Math Problem Statement

Bu Reni mempunyai 4 kg gula dan 9 kg tepung. Untuk membuat sebuah kue jenis A dibutuhkan 20 gram gula dan 60 gram tepung, sedangkan untuk membuat sebuah kue jenis B dibutuhkan 20 gram gula dan 40 gram tepung jika kue A dijual dengan harga Rp. 4.000,00 per buah dan kue B dijual dengan harga Rp3.000,00 per buah, pendapatan maksimum yang dapat diperoleh dari penjualan kedua kue adalah ....

Solution

Kita menyelesaikan masalah ini dengan program linear, di mana kita ingin memaksimalkan pendapatan dari penjualan kue A dan B dengan batasan jumlah gula dan tepung.

1. Definisi Variabel

Misalkan:

  • xx = jumlah kue A yang dibuat
  • yy = jumlah kue B yang dibuat

Fungsi tujuan yang ingin kita maksimalkan adalah: Z=4000x+3000yZ = 4000x + 3000y

2. Batasan (Kendala)

Bu Reni memiliki:

  • 4 kg gula = 4000 gram gula
  • 9 kg tepung = 9000 gram tepung

Setiap kue A membutuhkan 20 gram gula dan 60 gram tepung, sedangkan setiap kue B membutuhkan 20 gram gula dan 40 gram tepung.

Maka, batasan dari gula: 20x+20y400020x + 20y \leq 4000 Sederhanakan: x+y200x + y \leq 200

Batasan dari tepung: 60x+40y900060x + 40y \leq 9000 Bagi semua suku dengan 20: 3x+2y4503x + 2y \leq 450

3. Menentukan Titik Potong

Untuk menyelesaikan sistem ini, kita cari titik potong batasan:

a. Titik Potong x+y=200x + y = 200

  • Jika x=0x = 0y=200y = 200
  • Jika y=0y = 0x=200x = 200

b. Titik Potong 3x+2y=4503x + 2y = 450

  • Jika x=0x = 02y=4502y = 450y=225y = 225
  • Jika y=0y = 03x=4503x = 450x=150x = 150

4. Mencari Daerah Feasible

Daerah feasible dibatasi oleh:

  1. x+y200x + y \leq 200
  2. 3x+2y4503x + 2y \leq 450
  3. x0x \geq 0, y0y \geq 0

Cari titik potong dua kendala utama: x+y=200x + y = 200 3x+2y=4503x + 2y = 450

Substitusi y=200xy = 200 - x ke dalam 3x+2y=4503x + 2y = 450: 3x+2(200x)=4503x + 2(200 - x) = 450 3x+4002x=4503x + 400 - 2x = 450 x+400=450x + 400 = 450 x=50,y=150x = 50, \quad y = 150

Jadi, titik ekstrem dari daerah feasible adalah:

  • (0,200)(0, 200)
  • (50,150)(50, 150)
  • (150,0)(150, 0)

5. Menghitung Nilai Fungsi Tujuan

Z=4000x+3000yZ = 4000x + 3000y

  • Untuk (0,200)(0, 200): Z=4000(0)+3000(200)=600000Z = 4000(0) + 3000(200) = 600000
  • Untuk (50,150)(50, 150): Z=4000(50)+3000(150)=200000+450000=650000Z = 4000(50) + 3000(150) = 200000 + 450000 = 650000
  • Untuk (150,0)(150, 0): Z=4000(150)+3000(0)=600000Z = 4000(150) + 3000(0) = 600000

6. Kesimpulan

Pendapatan maksimum diperoleh pada titik (50, 150) dengan hasil: Rp650.000,00\mathbf{Rp 650.000,00}


Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut? Berikut beberapa pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara menggambar daerah feasible dalam program linear?
  2. Bagaimana jika harga kue A atau B berubah, bagaimana pengaruhnya terhadap solusi?
  3. Bagaimana cara menyelesaikan program linear dengan metode lain seperti simpleks?
  4. Apa yang terjadi jika jumlah gula atau tepung bertambah?
  5. Bagaimana cara mengubah masalah ini menjadi model matematis dalam komputer?

📌 Tip: Jika terdapat lebih dari dua variabel, metode grafik tidak bisa digunakan, dan kita harus menggunakan metode aljabar seperti simpleks! 🚀

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Linear Programming
Optimization
Algebra
Inequalities

Formulas

Z = 4000x + 3000y
x + y <= 200
3x + 2y <= 450

Theorems

Linear Programming Theorem
Optimization Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12