1. Diketahui elips dengan sumbu panjang 12 dan eksentrisitas $e=\frac{2}{3}$, serta titik apinya pada sumbu X dan simetris terhadap titik O.
2. Tentukan persamaan elips tersebut.
3. Diketahui persamaan elips umum adalah $$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$$ dengan $a$ adalah setengah sumbu panjang dan $b$ setengah sumbu pendek.
4. Karena sumbu panjang 12, maka $2a=12 \Rightarrow a=6$.
5. Eksentrisitas $e=\frac{c}{a} = \frac{2}{3}$, sehingga $c = a e = 6 \times \frac{2}{3} = 4$.
6. Hubungan antara $a$, $b$, dan $c$ adalah $$c^2 = a^2 - b^2 \Rightarrow b^2 = a^2 - c^2 = 36 - 16 = 20$$.
7. Jadi persamaan elipsnya adalah $$\frac{x^2}{36} + \frac{y^2}{20} = 1$$.
---
8. Persamaan elips yang diberikan adalah $$x^2 + 6y^2 = 10$$.
9. Bentuk standar: $$\frac{x^2}{10} + \frac{y^2}{\frac{10}{6}} = 1$$.
10. Gradien garis singgung elips di titik $(x_0,y_0)$ adalah $$m = -\frac{b^2 x_0}{a^2 y_0} = -\frac{\frac{10}{6} x_0}{10 y_0} = -\frac{x_0}{6 y_0}$$.
11. Garis yang tegak lurus terhadap $$x + 2y + 6 = 0$$ memiliki gradien $$m_1 = -\frac{1}{2}$$, sehingga gradien garis singgung elips harus $$m = 2$$.
12. Dari $$m = -\frac{x_0}{6 y_0} = 2 \Rightarrow -\frac{x_0}{6 y_0} = 2 \Rightarrow x_0 = -12 y_0$$.
13. Substitusi ke elips: $$x_0^2 + 6 y_0^2 = 10 \Rightarrow (-12 y_0)^2 + 6 y_0^2 = 10 \Rightarrow 144 y_0^2 + 6 y_0^2 = 10 \Rightarrow 150 y_0^2 = 10 \Rightarrow y_0^2 = \frac{1}{15}$$.
14. Jadi $$y_0 = \pm \frac{1}{\sqrt{15}}$$ dan $$x_0 = -12 y_0 = \mp \frac{12}{\sqrt{15}}$$.
15. Persamaan garis singgung di titik $(x_0,y_0)$ adalah $$y - y_0 = m (x - x_0)$$ dengan $$m=2$$.
16. Jadi dua garis singgung:
$$y - \frac{1}{\sqrt{15}} = 2 \left(x + \frac{12}{\sqrt{15}}\right)$$ dan
$$y + \frac{1}{\sqrt{15}} = 2 \left(x - \frac{12}{\sqrt{15}}\right)$$.
---
17. Parabola dengan puncak di $(4,-3)$ dan fokus pada garis vertikal, jarak puncak ke fokus $=5$.
18. Karena fokus di garis vertikal, parabola membuka ke atas atau ke bawah.
19. Jarak fokus ke puncak adalah $$|p|=5$$, sehingga $$p=5$$ atau $$p=-5$$.
20. Persamaan parabola dengan puncak di $(h,k)$ dan fokus di atas/bawah adalah $$ (x - h)^2 = 4p (y - k) $$.
21. Jadi persamaan parabola:
- Jika fokus di atas: $$ (x - 4)^2 = 20 (y + 3) $$
- Jika fokus di bawah: $$ (x - 4)^2 = -20 (y + 3) $$
22. Fokus parabola:
- Jika fokus di atas: $(4, -3 + 5) = (4, 2)$
- Jika fokus di bawah: $(4, -3 - 5) = (4, -8)$
23. Garis direktriks:
- Jika fokus di atas: $$y = -3 - 5 = -8$$
- Jika fokus di bawah: $$y = -3 + 5 = 2$$
24. Sumbu simetri adalah garis vertikal melalui puncak: $$x = 4$$.
---
25. Persamaan garis singgung parabola $$y^2 = 4x$$ yang melalui titik $T(1,-2)$.
26. Gradien garis singgung parabola di titik $(x_0,y_0)$ adalah $$m = \frac{2}{y_0}$$.
27. Persamaan garis singgung di titik $(x_0,y_0)$ adalah $$y y_0 = 2(x + x_0)$$.
28. Karena titik $T(1,-2)$ ada pada garis singgung, substitusi:
$$-2 y_0 = 2(1 + x_0)$$.
29. Titik $(x_0,y_0)$ harus pada parabola: $$y_0^2 = 4 x_0$$.
30. Dari $$-2 y_0 = 2(1 + x_0) \Rightarrow - y_0 = 1 + x_0 \Rightarrow x_0 = - y_0 - 1$$.
31. Substitusi ke parabola:
$$y_0^2 = 4(- y_0 - 1) \Rightarrow y_0^2 + 4 y_0 + 4 = 0 \Rightarrow (y_0 + 2)^2 = 0 \Rightarrow y_0 = -2$$.
32. Maka $$x_0 = -(-2) - 1 = 1$$.
33. Persamaan garis singgung:
$$y (-2) = 2 (x + 1) \Rightarrow -2 y = 2 x + 2 \Rightarrow 2 y + 2 x + 2 = 0 \Rightarrow x + y + 1 = 0$$.
---
34. Hiperbola dengan pusat di $(-3,5)$, fokus pada garis horizontal, panjang sumbu transversalnya 8, dan eksentrisitas $e=\frac{5}{4}$.
35. Panjang sumbu transversalnya $2a = 8 \Rightarrow a = 4$.
36. Eksentrisitas $$e = \frac{c}{a} = \frac{5}{4} \Rightarrow c = a e = 4 \times \frac{5}{4} = 5$$.
37. Hubungan $$c^2 = a^2 + b^2 \Rightarrow b^2 = c^2 - a^2 = 25 - 16 = 9$$.
38. Karena fokus pada garis horizontal, persamaan hiperbola:
$$\frac{(x + 3)^2}{16} - \frac{(y - 5)^2}{9} = 1$$.
Jawaban akhir:
1. $$\frac{x^2}{36} + \frac{y^2}{20} = 1$$
2. Garis singgung elips tegak lurus garis $$x + 2y + 6 = 0$$:
$$y - \frac{1}{\sqrt{15}} = 2 \left(x + \frac{12}{\sqrt{15}}\right)$$ dan $$y + \frac{1}{\sqrt{15}} = 2 \left(x - \frac{12}{\sqrt{15}}\right)$$
3a. Parabola: $$ (x - 4)^2 = 20 (y + 3) $$ atau $$ (x - 4)^2 = -20 (y + 3) $$
3b. Fokus: $(4, 2)$ atau $(4, -8)$
3c. Direktriks: $$y = -8$$ atau $$y = 2$$
3d. Sumbu simetri: $$x = 4$$
4. Garis singgung parabola $$y^2=4x$$ melalui titik $(1,-2)$:
$$x + y + 1 = 0$$
5. Hiperbola:
$$\frac{(x + 3)^2}{16} - \frac{(y - 5)^2}{9} = 1$$
Conics Problems
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.