Command Palette

Search for a command to run...

Kelas 12Kelas 11mathMatematika

Tiga kandang kuda dibuat berdampingan Agar panjang pagar

Pertanyaan

Tiga kandang kuda dibuat berdampingan. Agar panjang pagar yang diperlukan untuk membuat kandang sesedikit mungkin, maka berapakah keliling kandang tersebut jika luas kandang keseluruhan adalah 36 m^2?

Solusi

Verified

Keliling kandang adalah 8*sqrt(6) meter.

Pembahasan

Untuk meminimalkan panjang pagar yang diperlukan untuk membuat tiga kandang kuda berdampingan dengan luas keseluruhan 36 m^2, kita perlu menentukan dimensi kandang tersebut. Misalkan panjang setiap kandang adalah y meter dan lebar setiap kandang adalah x meter. Luas keseluruhan adalah 3xy = 36 m^2, sehingga xy = 12. Panjang pagar yang diperlukan adalah P = 4y + 2x. Dari xy = 12, kita punya y = 12/x. Substitusikan ke P: P(x) = 4(12/x) + 2x = 48/x + 2x. Untuk mencari nilai minimum, kita turunkan P terhadap x dan setel sama dengan nol: P'(x) = -48/x^2 + 2 = 0. Maka 2 = 48/x^2, x^2 = 24, x = sqrt(24) = 2*sqrt(6). Kemudian y = 12/x = 12/(2*sqrt(6)) = 6/sqrt(6) = sqrt(6). Keliling satu kandang adalah 2(x+y) = 2(2*sqrt(6) + sqrt(6)) = 2(3*sqrt(6)) = 6*sqrt(6) meter. Keliling keseluruhan kandang adalah P = 4y + 2x = 4*sqrt(6) + 2*(2*sqrt(6)) = 4*sqrt(6) + 4*sqrt(6) = 8*sqrt(6) meter. Atau, jika yang dimaksud adalah keliling dari keseluruhan area yang dibatasi pagar, maka panjangnya adalah 4y dan lebarnya adalah x, sehingga kelilingnya adalah 2(4y+x). Dengan luas 3xy = 36, xy = 12. P = 2(4y+x). Jika setiap kandang memiliki lebar x dan panjang y, maka tiga kandang berdampingan memiliki total panjang 3y dan lebar x, atau total panjang y dan lebar 3x. Jika total panjang adalah 3y dan lebar x, luasnya 3xy = 36. P = 2(3y+x). Jika total panjang y dan lebar 3x, luasnya 3xy=36. P = 2(y+3x). Kita asumsikan susunan tiga kandang berdampingan secara memanjang. Misalkan lebar setiap kandang adalah x meter dan panjang setiap kandang adalah y meter. Maka luas keseluruhan adalah 3xy = 36 m^2, sehingga xy = 12 m^2. Panjang pagar yang diperlukan terdiri dari 4 bagian sepanjang y dan 2 bagian sepanjang x (pagar pembatas antar kandang dan pagar luar). Jadi, total panjang pagar P = 4y + 2x. Dari xy = 12, kita dapatkan y = 12/x. Substitusikan ke P: P(x) = 4(12/x) + 2x = 48/x + 2x. Untuk mencari nilai minimum P, kita cari turunan P terhadap x dan samakan dengan nol: P'(x) = -48/x^2 + 2. Set P'(x) = 0: 2 = 48/x^2 => x^2 = 24 => x = sqrt(24) = 2*sqrt(6) meter. Maka y = 12/x = 12/(2*sqrt(6)) = 6/sqrt(6) = sqrt(6) meter. Jadi, agar panjang pagar minimal, lebar setiap kandang adalah 2*sqrt(6) meter dan panjang setiap kandang adalah sqrt(6) meter. Keliling kandang tersebut dalam konteks soal ini kemungkinan merujuk pada panjang total pagar yang diperlukan. Dengan dimensi tersebut, panjang total pagar adalah P = 4y + 2x = 4*sqrt(6) + 2*(2*sqrt(6)) = 4*sqrt(6) + 4*sqrt(6) = 8*sqrt(6) meter.

Buka akses pembahasan jawaban

Topik: Optimasi, Kalkulus
Section: Turunan Fungsi, Aplikasi Turunan

Apakah jawaban ini membantu?

On This Page

Loading Related Questions...