbandingan luas daerah I dan II ditentukan oleh sudut pusat juring, yakni
Jadi, perbandingan luas daerah I dan II adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 5
Pada gambar di bawah, luas juring dan besar . Untuk , panjang jari-jari adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Berdasarkan rumus luas juring, kita peroleh
Jadi, panjang jari-jari lingkaran adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 6
Pada gambar di bawah, panjang busur dan besar . Untuk , panjang jari-jari adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan rumus mencari panjang busur lingkaran, akan kita cari nilai (panjang jari-jari).
Jadi, panjang jari-jari adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Baca Juga: Cara Menghitung Luas Daun Beraturan dalam Matematika
Soal Nomor 7
Pada gambar di bawah, panjang busur . Luas juring adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Pertama, cari dulu panjang jari-jari lingkaran.
Selanjutnya, akan dicari luas juring .
Jadi, luas juring adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 8
Perhatikan gambar berikut.
Diketahui luas juring Luas juring adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Dengan menggunakan perbandingan sudut, kita peroleh
Jadi, luas juring adalah
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 9
Pada gambar di bawah, besar , panjang , dan . Keliling daerah yang diarsir dengan adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Pertama, kita cari dulu panjang busur berdasarkan juring lingkaran berjari-jari dan sudutnya .
Selanjutnya, cari panjang busur berdasarkan juring lingkaran berjari-jari dan sudutnya juga .
Keliling daerah yang diarsir (keliling ) adalah
Jadi, keliling daerah yang diarsir adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Baca: Soal dan Pembahasan – Teorema Pythagoras
Soal Nomor 10
Pada gambar di bawah, luas daerah yang diarsir untuk adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Luas daerah yang diarsir sama dengan luas juring berjari-jari dan bersudut dikurangi dengan luas juring berjari-jari dan sudutnya juga .
Jadi, luas daerah yang diarsir sama dengan
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 11
Lingkaran memiliki diameter . Lingkaran memiliki panjang diameter tiga kalinya dari lingkaran . Lingkaran memiliki jari-jari yang panjangnya setengah kali dari lingkaran . Perbandingan luas lingkaran , dan adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Lingkaran berdiameter , atau berjari-jari .
Lingkaran berdiameter , atau berjari-jari .
Lingkaran berjari-jari .
Perbandingan luas lingkaran , dan dinyatakan oleh
Jadi, perbandingan luas lingkaran , dan adalah
(Jawaban A)
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Keliling dan Luas Bangun Datar (Tingkat Lanjut)
Soal Nomor 12
Pada gambar di bawah, panjang dan . Panjang tali busur adalah

A. C.
B. D.
Pembahasan
Diketahui dan , berarti .
Perhatikan bahwa panjang dan sama dengan panjang , yaitu , karena merupakan jari-jari lingkaran.
Pada segitiga siku-siku berlaku teorema Pythagoras.
Panjang juga sama, yaitu . Dengan demikian, panjang tali busur adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 13
Dari lingkaran di bawah, merupakan diameter, panjang , dan . Luas daerah yang diarsir dengan menggunakan adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Karena merupakan segitiga siku-siku, maka berlaku teorema Pythagoras.
Perhatikan bahwa merupakan diameter lingkaran sehingga panjang jari-jari lingkaran adalah .
Untuk mencari luas daerah yang diarsir, kurangi luas setengah lingkaran dengan luas segitiga .
Luas lingkaran sama dengan
Luas sama dengan
Luas arsiran sama dengan
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 14
Pada gambar di bawah, panjang dan . Luas daerah yang diarsir untuk adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Perhatikan bahwa merupakan segitiga siku-siku sehingga berlaku teorema Pythagoras.
sendiri adalah diameter lingkaran sehingga jari-jarinya adalah .
Luas lingkaran dinyatakan oleh
Luas persegi panjang sama dengan
Luas arsiran sama dengan
(Jawaban A)
[collapse]
Soal Nomor 15
Perhatikan gambar segitiga dalam setengah lingkaran berikut.
merupakan segitiga siku-siku sama kaki yang kelilingnya . Luas daerah yang diarsir adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Misalkan , sehingga pada segitiga siku-siku berlaku rumus Pythagoras bahwa
Dengan demikian, kita peroleh
Perhatikan bahwa merupakan diameter lingkaran. Jari-jarinya adalah . Luas daerah yang diarsir merupakan selisih luas setengah lingkaran dengan luas segitiga .
