Kelas 12Kelas 11mathProgram Linear
Seorang pengrajin membuat patung Rama dan Sinta. Sebuah
Pertanyaan
Seorang pengrajin membuat patung Rama dan Sinta. Sebuah patung Rama memerlukan 1 gram emas dan 1,5 gram perak untuk melapisi bagian luarnya sedangkan sebuah patung Sinta memerlukan 2 gram emas dan 0,5 gram perak untuk melapisi bagian luarnya. Persediaan emas dan perak pengrajin tersebut masing-masing hanya 20 gram emas dan 10 gram perak. Berapa banyak masing-masing patung Rama dan Sinta yang dapat dibuat agar diperoleh jumlah patung maksimum?
Solusi
Verified
4 patung Rama dan 8 patung Sinta.
Pembahasan
Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan konsep program linear. Misalkan x adalah jumlah patung Rama dan y adalah jumlah patung Sinta. Kendala yang ada adalah: 1. Persediaan emas: 1x + 2y ≤ 20 2. Persediaan perak: 1.5x + 0.5y ≤ 10 3. Jumlah patung tidak negatif: x ≥ 0, y ≥ 0 Kita ingin memaksimalkan jumlah total patung, yaitu Z = x + y. Mari kita cari titik-titik ekstrem dari daerah yang memenuhi kendala: 1. Titik potong antara 1x + 2y = 20 dan 1.5x + 0.5y = 10: Kalikan persamaan kedua dengan 4: 6x + 2y = 40 Kurangkan persamaan pertama (1x + 2y = 20) dari persamaan ini: (6x + 2y) - (1x + 2y) = 40 - 20 5x = 20 x = 4 Substitusikan x = 4 ke persamaan 1x + 2y = 20: 4 + 2y = 20 2y = 16 y = 8 Titik potong pertama adalah (4, 8). 2. Titik potong antara 1x + 2y = 20 dan sumbu x (y=0): x + 2(0) = 20 x = 20 Titik potong kedua adalah (20, 0). 3. Titik potong antara 1.5x + 0.5y = 10 dan sumbu y (x=0): 1.5(0) + 0.5y = 10 0.5y = 10 y = 20 Titik potong ketiga adalah (0, 20). 4. Titik potong antara sumbu x (y=0) dan sumbu y (x=0) adalah (0,0). Sekarang, kita evaluasi fungsi tujuan Z = x + y di setiap titik ekstrem: - Di (0, 0): Z = 0 + 0 = 0 - Di (4, 8): Z = 4 + 8 = 12 - Di (20, 0): Z = 20 + 0 = 20 - Di (0, 20): Z = 0 + 20 = 20 Namun, kita perlu memeriksa apakah titik (20,0) dan (0,20) memenuhi kedua kendala. - Untuk (20,0): Emas: 1(20) + 2(0) = 20 ≤ 20 (Memenuhi) Perak: 1.5(20) + 0.5(0) = 30 > 10 (Tidak Memenuhi) - Untuk (0,20): Emas: 1(0) + 2(20) = 40 > 20 (Tidak Memenuhi) Perak: 1.5(0) + 0.5(20) = 10 ≤ 10 (Memenuhi) Jadi, titik-titik yang layak adalah (0,0), (4,8), dan titik potong sumbu x dari 1.5x + 0.5y = 10 (ketika y=0): 1.5x + 0.5(0) = 10 1.5x = 10 x = 10 / 1.5 = 20/3 ≈ 6.67 Titik potongnya adalah (20/3, 0). Evaluasi kembali Z = x + y di titik-titik layak yang benar: - Di (0, 0): Z = 0 + 0 = 0 - Di (4, 8): Z = 4 + 8 = 12 - Di (20/3, 0): Z = 20/3 + 0 = 20/3 ≈ 6.67 Nilai maksimum Z = 12 tercapai pada x = 4 dan y = 8. Jadi, banyaknya masing-masing patung Rama dan Sinta yang dapat dilapisi emas dan perak berturut-turut agar memperoleh jumlah patung maksimum adalah 4 patung Rama dan 8 patung Sinta.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Aplikasi Program Linear
Section: Optimasi
Apakah jawaban ini membantu?