Materi, Soal, dan Pembahasan – Lingkaran Dalam dan Lingkaran Luar Segitiga

Lingkaran dalam dan luar segitiga

Segitiga adalah bangun datar paling sederhana yang berdiri dengan tiga sisi dan tiga titik sudut. Selain itu, ada lingkaran yang hadir dengan sisi lengkungnya yang membentuk bulat sempurna. Keduanya sering kita temukan dalam kehidupan sehari-hari.

Segitiga memiliki keliling dan luas. Lingkaran juga memiliki keliling (circumference), tetapi luasnya kadang diperdebatkan. Ini terjadi karena adanya definisi yang mengatakan bahwa lingkaran adalah himpunan titik-titik yang berjarak sama terhadap satu titik tertentu (yang disebut sebagai titik pusat). Definisi ini menunjukkan bahwa lingkaran bukanlah bangun datar. Andaikan “lingkaran” yang kita maksud di sini adalah sisi lengkung beserta interior (daerah yang dibatasi oleh sisi lengkung itu), maka lingkaran juga memiliki luas karena ia dapat dipandang sebagai bangun datar. Jadi, setiap kali kita berbicara tentang “luas lingkaran”, itu merujuk pada luas daerah yang dibatasi oleh lingkaran.

Ada hubungan spesial yang dapat kita temukan dari segitiga dan lingkaran. Setiap kali kita menggambar segitiga sembarang, apa pun bentuknya, kita selalu bisa menggambarkan lingkaran di dalamnya yang menyinggung setiap sisi segitiga. Lingkaran seperti ini disebut juga sebagai lingkaran dalam. Selain itu, setiap kali kita menggambar segitiga sembarang, kita juga bisa membuat lingkaran di luarnya yang melalui ketiga titik sudut segitiga. Lingkaran ini disebut sebagai lingkaran luar. Mari kita telaah lebih lanjut dengan diawali oleh definisi berikut.

Definisi: Lingkaran Dalam Segitiga

Lingkaran dalam segitiga (incircle) didefinisikan sebagai lingkaran yang terletak di dalam segitiga dan menyinggung ketiga sisi segitiga tersebut. Gambar berikut menunjukkan ABC dan lingkaran dalamnya.

Definisi: Lingkaran Luar Segitiga

Lingkaran luar segitiga (excircle) didefinisikan sebagai lingkaran yang terletak di luar segitiga dan menyinggung ketiga sisi atau perpanjangan sisi segitiga tersebut. Gambar berikut menunjukkan ABC dan lingkaran luarnya.

Ada teorema terkait lingkaran dalam dan lingkaran luar segitiga. Teorema tersebut memberi hubungan terkait panjang sisi segitiga, luas segitiga, panjang jari-jari lingkaran, dan luas lingkaran. Sebelum kita lanjut, kita diharapkan sudah memahami penggunaan teorema Pythagoras pada segitiga siku-siku terlebih dahulu. Teorema tersebut diberikan sebagai berikut.

Teorema: Panjang Jari-Jari Lingkaran Dalam Segitiga

Diketahui segitiga sembarang ABC. Jika segitiga tersebut memiliki luas LABC dan setengah dari kelilingnya adalah s=12(AB+AC+BC), maka panjang jari-jari lingkaran dalam segitiga tersebut sama dengan r=LABCs.

Bukti

Teorema: Panjang Jari-Jari Lingkaran Luar Segitiga

Diketahui segitiga sembarang ABC. Jika segitiga tersebut memiliki luas LABC, maka panjang jari-jari lingkaran luar segitiga tersebut sama dengan R=ABACBC4LABC.


Bukti

Beberapa soal tentang lingkaran dalam dan lingkaran luar segitiga telah disusun beserta pembahasannya di bawah ini. Semoga dapat dijadikan sebagai bahan untuk meningkatkan pemahaman terkait materi yang kita bahas.

Jika Anda ingin mencari soal latihan yang lebih banyak, Anda dapat mengakses ke folder soal mathcyber1997.com dengan mendaftar di bit.ly/Akses_SoalFolder soal tersebut berisi soal UTBK-SNBT, soal persiapan CPNS-PPPK, soal psikotes, soal TPA, soal ujian masuk perguruan tinggi (termasuk STAN), soal kompetensi matematika (termasuk OSN dan ON MIPA), dan masih banyak lagi.

Today Quote

I would rather own little and see the world… than own the world and see little of it.