Jadi, luas daerah yang diarsir tersebut adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 16
Perhatikan gambar berikut.
Persegi memiliki panjang sisi . Sebuah lingkaran melalui titik dan serta menyinggung sisi . Luas lingkaran tersebut adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Posisikan titik sebagai titik pusat lingkaran seperti tampak pada gambar berikut.
Panjang jari-jari dinotasikan . Pada segitiga siku-siku berlaku rumus Pythagoras.
Luas lingkaran dengan panjang jari-jari adalah
Jadi, luas lingkaran tersebut adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 17
Dua buah lingkaran yang masing-masing berjari diletakkan pada sebuah bidang datar dengan kedua lingkaran saling bersinggungan. Sebuah lingkaran kecil diletakkan di antara lingkaran besar, sehingga saling bersinggungan dengan kedua lingkaran dan bidang datar.
Panjang jari-jari lingkaran kecil adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Buatlah segitiga siku-siku yang dua titik sudutnya adalah titik pusat lingkaran besar dan lingkaran kecil seperti tampak pada gambar.
Misalkan panjang jari-jari lingkaran kecil adalah , sehingga panjang sisi segitiga tersebut adalah , , (dalam satuan cm).
Berdasarkan rumus Pythagoras, diperoleh
Jadi, panjang jari-jari lingkaran kecil itu adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Soal Nomor 18
Perhatikan gambar dua lingkaran yang sepusat berikut.
Diketahui lingkaran besar dan lingkaran kecil berturut-turut berjari-jari dan dengan . Jika panjang tali busur cm, maka luas daerah yang diarsir adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Luas daerah yang diarsir sama dengan luas lingkaran besar dikurang luas lingkaran kecil.
Misalkan titik terletak di tengah dan titik pusat lingkaran, sehingga dapat dibuat segitiga siku-siku seperti berikut.
Karena cm, maka cm. Dengan menggunakan rumus Pythagoras, diperoleh
Jadi, diperoleh luas arsirnya, yaitu (Jawaban D)
[collapse]
Soal Nomor 19
Perhatikan gambar sebuah persegi panjang dan tiga lingkaran di dalamnya berikut.
Panjang diameter lingkaran adalah cm, cm, dan cm. Panjang adalah
A. C.
B. D.
Pembahasan
Posisikan titik sebagai titik pusat lingkaran. Tarik garis dan tempatkan titik , dan sehingga terbentuk segitiga siku-siku dan seperti gambar berikut.
Akan dicari panjang dan dengan menggunakan rumus Pythagoras.
Pada , diketahui cm dan cm. Dengan rumus Pythagoras, diperoleh
Pada , diketahui cm dan cm. Dengan rumus Pythagoras, diperoleh
Dengan demikian, kita peroleh
Jadi, panjang adalah
(Jawaban C)
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Geometri Bidang Datar
Soal Nomor 20
Lingkaran dan masing-masing memiliki radius Lingkaran dan bersinggungan di satu titik. adalah garis yang menghubungkan titik pusat lingkaran dan Jika lingkaran bersinggungan dengan titik tengah garis berapakah luas daerah di dalam lingkaran , tetapi di luar lingkaran dan ?
A. C.
B. D.
Pembahasan
Perhatikan sketsa gambar berikut.
Dari gambar, titik merupakan titik tengah garis sedangkan titik dan masing-masing merupakan titik potong lingkaran dengan lingkaran dan Pertama, kita hitung dulu luas tembereng lingkaran (luas daerah yang diberi warna latar biru pada gambar di atas). Luasnya dapat dicari dengan mengurangi luas seperempat lingkaran terhadap luas segitiga siku-siku
Karena ada 4 daerah tembereng yang kongruen, maka luas lingkaran yang berada di luar lingkaran dan sama dengan luas lingkaran itu sendiri dikurangi luas keempat tembereng tersebut.
Jadi, luas yang dimaksud adalah
(Jawaban B)
[collapse]
Soal Nomor 21
Suatu segitiga siku-siku diposisikan sehingga beririsan dengan suatu lingkaran. Panjang sisi segitiga tersebut adalah cm, cm, dan cm. Daerah di dalam lingkaran, tetapi di luar segitiga memiliki luas yang sama dengan daerah di dalam segitiga, tetapi di luar lingkaran. Panjang jari-jari lingkaran sama dengan
A. D.
B. E.
C.
