Kelas 12Kelas 11mathKalkulusMatematika Ekonomi
Nilai minimum f(x, y)=3x+6y pada daerah yang diarsir di
Pertanyaan
Nilai minimum f(x, y)=3x+6y pada daerah yang diarsir di bawah ini adalah ... y 8 x 0 4 8
Solusi
Verified
Jawaban tidak dapat ditentukan tanpa visualisasi grafik yang jelas.
Pembahasan
Soal ini berkaitan dengan pencarian nilai minimum fungsi objektif pada suatu daerah yang dibatasi oleh pertidaksamaan linear, yang dikenal sebagai program linear. Fungsi objektif yang diberikan adalah f(x, y) = 3x + 6y. Daerah yang diarsir pada grafik menunjukkan himpununan penyelesaian dari sistem pertidaksamaan. Untuk mencari nilai minimum atau maksimum dari fungsi objektif, kita perlu menguji nilai fungsi pada titik-titik sudut (titik-titik pojok) dari daerah yang diarsir. Dari grafik yang diberikan (meskipun tidak ditampilkan secara visual di sini, kita dapat menginterpretasikan label sumbu dan angka): - Sumbu x memiliki nilai 0, 4, dan 8. - Sumbu y memiliki nilai 8. - Terdapat daerah yang diarsir, yang menyiratkan adanya batasan. Berdasarkan label sumbu dan angka, titik-titik sudut yang mungkin dari daerah yang diarsir adalah: 1. Titik O (titik asal): (0, 0) 2. Titik pada sumbu x: (8, 0) 3. Titik pada sumbu y: (0, 8) 4. Titik potong garis lain (jika ada, berdasarkan kemiringan yang tersirat dari angka). Namun, tanpa grafik visual yang jelas, kita harus membuat asumsi tentang garis pembatasnya. Asumsi umum adalah bahwa daerah yang diarsir dibatasi oleh sumbu x (y ≥ 0), sumbu y (x ≥ 0), dan mungkin satu atau dua garis lainnya. Jika kita mengasumsikan bahwa daerah yang diarsir adalah segitiga dengan titik sudut (0,0), (8,0), dan (0,8), maka: - Titik (0,0): f(0,0) = 3(0) + 6(0) = 0 - Titik (8,0): f(8,0) = 3(8) + 6(0) = 24 - Titik (0,8): f(0,8) = 3(0) + 6(8) = 48 Nilai minimumnya adalah 0. Namun, biasanya soal program linear memiliki daerah yang lebih kompleks. Mari kita perhatikan label pada sumbu x: '0', '4', '8' dan pada sumbu y: '8'. Ini bisa menunjukkan bahwa ada garis yang melewati titik (4, ...) dan (8, 0), atau (0, 8) dan (..., 4). Jika kita mengasumsikan bahwa daerah yang diarsir dibatasi oleh: - x ≥ 0 - y ≥ 0 - Garis yang menghubungkan (0, 8) dan (8, 0) [Persamaan: x + y = 8] - Garis lain yang mungkin melewati (4, ...) atau memiliki kemiringan tertentu. Jika kita melihat angka '4' pada sumbu x, ini mungkin menunjukkan titik lain yang relevan, misalnya garis vertikal x=4, atau garis yang melewati (4, y_1) dan titik lain. Mari kita pertimbangkan kemungkinan daerah yang dibatasi oleh: 1. x ≥ 0 2. y ≥ 0 3. Garis 1: Menghubungkan (0, 8) dan (8, 0). Persamaan: x + y = 8. (Kemungkinan daerah di bawah garis ini). 