Kelas 12mathKalkulus
Dua kandang berdam- pingan masing-masing dengan ukuran x m,
Pertanyaan
Dua kandang berdampingan masing-masing dengan ukuran x m, y m, dan luasnya 12 m². Agar panjang pagar yang diperlukan sesedikit mungkin, maka panjang x dan y berturut-turut adalah ....
Solusi
Verified
x = 3√2 m, y = 2√2 m
Pembahasan
Untuk meminimalkan panjang pagar, kita perlu menemukan dimensi kandang yang memberikan luas 12 m² dengan keliling (pagar) sesedikit mungkin. Diketahui: Luas satu kandang = x * y = 12 m² Asumsi kandang bersebelahan berarti ada satu dinding bersama di tengah. Total panjang pagar (P) akan terdiri dari: - 2 sisi panjang x - 3 sisi lebar y (dua sisi luar dan satu sisi pembatas tengah) P = 2x + 3y Dari persamaan luas, kita bisa menyatakan y dalam bentuk x (atau sebaliknya): y = 12/x Substitusikan y ke dalam persamaan P: P(x) = 2x + 3(12/x) P(x) = 2x + 36/x Untuk mencari nilai x yang meminimalkan P, kita perlu mencari turunan pertama P(x) terhadap x dan menyamakannya dengan nol: dP/dx = d/dx (2x + 36x⁻¹) dP/dx = 2 - 36x⁻² dP/dx = 2 - 36/x² Samakan turunan dengan nol: 2 - 36/x² = 0 2 = 36/x² x² = 36/2 x² = 18 x = √18 x = 3√2 Sekarang, cari nilai y menggunakan y = 12/x: y = 12 / (3√2) y = 4 / √2 y = 4√2 / 2 y = 2√2 Untuk memastikan ini adalah minimum, kita bisa melihat turunan kedua: d²P/dx² = d/dx (2 - 36x⁻²) = 72x⁻³ = 72/x³. Karena x positif (panjang), turunan kedua positif, yang menunjukkan nilai minimum. Jadi, agar panjang pagar yang diperlukan sesedikit mungkin, panjang x adalah 3√2 m dan panjang y adalah 2√2 m.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Aplikasi Turunan
Section: Optimasi Nilai Maksimum Dan Minimum
Apakah jawaban ini membantu?