Persamaan Lokus

7.4 Persamaan Lokus
 
Imej tersebut ialah grafik pendidikan bertajuk ‘Persamaan Lokus’ Ia termasuk logo ‘Pandai’ di bahagian atas. Di bawah tajuk, terdapat dua bahagian yang disambungkan dengan anak panah putus-putus. Bahagian pertama, berlabel 'Lokus,' mentakrifkan lokus sebagai 'Himpunan semua titik yang memenuhi syarat tertentu atau set syarat.' Bahagian kedua, berlabel 'Persamaan Lokus,' mentakrifkannya sebagai 'Perwakilan matematik yang menerangkan kedudukan semua titik tersebut.' Reka bentuk keseluruhan menggunakan gabungan warna biru, putih dan merah.
 
Persamaan Lokus

Persamaan lokus bagi suatu titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya (\(r\)) sentiasa malar dari satu titik tetap \((x_1,y_1)\) ialah:

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=r^2\)


Persamaan lokus bagi suatu titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya sentiasa malar dari dua titik tetap \((x_1,y_1)\) dan \((x_2,y_2)\) dengan nisbah \(m:n\) ialah:

\(\dfrac{(x-x_1)^2+(y-y_1)^2}{(x-x_2)^2+(y-y_2)^2}=\dfrac{m^2}{n^2}\)


Persamaan lokus bagi suatu titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya sentiasa malar dari dua titik tetap \((x_1,y_1)\) dan \((x_2,y_2)\) ialah:

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=(x-x_2)^2+(y-y_2)^2\)

 
 
 
Contoh \(1\)
Soalan

Cari persamaan lokus bagi titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya sentiasa \(5\) unit dari suatu titik tetap \(Q(2,4)\).

Penyelesaian

Formula yang terlibat adalah (satu titik tetap):

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=r^2\).


Gantikan nilai koordinat \(Q(2,4)\) dan jarak \(5\) unit ke dalam formula:

\((x-2)^2+(y-4)^2=5^2\).


Kembangkan dan permudahkan persamaan yang dihasilkan:

\(\begin{aligned} x^2-4x+4+y^2-8y+16&=25 \\ x^2+y^2-4x-8y-5&=0. \end{aligned}\)


Persamaan lokus titik \(P\) ialah:

\(x^2+y^2-4x-8y-5=0\).

 
Contoh \(2\)
Soalan

Cari persamaan lokus bagi titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya dari titik \(A(-2,3)\) dan titik \(B(4,-1)\) adalah sama.

Penyelesaian

Formula yang terlibat adalah (dua titik tetap):

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=(x-x_2)^2+(y-y_2)^2\).


Gantikan nilai koordinat titik \(A(-2,3)\) dan \(B(4,-1)\) ke dalam formula:

\((x-(-2))^2+(y-3)^2=(x-4)^2+(y-(-1))^2\).


Kembangkan dan permudahkan persamaan yang dihasilkan:

\(\begin{aligned} (x+2)^2+(y-3)^2&=(x-4)^2+(y+1)^2 \\ x^2+2x+4+y^2-6y+9&=x^2-8x+16+y^2+2y+1 \\ 10x-8y-4&=0. \end{aligned}\)


Persamaan lokus titik \(P\) ialah:

\(10x-8y-4=0\).

 
Contoh \(3\)
Soalan

\(A(2,0)\) dan \(B(0,-2)\) adalah dua titik tetap. Titik \(P\) bergerak dengan nisbah supaya \(AP:PB=1:2\). Cari persamaan lokus bagi titik bergerak \(P\).

Penyelesaian

Formula yang terlibat adalah (dua titik tetap, nisbah):

\(\dfrac{(x-x_1)^2+(y-y_1)^2}{(x-x_2)^2+(y-y_2)^2}=\dfrac{m^2}{n^2}\).


Gantikan nilai koordinat titik \(A(2,0)\) dan \(B(0,-2)\), serta nisbah \(AP:PB=1:2\) ke dalam formula:

\(\begin{aligned} \dfrac{AP}{PB}&=\dfrac{1}{2} \\ \dfrac{(x-2)^2+(y-0)^2}{(x-0)^2+(y+2)^2}&=\dfrac{1}{2^2}. \end{aligned}\)


Kembangkan dan permudahkan persamaan yang dihasilkan:

\(\begin{aligned} 4[(x-2)^2+y^2]&=x^2+(y+2)^2 \\ 4(x^2-4x+4)+4y^2&=x^2+(y^2+4y+4) \\ 4x^2-16x+16+4y^2&=x^2+y^2+4y+4 \\ 3x^2+3y^2-16x-4y+12&=0. \end{aligned}\)


Persamaan lokus titik \(P\) ialah:

\(3x^2+3y^2-16x-4y+12=0\).