Pembahasan
Misalkan luas daerah yang beririsan dengan segitiga dan lingkaran adalah Dengan demikian, luas lingkaran dikurang akan sama dengan luas segitiga dikurang karena diketahui bahwa luas di luar irisan lingkaran dan segitiga itu sama.
Misalkan panjang jari-jari lingkaran adalah Dengan demikian, didapat
Jadi, panjang jari-jari lingkaran tersebut adalah
(Jawaban D)
[collapse]
Bagian Uraian
Soal Nomor 1
Diketahui lingkaran pada gambar di atas dengan dan . Jika , tentukan:
a. luas juring ;
b. luas ;
c. luas tembereng (daerah yang diarsir).
Pembahasan
Jawaban a)
Jadi, luas juring adalah
Jawaban b)
merupakan segitiga sama sisi, karena ada dua sisi yang sama panjang, yaitu dan sudut pengapitnya .
Tarik garis tinggi dari ke sisi , sehingga tepat jatuh di titik tengah sisi itu membentuk sudut siku-siku seperti tampak pada gambar.
Pada segitiga , berlaku rumus Pythagoras.
Luas segitiga dinyatakan oleh
Jawaban c)
Luas tembereng (luas daerah yang diarsir) dinyatakan oleh
[collapse]
Soal Nomor 2
Perhatikan gambar di bawah.
adalah seperempat lingkaran dengan jari-jari cm. Keliling adalah cm. Berapakah keliling daerah yang diarsir?
Pembahasan
Perhatikan bahwa merupakan diagonal persegi panjang , sekaligus jari-jari seperempat lingkaran. Ini artinya, . juga diagonal persegi panjang, sehingga .
Segitiga merupakan segitiga siku-siku sehingga berlaku rumus Pythagoras. Karena , maka berdasarkan Tripel Pythagoras: , diperoleh dan , dan ini sesuai dengan informasi bahwa keliling .
Selanjutnya, akan dicari keliling dari daerah yang diarsir, yakni .
Panjang busur sama dengan seperempat keliling lingkaran, yaitu
Panjang sama dengan panjang dikurangi , yaitu
Panjang sama dengan panjang dikurangi , yaitu
Dengan demikian, keliling adalah
Jadi, keliling daerah yang diarsir adalah
[collapse]
Soal Nomor 3
Pada gambar di bawah, diketahui panjang dan adalah setengah lingkaran.
Hitunglah luas daerah yang diarsir.
Pembahasan
Pindahkan posisi daun di atas sehingga kita peroleh gambar seperti berikut.
Kita akan memperoleh bahwa luas daerah yang diarsir ternyata sama dengan setengah kali dari luas segitiga sama kaki . Oleh karena itu,
Jadi, luas daerah yang diarsir sama dengan
[collapse]
Soal Nomor 4
Seperempat lingkaran pada gambar berikut mempunyai panjang jari-jari dan berpusat di . Titik adalah titik tengah yang merupakan pusat setengah lingkaran yang melalui . Berapakah luas daerah yang diarsir?
Pembahasan
Perhatikan sketsa gambar berikut.
Luas segitiga siku-siku dinyatakan oleh
Luas juring (seperempat lingkaran) dinyatakan oleh
Diperoleh luas daerah arsir I, yaitu .
Selanjutnya, luas juring dengan sudut pusat (besar sudutnya diperoleh dari segitiga siku-siku sama kaki ) adalah
Luas segitiga ditambah luas setengah lingkaran sama dengan .
Dengan demikian, luas daerah arsir II sama dengan .
Luas arsir seluruhnya adalah
[collapse]
Soal Nomor 5
Diketahui dua buah lingkaran berjari-jari dan saling beririsan seperti gambar berikut.
Jika luas keseluruhan gabungan kedua lingkaran adalah , tentukan luas daerah hasil irisan dua lingkaran tersebut (daerah yang diarsir).
Pembahasan
Luas lingkaran dengan panjang jari-jari adalah
Luas lingkaran dengan panjang jari-jari adalah
Luas keseluruhan gabungan dua lingkaran sama dengan luas masing-masing lingkaran dikurangi kali luas irisan lingkaran itu. Ini dikarenakan daerah irisannya berlapis dua.