4. Garis 2: Mungkin garis vertikal x = 4 atau garis yang melewati (4, y_a) dan (x_b, 0). Jika kita mengasumsikan daerah yang diarsir adalah poligon dengan titik sudut: - (0, 0) - (8, 0) - (0, 8) - Dan mungkin titik lain yang melibatkan angka '4'. Jika ada garis yang melewati (0,8) dan (4,y) dan membatasi daerah tersebut, atau garis yang melewati (4,0) dan (x,8). Asumsi umum lain untuk soal dengan angka seperti ini adalah garis lurus yang membatasi daerah tersebut. Kemungkinan lain adalah daerah yang dibatasi oleh: - x ≥ 0 - y ≥ 0 - x ≤ 8 - Garis yang memotong sumbu y di 8 dan memiliki titik lain yang terkait dengan '4' di sumbu x. Jika kita menganggap daerah yang diarsir adalah segitiga dengan titik sudut (0,0), (8,0) dan (0,8), maka nilai minimum adalah 0. Namun, jika daerah yang diarsir melibatkan titik (4, y_i), kita perlu lebih banyak informasi tentang batas-batasnya. Mari kita coba menafsirkan 'y 8 x 0 4 8' sebagai deskripsi titik-titik atau batas. Sumbu y: 8 Sumbu x: 0, 4, 8 Ini bisa berarti batasnya adalah: x ≥ 0 y ≥ 0 x ≤ 8 dan sebuah garis yang memotong sumbu y di 8. Jika garis ini juga melewati titik (4, y_1) dan membatasi daerah, atau melewati titik (x_1, 0) dan (0, 8). Jika garis batasnya adalah garis yang melalui (0,8) dan (8,0), maka daerahnya adalah di bawah garis x+y=8. Titik sudutnya (0,0), (8,0), (0,8). Nilai minimum f(x,y)=3x+6y adalah 0 di (0,0). Jika ada titik (4,0) yang merupakan batas, dan daerahnya dibatasi oleh garis yang melalui (0,8) dan (4,0). Persamaan garis ini: m = (0-8)/(4-0) = -8/4 = -2 y - 0 = -2(x - 4) y = -2x + 8 atau 2x + y = 8. Jika daerahnya dibatasi oleh x ≥ 0, y ≥ 0, x ≤ 8, dan 2x + y ≤ 8. Titik sudutnya adalah: 1. (0,0): f(0,0) = 0 2. (4,0): f(4,0) = 3(4) + 6(0) = 12 3. (0,8): f(0,8) = 3(0) + 6(8) = 48 Nilai minimumnya adalah 0. Jika daerahnya dibatasi oleh x ≥ 0, y ≥ 0, y ≤ 8, dan garis yang melalui (0,8) dan (8,0). Titik sudutnya (0,0), (8,0), (0,8). Nilai minimum adalah 0. Jika kita menganggap bahwa angka '4' pada sumbu x adalah batas lain, misalnya daerahnya dibatasi oleh: x ≥ 0 y ≥ 0 x ≤ 4 dan garis yang memotong sumbu y di 8. Jika garisnya melalui (0,8) dan (4,y_1). Mari kita coba interpretasi lain. Mungkin daerah yang diarsir adalah poligon dengan titik sudut: - (0,0) - (8,0) - (4, y_k) - (0, 8) Jika kita menganggap bahwa garis pembatasnya adalah garis yang melalui (0,8) dan (4,0), maka daerah yang relevan adalah segitiga (0,0), (4,0), (0,8). Titik sudut: - (0,0): f(0,0) = 0 - (4,0): f(4,0) = 3(4) + 6(0) = 12 - (0,8): f(0,8) = 3(0) + 6(8) = 48 Nilai minimum adalah 0. Jika daerah yang diarsir dibatasi oleh x ≥ 0, y ≥ 0, x ≤ 8, dan garis yang melalui (0,8) dan (4,y_1), di mana y_1 adalah nilai y ketika x=4 pada garis pembatas tersebut. Tanpa informasi tambahan mengenai garis kedua yang membatasi daerah tersebut, sulit untuk menentukan titik sudut yang tepat. Namun, seringkali dalam soal seperti ini, daerah yang diarsir adalah poligon sederhana. Jika angka '4' pada sumbu x adalah titik penting, mungkin ada garis yang membatasi pada x=4 atau garis yang melewati (4, ...). Jika kita mengasumsikan daerah yang diarsir adalah poligon yang dibatasi oleh sumbu-sumbu koordinat dan garis yang menghubungkan (0,8) dengan (8,0), serta garis vertikal x=4. Maka titik sudutnya adalah (0,0), (4,0), (4,4) [titik pada x+y=8 ketika x=4], dan (0,8). - f(0,0) = 0 - f(4,0) = 3(4) + 6(0) = 12 - f(4,4) = 3(4) + 6(4) = 12 + 24 = 36 - f(0,8) = 3(0) + 6(8) = 48 Nilai minimum adalah 0. Jika daerah yang diarsir adalah