Bingung ya?
Mari saya ulangi dalam kalimat sederhana apa itu persamaan parametrik.
Persamaan parametrik adalah persamaan yang menyatakan hubungan variabel x dan y dituliskan denganx=f(t)y=g(t)dengan a≤t≤b.
Perhatikan dua persamaan berikutx=2t;y=t−4Persamaan di atas dinamakan persamaan parametrik dari x dan y dengan parameter t.
Jika nilai t disubtitusikan, maka nilai ini akan menentukan nilai x dan y yang merupakan koordinat dari kedudukan titik titik P(x,y).
Terus bagaimana menyatakan persamaan parametrik ke persamaan di koordinat salib sumbu atau koordinat kartesius?
Cara yang lazim untuk merubah persamaan parametrik ke persamaan persegi panjang (koordinat kartesius) adalah dengan mengeliminasi parameter.
Pada persamaan parameter di atas, jika anda subtitusikan nilai t=x2 ke persamaan kedua akan diperolehy=x2−42y=x−8x−2y=8yang merupakan persamaan derajat satu atau persamaan garis.
Sedangkan kalau merubah suatu persamaan ke persamaan parametrik. Lihat contoh berikut
Contoh Soal 1
Persamaan parabola yang didefinisikan denganx2+2x+y=4Tentukan persamaan parametrik dari persamaan tersebut!
Penyelesaian contoh soal 1
Misalkan x=2t. Maka jika disubtitusi pada persamaan parabola di atas didapatkan(2t)2+2(2t)+y=44t4+4t+y=4y=4−4t−4t2Jadi persamaan parametrik dari parabola di atas adalahx=2t,y=4−4t−4t2
Pada contoh 1 di atas, persamaan parametrik tentu tidak haya satu saja, bisa banyak.
Hal ini karena permisalan variabel x bisa sebarang fungsi dalam t. Bisa x=t bisa x=t+1 ataupun yang lain.
Berikut akan dilihat beberapa persamaan parametrik dari kurva yang terkenal.
Persamaan Parametrik Lingkaran
Persamaan parametrik dari suatu lingkaran dengan jari-jari r dan berpusat di titik asal O dapat dikontruksi dari gambar berikut
Perhatikan kedudukan titik P(x,y) pada lingkaran yang dapat dinyatakan dalam bentuk dua persamaan dengan parameter sudut θ.
Berdasarkan definisi fungsi trigonometri, fungsi sinus dan kosinus, dapat dilihat bahwacosθ=xrataux=rcosθdansinθ=yratauy=rsinθJadi persamaan parametrik dari lingkaran dengan jari-jari r berpusat di O(0,0) dengan parameter θ adalahx=rcosθy=rsinθJika nilai θ naik dari 00 sampai 3600 maka titik P(x,y) bergerak dari titik P(r,0) melingkar dengan arah berlawanan arah jarum jam sepanjang lingkaran.
Untuk merubah persamaan parametrik ini, akan kita eliminasi parameter θ.
Dengan mengkuadratkan kedua ruas pada kedua persamaan dan dijumlahkan maka didapatkanx2+y2=r2cos2θ+r2sin2θ=r2(cos2θ+sin2θ)x2+y2=r2yang merupakan persamaan lingkaran dengan jari-jari r dan berpusat di titik asal.
Persamaan Parametrik Ellips
Sekarang akan kita bentuk persamaan parametrik untuk ellips dengan pusat di titik asal O(0,0) dengan sumbu mayor di sumbu x dan sumbu minor terletak di sumbu y.
Perhatikan gambar di bawah ini
Akan dicari tempat kedudukan titik P(x,y) yang bergerak sepanjang lintasan berbentuk ellips.
Berdasarkan gambar dapat disimpulkan bahwax=OM=OAcosθ=acosθy=MP=NB=OBsinθ=bsinθTitik P(x,y) akan bergerak dimulai dari (a,0) dan melewati lintasan ellips berlawanan arah jarum seiring nilai θ bertambah dari 00 sampai ke 3600.