Kita tuliskan,
Jadi, luas daerah arsir (hasil irisan) adalah
[collapse]
Soal Nomor 6
Sepuluh lingkaran identik disusun membentuk sebuah segitiga. Titik dan keduanya merupakan pusat dari dua lingkaran. Sebuah garis melalui kedua titik tersebut sehingga membagi bangun menjadi dua daerah terpisah: daerah merah di kiri dan daerah biru di kanan.
Berapakah perbandingan luas daerah biru terhadap luas daerah merah?
Pembahasan
Kita dapat susun daerah yang diarsir dengan menukarkan posisi tembereng yang terpotong sehingga seperti gambar berikut.
Tampak pada gambar di atas terdapat lingkaran biru identik dan lingkaran merah identik. Dengan demikian, perbandingan luas keduanya adalah
[collapse]
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Persamaan Lingkaran
Soal Nomor 7
Gambar berikut merupakan persegi yang di dalamnya berisi sebuah lingkaran dan lingkaran itu tertutupi oleh seperempat lingkaran dengan panjang jari-jari yang sama. Berapakah perbandingan luas daerah yang diarsir warna kuning dan hijau?

Pembahasan
Perhatikan gambar berikut.
Jika kita menukar daerah kuning pada sisi atas persegi dengan bagian hijau di bagian bawah seperti tampak pada gambar kiri, kita peroleh gambar kanan. Jelas bahwa daerah kuning dan hijau ternyata sama luasnya. Jadi, perbandingan luas daerah yang diarsir kuning dan hijau adalah
[collapse]
Soal Nomor 8
Sebuah satelit terletak pada orbit di atas permukaan bumi. Satelit tersebut memerlukan waktu jam untuk mengitari orbitnya sekali.
Untuk panjang jari-jari bumi dan dengan asumsi orbit satelit adalah bulat melingkar, tentukan:
- panjang jari-jari orbital;
- jarak tempuh satelit untuk berputar sekali pada orbitnya;
- kecepatan tempuh satelit.
Pembahasan
Jawaban a)
Perhatikan sketsa gambar berikut.
Panjang jari-jari orbital sama dengan panjang jari-jari bumi ditambah ketinggian satelit dari permukaan bumi, yaitu .
Jawaban b)
Jarak tempuh satelit untuk memutari orbit sama dengan keliling lingkaran berjari-jari , yaitu
Jawaban c)
Jadi, kecepatan tempuh satelit sebesar
[collapse]
Soal Nomor 9
Gambar di bawah ini adalah penampang sebuah saluran air yang berbentuk lingkaran dengan diameter cm dan lebar permukaan airnya adalah cm.

- Tentukan tinggi permukaan air.
- Tentukan luas penampang air (nyatakan dalam ).
Pembahasan
Jawaban a)
Perhatikan sketsa gambar berikut.
Titik merupakan pusat lingkaran. Perhatikan bahwa ketiganya terletak pada sisi lingkaran, sehingga . Titik terletak tepat di tengah .
Karena , maka merupakan segitiga sama sisi (setiap sudutnya pasti besarnya ).
Kita akan mencari panjang dengan menggunakan rumus Pythagoras pada segitiga siku-siku .
Diketahui dan . Dengan demikian,
Tinggi penampang air diwakili oleh panjang , yaitu .
Jawaban b)
Luas penampang air sama dengan luas juring dengan sudut pusat dikurangi luas segitiga sama sisi .
Jadi, luas penampang air tersebut adalah
[collapse]
Soal Nomor 10
Lingkaran tepat menyinggung sisi-sisi (circumscribed) di dalam sebuah persegi.
Jika panjang jari-jari lingkaran dan berturut-turut adalah cm dan cm, tentukan panjang sisi persegi tersebut.
Pembahasan
Misalkan panjang sisi persegi adalah
Tarik garis mendatar yang melewati titik pusat kedua lingkaran. Hubungkan titik pusat kedua lingkaran tersebut, kemudian bentuklah segitiga siku-siku seperti yang tampak pada gambar berikut.
Panjang alas dan tinggi segitiga siku-siku tersebut adalah sama, yaitu
Dengan menggunakan rumus Pythagoras, diperoleh
Jadi, panjang sisi persegi tersebut adalah
[collapse]