 

 

Persamaan Lokus

7.4 Persamaan Lokus
 
Imej tersebut ialah grafik pendidikan bertajuk ‘Persamaan Lokus’ Ia termasuk logo ‘Pandai’ di bahagian atas. Di bawah tajuk, terdapat dua bahagian yang disambungkan dengan anak panah putus-putus. Bahagian pertama, berlabel 'Lokus,' mentakrifkan lokus sebagai 'Himpunan semua titik yang memenuhi syarat tertentu atau set syarat.' Bahagian kedua, berlabel 'Persamaan Lokus,' mentakrifkannya sebagai 'Perwakilan matematik yang menerangkan kedudukan semua titik tersebut.' Reka bentuk keseluruhan menggunakan gabungan warna biru, putih dan merah.
 
Persamaan Lokus

Persamaan lokus bagi suatu titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya (\(r\)) sentiasa malar dari satu titik tetap \((x_1,y_1)\) ialah:

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=r^2\)


Persamaan lokus bagi suatu titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya sentiasa malar dari dua titik tetap \((x_1,y_1)\) dan \((x_2,y_2)\) dengan nisbah \(m:n\) ialah:

\(\dfrac{(x-x_1)^2+(y-y_1)^2}{(x-x_2)^2+(y-y_2)^2}=\dfrac{m^2}{n^2}\)


Persamaan lokus bagi suatu titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya sentiasa malar dari dua titik tetap \((x_1,y_1)\) dan \((x_2,y_2)\) ialah:

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=(x-x_2)^2+(y-y_2)^2\)

 
 
 
Contoh \(1\)
Soalan

Cari persamaan lokus bagi titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya sentiasa \(5\) unit dari suatu titik tetap \(Q(2,4)\).

Penyelesaian

Formula yang terlibat adalah (satu titik tetap):

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=r^2\).


Gantikan nilai koordinat \(Q(2,4)\) dan jarak \(5\) unit ke dalam formula:

\((x-2)^2+(y-4)^2=5^2\).


Kembangkan dan permudahkan persamaan yang dihasilkan:

\(\begin{aligned} x^2-4x+4+y^2-8y+16&=25 \\ x^2+y^2-4x-8y-5&=0. \end{aligned}\)


Persamaan lokus titik \(P\) ialah:

\(x^2+y^2-4x-8y-5=0\).

 
Contoh \(2\)
Soalan

Cari persamaan lokus bagi titik bergerak \(P(x,y)\) supaya jaraknya dari titik \(A(-2,3)\) dan titik \(B(4,-1)\) adalah sama.

Penyelesaian

Formula yang terlibat adalah (dua titik tetap):

\((x-x_1)^2+(y-y_1)^2=(x-x_2)^2+(y-y_2)^2\).


Gantikan nilai koordinat titik \(A(-2,3)\) dan \(B(4,-1)\) ke dalam formula:

\((x-(-2))^2+(y-3)^2=(x-4)^2+(y-(-1))^2\).


Kembangkan dan permudahkan persamaan yang dihasilkan:

\(\begin{aligned} (x+2)^2+(y-3)^2&=(x-4)^2+(y+1)^2 \\ x^2+2x+4+y^2-6y+9&=x^2-8x+16+y^2+2y+1 \\ 10x-8y-4&=0. \end{aligned}\)


Persamaan lokus titik \(P\) ialah:

\(10x-8y-4=0\).

 
Contoh \(3\)
Soalan

\(A(2,0)\) dan \(B(0,-2)\) adalah dua titik tetap. Titik \(P\) bergerak dengan nisbah supaya \(AP:PB=1:2\). Cari persamaan lokus bagi titik bergerak \(P\).

Penyelesaian

Formula yang terlibat adalah (dua titik tetap, nisbah):

\(\dfrac{(x-x_1)^2+(y-y_1)^2}{(x-x_2)^2+(y-y_2)^2}=\dfrac{m^2}{n^2}\).


Gantikan nilai koordinat titik \(A(2,0)\) dan \(B(0,-2)\), serta nisbah \(AP:PB=1:2\) ke dalam formula:

\(\begin{aligned} \dfrac{AP}{PB}&=\dfrac{1}{2} \\ \dfrac{(x-2)^2+(y-0)^2}{(x-0)^2+(y+2)^2}&=\dfrac{1}{2^2}. \end{aligned}\)


Kembangkan dan permudahkan persamaan yang dihasilkan:

\(\begin{aligned} 4[(x-2)^2+y^2]&=x^2+(y+2)^2 \\ 4(x^2-4x+4)+4y^2&=x^2+(y^2+4y+4) \\ 4x^2-16x+16+4y^2&=x^2+y^2+4y+4 \\ 3x^2+3y^2-16x-4y+12&=0. \end{aligned}\)


Persamaan lokus titik \(P\) ialah:

\(3x^2+3y^2-16x-4y+12=0\).