Oleh karena itu persamaan parametrik dari ellips dengan pusat di titik asal adalahx=acosθ;y=bsinθJika parameter θ dieliminasi maka dapat dilihat bahwax2=a2cos2θx2a2=cos2θy2=b2sin2θy2b2=sin2θsehinggax2a2+y2b2=1yang merupakan persamaan ellips.
Grafik Persamaan Parametrik
Seperti halnya menggambar suatu persamaan, persamaan parametrik dapat digambarkan dengan mencacah nilai dari variabel x dan variabel y.
Tentu, nilai dari dua variabel tersebut diperoleh dengan mensubtitusikan beberapa nilai dari parameternya dahulu.
Cara alternatif menggambar persamaan parametrik yaitu dengan menghilangkan parameter dan dapat diketahui persamaan tersebut dalam bidang kartesius
Perhatikan ilustrasi di dalam contoh berikut
Contoh Soal 2
Gambar sketsa dari grafikx=5t−t2;y=4t−t2Penyelesaian Contoh Soal 2
Tabel di bawah menunjukkan nilai dari variabel x dan y untuk suatu nilai t
t | x | y |
−32 | −394 | −334 |
−1 | −6 | −5 |
−12 | −114 | −94 |
−0 | −0 | −0 |
12 | 94 | 74 |
1 | 4 | 3 |
32 | 214 | 154 |
Data pada tabel di atas selanjutnya dibuat di bidang kartesius dan digambarkan sketsanya.
Jika ingin mengeliminasi parameter, langkah pertama adalah dengan mengurangkan kedua persamaanx−y=(5t−t2)−(4t−t2)x−y=tSelanjutnya mensubtitusi nilai t tersebut ke salah satu persamaan semulax=5(x−y)−(x−y)2=5x−5y−x2+2xy−y20=x2−2xy+y2−4x+5yyang merupakan persamaan dari parabola.
Contoh Soal 3
Konstruksi grafik dari persamaan parametrik berikutx=2sin2θ,y=2cos2θPenyelesaian Contoh Soal 3
Menkontruksi grafik dari persamaan tersebut lebih mudah dengan mengelimasi parameter.
Jika kedua persamaan dijumlahkan maka didapatkanx+y=2sin2θ+2cos2θ=2(sin2θ+cos2θ)x+y=2yang meruapkan persamaan garis lurus
Cycloid
Pernahkan anda melihat benda bulat menggelinding. Pasti pernah.
Roda ban yang menggelinding salah satu contoh yang kerap terlihat.
Ada apa dengan ban menggelinding? Coba lihat animasi berikut
Garis merah merupakan lintasan yang diperoleh dari suatu titik (pentil jika dalam kasus roda ban berputar) pada keliling lingkaran yang menggelinding.
Bagaimana mendapatkan persamaan dari cycloid tersebut?
Pertama adalah dengan memilih garis sebagai sumbu-x dan titik asal sebagai titik sentuh lintasan dengan sumbu x.
Pada gambar di atas, jari-jari lingkaran yang menggelinding dalah a dan titik P(x,y) sebagai titik penulusur.
Pada posisi di atas, CP membentuk sudut θ dengan garis vertikal. Jika lingkaran menggelinding maka diperoleh panjang OB dan PB. JadiOB=arcPB=aθPerhatikan segitiga △PDC x=OA=OB−PD=aθ−asinθy=AP=BC−DC=a−acosθOleh karena itu, persamaan parametrik dari cycloid adalahx=a(θ−sinθ);y=a(1−cosθ)
Bagikan
Persamaan Parametrik
4/
5
Oleh
Mohammad Mahfuzh Shiddiq
Hai sobat...terima kasih telah mampir di blog kami. Silahkan tulis komentar di bawah ini sobat. Kami selalu menyambut baik setiap umpan balik sobat.