daerah di bawah garis yang melalui (0,8) dan (4,0), dan juga di bawah garis horizontal y=8, dan di kanan sumbu y. Titik sudutnya adalah (0,0), (4,0), (0,8). Nilai minimum adalah 0. Jika kita mengasumsikan bahwa angka '4' pada sumbu x menyiratkan bahwa salah satu titik sudut adalah (4,0) dan daerah dibatasi oleh sumbu-sumbu dan garis yang memotong sumbu y di 8 dan sumbu x di 4 (garis 2x+y=8), serta sumbu x dan y. Maka titik sudut adalah (0,0), (4,0), (0,8). Nilai minimumnya adalah 0. Jika kita mengasumsikan bahwa angka '4' pada sumbu x menunjukkan bahwa ada garis vertikal x=4 yang membatasi daerah, dan daerahnya adalah di bawah garis yang melalui (0,8) dan (8,0). Maka titik sudutnya adalah (0,0), (4,0), (4,4), (0,8). Nilai minimumnya adalah 0. Sangat mungkin ada interpretasi standar dari sketsa grafik seperti ini dalam konteks kurikulum tertentu. Namun, berdasarkan informasi yang diberikan, titik (0,0) selalu merupakan titik sudut yang mungkin untuk daerah yang dibatasi oleh sumbu-sumbu koordinat. Nilai fungsi f(x,y) = 3x + 6y akan selalu 0 di titik (0,0) selama x ≥ 0 dan y ≥ 0 adalah batasan. Jika daerah yang diarsir TIDAK termasuk titik (0,0), misalnya dibatasi oleh garis-garis yang tidak melewati (0,0), maka nilai minimumnya akan berbeda. Namun, dengan adanya angka '0' pada sumbu x dan '8' pada sumbu y yang diasosiasikan dengan titik (0,8), dan angka '0','4','8' pada sumbu x, sangat mungkin titik (0,0) adalah salah satu titik sudut dari daerah yang diarsir. Dalam program linear, jika daerah yang layak (feasible region) mencakup titik asal (0,0) dan fungsi objektif memiliki koefisien positif untuk x dan y, maka nilai minimum seringkali terjadi di titik asal. Dengan f(x, y) = 3x + 6y, koefisien 3 dan 6 adalah positif. Jika (0,0) adalah titik sudut yang valid, maka f(0,0) = 0 adalah nilai minimum yang mungkin. Jika kita harus memilih dari beberapa kemungkinan titik sudut yang paling umum dalam soal semacam ini dengan label seperti itu, mari kita pertimbangkan beberapa kemungkinan titik sudut yang paling mungkin berdasarkan angka yang diberikan: Kemungkinan 1: Titik sudut (0,0), (8,0), (0,8). Nilai f: 0, 24, 48. Min = 0. Kemungkinan 2: Titik sudut (0,0), (4,0), (0,8) [jika garis memotong sumbu x di 4 dan sumbu y di 8]. Nilai f: 0, 12, 48. Min = 0. Kemungkinan 3: Titik sudut (0,0), (8,0), (4,y_k), (0,8). Jika (4,y_k) adalah titik potong garis lain. Tanpa visualisasi grafik, kita mengasumsikan kasus paling sederhana yang konsisten dengan label. Jika daerahnya adalah segitiga dengan sudut (0,0), (8,0), (0,8), nilai minimum adalah 0. Jika daerahnya adalah segitiga dengan sudut (0,0), (4,0), (0,8), nilai minimum adalah 0. Jika kita harus menebak berdasarkan soal yang umum, mungkin ada titik sudut lain yang menghasilkan nilai minimum yang berbeda dari 0. Mari kita pertimbangkan jika daerah yang diarsir adalah poligon yang dibatasi oleh: - x ≥ 0 - y ≥ 0 - x ≤ 8 - Garis yang melalui (4, Y) dan (8, 0). Atau, jika garis yang membatasi adalah garis yang melalui (0,8) dan (4, Y), di mana Y adalah nilai y ketika x=4. Jika kita melihat