Menentukan Panjang Jari - Jari Lingkaran Dalam dan Luar Segitiga
Setelah kita membahas materi tentang sabuk pada lingkaran, kali ini kita akan mempelajari materi mengenai bagaimana menentukan panjang jari-jari lingkaran dimana tiga titik pada lingkaran tersebut masing-masing menyinggung sisi-sisi pada segitiga. Pada pembahasan kali ini. kita akan mengenal istilah jari-jari lingkaran dalam segitiga dan jari-jari lingkaran luar segitiga. Namun sebelum kita mengenal lebih jauh mengenai hal itu, kita akan diperkenalkan terlebih dahulu teknik menghitung luas segitiga bila diketahui panjang ketiga sisinya.
A. Menentukan Luas Segitiga Bila Diketahui Panjang Sisi-Sisinya.
Perhatikan gambar berikut ini:
Gambar di atas menunjukan bahwa segitiga $\bigtriangleup ABC$ memiliki panjang sisi AB = c, AC = b dan BC = a. Jika kita menarik garis tegak lurus BC dan melalui A, maka akan didapatkan titik potong garis tegak lurus tersebut dengan garis BC. Misalkan saja titik potong tersebut adalah D. Apabila kita andaikan panjang BD = x, maka panjang CD = a - x. Dengan demikian berdasarkan rumus Phtagoras kita dapatkan:
$t^2 = c^2 - x ^2$ dan $t^2 = b^2 - (a-x)^2$ ........ persamaan 1
jika kita subtitusikan kedua persaman tersebut maka kita akan mendapatkan
$c^2 - x ^2 = b^2 - (a-x)^2$
$c^2 - x ^2 = b^2 - a^2+2ax- x^2$
$c^2 - b ^2 + a^2= 2ax$
$\displaystyle x = \frac {c^2 - b ^2 + a^2}{2a}$
$t^2 = c^2 - x ^2$
$\displaystyle t^2 = c^2 - \left ( \frac{c^2-b^2+a^2}{2a} \right) ^2$ ingat $p^2 - q^2 = (p-q) (p+q)$
$\displaystyle t^2 = \left ( c+\frac{c^2-b^2+a^2}{2a} \right) \left ( c-\frac{c^2-b^2+a^2}{2a} \right )$
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{c^2-b^2+a^2+2ac}{2a} \right) \left ( \frac{-c^2+b^2-a^2+2ac}{2a} \right )$
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{(c+a+b)(c+a-b)}{2a} \right) \left ( \frac{(b+c-a)(b-(c-a))}{2a} \right )$
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{(c+a+b)(c+a-b)}{2a} \right) \left ( \frac{(b+c-a)(b-c+a))}{2a} \right )$ ..... persamaan 2
Sekarang misalkan $\displaystyle s =\frac {1}{2}\times keliling$ $\displaystyle \bigtriangleup ABC=\frac{1}{2}(a+b+c)$, maka
$a+b+c =2s$ $c+a = 2s - b$ $a+b = 2s - c$ $b+c=2s -a$ ..... persamaan 3
Sehingga dari persamaan 2 dan persamaan 3 diperoleh
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{(c+a+b)(c+a-b)}{2a} \right) \left ( \frac{(b+c-a)(b-c+a))}{2a} \right )$
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{(s)((2s-b)-b)}{2a} \right) \left ( \frac{((2s-a)-a)((2s-c)-c)}{2a} \right )$
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{(2s)(2s-2b)}{2a} \right) \left ( \frac{(2s-2a)(2s-2c)}{2a} \right )$
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{2(2s)(s-b)}{2a} \right) \left ( \frac{2(s-a) 2(s-c)}{2a} \right )$
$\displaystyle t^2 = \left (\frac{4(s)(s-b)(s-b)(s-a)}{a^2} \right) $
$\displaystyle t = \frac{2}{a}\sqrt{(s)(s-b)(s-b)(s-a) } $
Luas $\displaystyle \bigtriangleup ABC = \frac {1}{2}\times a \times \frac{2}{a}\sqrt{(s)(s-b)(s-b)(s-a) }$
Luas $\bigtriangleup ABC = \sqrt{(s)(s-b)(s-b)(s-a) }$
Rumus :
" Jika sebuah segitiga memiliki panjang sisi masing-masing adalah a, b dan c, maka luas segitiga tersebut adalah
Luas $=\sqrt {s (s-a)(s-b)(s-c)}$ dimana $\displaystyle s = \frac{1}{2}\times (a+b+c)$
B. Jari-jari Lingkaran Dalam Segitiga
Luas $\bigtriangleup ABC =$ luas $\bigtriangleup AOB$ + luas $\bigtriangleup AOC$ + luas $\bigtriangleup BOC$
Luas $\displaystyle \bigtriangleup ABC =\frac {1}{2}. c . r + \frac {1}{2}.b.r + \frac{1}{2}.a.r$
Luas $\displaystyle \bigtriangleup ABC =\frac {1}{2} r . (a+b + c)$
karena (a+b+c) = 2s dan luas segitiga $=\sqrt {s(s-a)(s-b)(s-c)}$ maka kita dapatkan
Luas $\displaystyle \bigtriangleup ABC =\frac {1}{2} r . (a+b + c)$
$\displaystyle r= \frac {\begin {matrix} luas&\bigtriangleup ABC \end {matrix}}{s}=\frac{\sqrt {s(s-a)(s-b)(s-c)}}{s}$
Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa
C. Jari-jari Lingkaran Luar Segitiga
Untuk memahami jari-jari lingkaran luar segitiga, kalian bisa mengamti gambar berikut ini:
$\displaystyle \frac{AE}{AB}=\frac {AC}{AD}$
$\displaystyle AD=\frac {b\times c}{2r}$ ............... persamaan (i)
Sekarang kita amati kembali $\bigtriangleup ABC$. Dengan mensubtitusikan persamaan (i) maka kita dapatkan luas segitiga tersebut adalahuntuk $\displaystyle s=\frac{1}{2} \times (a+b+c)$
Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa
"Panjang jari-jari lingkaran luar segitiga sama dengan hasil perkalian sisi-sisi segitiga dibagi dengan 4 kali luas segitiga tersebut, yakni :
untuk $\displaystyle s=\frac{1}{2} \times (a+b+c)$