Bagian Pilihan Ganda 

Soal Nomor 1

Perhatikan gambar berikut.
Jika panjang AC dan BC berturut-turut adalah 8 cm dan 15 cm, maka panjang jari-jari lingkaran dalam segitiga tersebut adalah
A. 2,5 cm                D. 5,0 cm
B. 3,0 cm                E. 6,0 cm
C. 4,0 cm

Pembahasan

Soal Nomor 2

Suatu segitiga ditempatkan pada bidang koordinat Kartesius sehingga titik sudutnya di (0,0),(6,0), dan (0,12). Panjang jari-jari lingkaran dalamnya adalah
A. 6+35
B. 635
C. 9+35
D. 935
E. 12+35

Pembahasan

Soal Nomor 3

Gambar berikut menunjukkan segitiga ABC dengan sudut siku-siku di A. Luas daerah yang diberi warna biru adalah
A. (546π) cm2
B. (549π) cm2
C. (5412π) cm2
D. (364π) cm2
E. (369π) cm2

Pembahasan

Soal Nomor 4

Suatu segitiga memiliki lingkaran dalam. Keliling lingkaran tersebut adalah 83π cm. Jika luas segitiga tersebut adalah 12 cm2, maka keliling segitiga sama dengan
A. 12 cm                   D. 22 cm
B. 16 cm                   E. 24 cm
C. 18 cm

Pembahasan

Soal Nomor 5

Perhatikan gambar berikut.
ABC adalah segitiga siku-siku. Lingkaran di dalamnya menyinggung setiap sisi segitiga dengan O sebagai titik pusatnya. Luas BOC adalah
A. 9 cm2                   D. 15 cm2
B. 10 cm2                 E. 17 cm2
C. 13 cm2

Pembahasan

Soal Nomor 6

Jika nilai luas dan keliling dari suatu segitiga adalah sama, maka panjang jari-jari lingkaran dalamnya sama dengan
A. 1                C. 3                E. 6
B. 2                D. 4

Pembahasan

Soal Nomor 7

Sebuah segitiga siku-siku mempunyai panjang sisi berpenyiku masing-masing 15 cm dan 36 cm. Jika sebuah lingkaran akan dibuat, maka panjang jari-jari lingkaran terkecil yang dapat menutupi segitiga itu adalah
A. 18,0 cm                   D. 21,5 cm
B. 19,0 cm                   E. 24,0 cm
C. 19,5 cm

Pembahasan

Soal Nomor 8

Sebuah segitiga mempunyai luas 126 cm2. Jika panjang jari-jari lingkaran dalam segitiga adalah 236 cm, maka panjang ketiga sisi segitiga tersebut yang mungkin dalam satuan cm adalah
A. 14,16,18
B. 11,15,19
C. 12,15,18
D. 9,12,20
E. 9,12,15

Pembahasan

Soal Nomor 9

Perhatikan gambar berikut.
Luas lingkaran di atas adalah
A. 7.22564π cm2            
B. 6.40064π cm2              
C. 5.62564π cm2
D. 4.22564π cm2
E. 3.12564π cm2

Pembahasan

Soal Nomor 10

Lingkaran dalam dan lingkaran luar akan dilukiskan pada segitiga PQR yang memiliki sudut siku-siku di P. Jika panjang PQ=8 cm dan PR=15 cm, maka perbandingan panjang jari-jari lingkaran dalam dan luarnya adalah
A. 3:13                   D. 6:17
B. 6:13                   E. 9:17
C. 3:17

Pembahasan

Soal Nomor 11

Diberikan segitiga ABC dengan ABC=50. Titik I merupakan titik pusat lingkaran dalam segitiga ABC. Titik O merupakan titik pusat lingkaran luar segitiga AIC. Besar AOC adalah
A. 115                  D. 150
B. 130                  E. 160
C. 145

Pembahasan

Soal Nomor 12

Diketahui ABC dengan AC=8 cm dan ABC=60. Jika panjang jari-jari lingkaran luarnya adalah R, maka nilai dari 3R2=
A. 16 cm2                D. 64 cm2
B. 25 cm2                E. 100 cm2
C. 36 cm2

Pembahasan

Soal Nomor 13

Sebuah lingkaran memiliki panjang jari-jari 1. Luas maksimum segitiga sama sisi yang dapat dibuat di dalam lingkaran tersebut adalah
A. 123                   D. 3
B. 143                   E. 323
C. 343

Pembahasan

Bagian Uraian

Soal Nomor 1

Panjang sisi-sisi dari suatu segitiga adalah 15 cm, 20 cm, dan 25 cm. Tentukan:

  1. keliling segitiga;
  2. luas segitiga; dan
  3. panjang jari-jari lingkaran dalamnya.

Pembahasan

Soal Nomor 2

Panjang sisi-sisi sebuah segitiga adalah 13 cm, 24 cm, dan 15 cm. Hitunglah:

  1. keliling segitiga itu; dan
  2. panjang jari-jari lingkaran luarnya.

Pembahasan

Soal Nomor 3

Buktikan bahwa Jika R adalah jari-jari lingkaran luar ABC, maka R=BC2sinA.

Pembahasan

Soal Nomor 4

Buktikan bahwa perbandingan panjang jari-jari lingkaran luar terhadap lingkaran dalam pada segitiga sama sisi sembarang adalah 2:1.

Pembahasan