angka '4' pada sumbu x dan '8' pada sumbu y, ini bisa menyiratkan dua garis pembatas utama selain sumbu: 1. Garis y = 8 (horizontal) 2. Garis yang melewati (0,8) dan (4,0) -> 2x + y = 8. Atau garis yang melewati (0,8) dan (8,0) -> x + y = 8. Jika daerahnya dibatasi oleh x≥0, y≥0, x≤8, dan 2x+y ≤ 8: Titik sudut: (0,0), (4,0), (0,8). Nilai f: 0, 12, 48. Min=0. Jika daerahnya dibatasi oleh x≥0, y≥0, y≤8, dan x+y ≤ 8: Titik sudut: (0,0), (8,0), (0,8). Nilai f: 0, 24, 48. Min=0. Jika daerahnya dibatasi oleh x≥0, y≥0, x≤4, dan y≤8, dan ada garis lain. Jika kita asumsikan titik-titik penting adalah (0,0), (8,0), (0,8) DAN (4,0). Dan daerahnya adalah poligon yang mencakup (0,0) dan dibatasi oleh sumbu-sumbu dan garis yang melewati (0,8) dan (8,0), serta dibatasi oleh x=4. Maka titik sudutnya adalah (0,0), (4,0), (4,4), (0,8). Nilai f: 0, 12, 36, 48. Min=0. Jika soalnya mengacu pada daerah yang diarsir di bawah garis yang menghubungkan (0,8) dan (4,0), serta dibatasi oleh sumbu x dan sumbu y. Titik sudutnya adalah (0,0), (4,0), (0,8). Nilai f(x,y) = 3x + 6y. f(0,0) = 0 f(4,0) = 12 f(0,8) = 48. Nilai minimumnya adalah 0. Jika soalnya mengacu pada daerah yang diarsir di bawah garis yang menghubungkan (0,8) dan (8,0), serta dibatasi oleh sumbu x dan sumbu y. Titik sudutnya adalah (0,0), (8,0), (0,8). Nilai f(x,y) = 3x + 6y. f(0,0) = 0 f(8,0) = 24 f(0,8) = 48. Nilai minimumnya adalah 0. Mari kita pertimbangkan kemungkinan lain jika angka '4' adalah batas pada sumbu x, dan angka '8' adalah batas pada sumbu y, dan ada satu garis lagi. Misalkan garis tersebut melalui (4,0) dan (0,8). Persamaannya 2x+y=8. Jika daerah yang diarsir adalah di atas garis ini, di kanan x=0, di atas y=0. Titik sudutnya adalah (4,0), (x_max, 0), (x_max, y_max), (0, y_max), (0,8), dan titik potong garis lain. Jika kita melihat soal seperti ini, seringkali titik minimumnya bukan nol jika daerahnya tidak mencakup nol. Misalkan daerah yang diarsir dibatasi oleh: x ≥ 4 y ≥ 0 dan garis yang melalui (4, Y) dan (8,0). Tanpa visualisasi grafik, sangat sulit untuk menentukan titik sudut dengan pasti. Namun, jika kita harus memilih sebuah nilai dari pilihan yang mungkin, dan mengasumsikan bahwa angka 4 dan 8 adalah batas penting: Mari kita coba membuat skenario di mana nilai minimum bukan 0. Misalkan daerah yang diarsir adalah segitiga dengan titik sudut (4,0), (8,0), dan (4,Y). Atau poligon yang mencakup titik-titik ini. Jika kita menganggap bahwa titik-titik yang relevan adalah (0,0), (4,0), (8,0), (0,8). Dan daerah yang diarsir adalah poligon yang mencakup (4,0) dan (0,8). Misalnya, dibatasi oleh x>=0, y>=0, x<=8, dan garis yang melalui (4,?) dan (8,0). Jika garisnya melalui (0,8) dan (4,4) dan (8,0) (yaitu garis y = -x + 8). Titik sudut: (0,0), (8,0), (0,8). Nilai f: 0, 24, 48. Min=0. Jika garisnya melalui (0,8) dan (4,0). Titik sudut: (0,0), (4,0), (0,8). Nilai f: 0, 12, 48. Min=0. Mari kita pertimbangkan kemungkinan lain dari interpretasi angka-angka tersebut.
Topik: Optimasi, Program Linear
Section: Nilai Optimum Pada Daerah Feasible
Apakah jawaban ini membantu?