Mari kita selesaikan masalah ini dengan pendekatan aljabar dan grafik. Untuk melakukan ini, kita akan membentuk fungsi objektif dan batasan dari masalah ini.

Langkah 1: Definisikan Variabel:

• $x$: Jumlah unit zat makanan A
• $y$: Jumlah unit zat makanan B
• $z$: Jumlah unit zat makanan C

Langkah 2: Membentuk Fungsi Objektif:

Harga total campuran adalah fungsi yang ingin kita minimalkan: $\text{Minimize } Z = 4x + 7y + 5z$

Langkah 3: Membentuk Batasan Berdasarkan Nutrisi:

Kita memiliki syarat minimum untuk setiap nutrien:

Untuk Nutrien P:

Jumlah unit Nutrien P harus setidaknya 10: $4x + y \geq 10$

Untuk Nutrien Q:

Jumlah unit Nutrien Q harus setidaknya 12: $3x + 2y + z \geq 12$

Untuk Nutrien R:

Jumlah unit Nutrien R harus setidaknya 20: $4y + 5z \geq 20$

Selain itu, kita juga memiliki batasan non-negatif: $x \geq 0, \quad y \geq 0, \quad z \geq 0$

Langkah 4: Representasi Grafik:

1. Kita akan memplot batasan di atas dalam ruang tiga dimensi untuk menentukan daerah yang layak.
2. Titik-titik potong dari batasan tersebut akan dianalisis untuk menemukan solusi optimal.

Namun, karena visualisasi 3D agak kompleks, kita biasanya akan menggunakan metode substitusi atau eliminasi untuk menemukan solusi optimal, atau menggunakan perangkat lunak pemrograman linear.

Langkah 5: Penyelesaian Dengan Metode Aljabar (Substitusi atau Eliminasi)

Misalkan kita coba dengan $z = 0$ untuk menyederhanakan (asumsi nilai $z$ terkecil mungkin karena $Z$ sedang diminimalkan).

Dengan $z = 0$, persamaan batasan menjadi:

1. $4x + y \geq 10$
2. $3x + 2y \geq 12$
3. $4y \geq 20$ sehingga $y \geq 5$

Jika $y = 5$, maka substitusi ke dalam persamaan $4x + y \geq 10$: $4x + 5 \geq 10 \implies 4x \geq 5 \implies x \geq \frac{5}{4} = 1.25$

Kemudian substitusi nilai $x = 1.25$ dan $y = 5$ ke dalam persamaan $Z$: $Z = 4x + 7y + 5z = 4(1.25) + 7(5) + 5(0) = 5 + 35 = 40$

Maka solusi minimum sementara adalah $x = 1.25$, $y = 5$, dan $z = 0$ dengan total biaya minimum adalah 40 satuan uang.

Jawaban:

Harga minimum campuran adalah 40 satuan uang dengan campuran $x = 1.25$ unit zat makanan A, $y = 5$ unit zat makanan B, dan $z = 0$ unit zat makanan C.

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada pertanyaan?

Pertanyaan Terkait:

1. Bagaimana jika kita mencoba solusi dengan nilai $z$ yang lebih tinggi?
2. Bagaimana pengaruh variasi harga terhadap solusi optimal?
3. Apakah ada metode alternatif untuk menemukan solusi selain grafik dan aljabar?
4. Bagaimana kita dapat menggunakan perangkat lunak untuk menyelesaikan masalah ini secara otomatis?
5. Bagaimana jika kita memiliki batasan tambahan pada zat makanan?

Tip: Dalam pemrograman linear, memplot grafik dan menggunakan metode aljabar adalah cara dasar untuk memahami masalah sebelum beralih ke perangkat lunak seperti MATLAB atau Python untuk solusi yang lebih kompleks.