modul uji coba siswa
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
1
1<br />
A. STANDAR KOMPETENSI<br />
Memecahkan masalah program linear.<br />
b. KOMPETENSI DASAR<br />
1. Membuat grafik himpunan penyelesaian sistem pertidaksamaan<br />
linear.<br />
2. Menentukan model matematika dari soal cerita (kalimat verbal).<br />
3. Menentukan nilai optimum dari sitem pertidaksamaan linear.<br />
4. Menerapkan garis selidik.<br />
c. INDIKATOR<br />
1. Pertidaksamaan linear ditentukan daerah penyelesaiannya.<br />
2. Sistem pertidaksamaan linear dengan 2 variabel ditentukan<br />
daerah penyelesaiannya.<br />
3. Soal cerita (kalimat verbal) diterjemahkan ke dalam kalimat<br />
matematika.<br />
4. Kalimat matematika ditentukan daerah penyelesaiannya.<br />
5. Fungsi objektif ditentukan dari soal.<br />
6. Nilai optimum ditentukan berdasar fungsi objektif.<br />
7. Garis selidik dituliskan dari fungsi objektif.<br />
8. Nilai optimum ditentukan menggunakan garis selidik.
2<br />
PROGRAM LINEAR<br />
Kecakapan apa yang kita<br />
dapatkan setelah belajar<br />
program linear ya…?<br />
Materi yang akan dipelajari pada program<br />
linear adalah:<br />
Grafik himpunan penyelesaian sistem pertidaksamaan<br />
linear dua variabel<br />
Model matematika<br />
Nilai optimum<br />
Garis selidik
3<br />
Petunjuk Pembelajaran<br />
Petunjuk guru<br />
Untuk membantu para <strong>siswa</strong>, guru hendaknya memerankan fungsi<br />
sebagai berikut ini.<br />
1. Membantu <strong>siswa</strong> dalam merencanakan proses belajar.<br />
2. Membantu <strong>siswa</strong> dalam memahami konsep dan menjawab<br />
pertanyaan/kendala proses belajar.<br />
3. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok.<br />
4. Melaksanakan penilaian.<br />
5. Menjelaskan kepada <strong>siswa</strong> bagian yang belum dipahami <strong>siswa</strong>.<br />
Petunjuk <strong>siswa</strong><br />
1. Bacalah dengan seksama kompetensi dasar dan indikator yang<br />
tertera dalam <strong>modul</strong> ini!<br />
2. Perhatikan dan pahami konsep yang terdapat pada lembar kegiatan<br />
<strong>siswa</strong> untuk mendukung pemahaman tentang materi program linear!<br />
3. Pelajarilah lembar kegiatan <strong>siswa</strong>!<br />
4. Kerjakan lembar latihan <strong>siswa</strong>!<br />
5. Apabila anda mengalami kesulitan dalam mempelajari lembaran<br />
kegiatan <strong>siswa</strong> mintalah petunjuk kepada guru!<br />
6. Setelah selesai dengan kegiatan belajar, kerjakan soal-soal yang ada<br />
pada lembar latihan dan tes formatif.
4<br />
Tujuan Pembelajaran<br />
Setelah mempelajari <strong>modul</strong> ini diharapkan <strong>siswa</strong> dapat:<br />
1. menjelaskan pengertian program linear<br />
2. menggambar grafik himpunan penyelesaian pertidaksamaan<br />
linear<br />
3. menggambar grafik himpunan penyelesaian sistem<br />
pertidaksamaan linear dengan 2 variabel<br />
4. menjelaskan pengertian model matematika<br />
5. menentukan apa yang diketahui dan ditanyakan<br />
6. menyusun sistem pertidaksamaan linear<br />
7. menentukan daerah penyelesaian<br />
8. menentukan fungsi obyektif<br />
9. menentukan titik optimum dari daerah himpunan penyelesaian<br />
sistem pertidaksamaan linear<br />
10. menentukan nilai optimum dari fungsi obyektif<br />
11. menjelaskan pengertian garis selidik<br />
12. membuat garis selidik menggunakan fungsi obyektif<br />
13. menentukan nilai optimum menggunakan garis selidik
5<br />
KEGIATAN BELAJAR SISWA 1<br />
Menggambar Grafik Himpunan Penyelesaian Sistem<br />
Pertidaksamaan Linear Dua Variabel<br />
a. Tujuan kegiatan belajar 1<br />
Setelah mempelajari kegiatan belajar ini diharapkan <strong>siswa</strong> dapat:<br />
1. menjelaskan pengertian program linear<br />
2. menggambar grafik himpunan penyelesaian pertidaksamaan linear<br />
3. menggambar grafik himpunan penyelesaian sistem pertidaksamaan<br />
linear dengan 2 variabel<br />
b. Uraian materi<br />
Baiklah <strong>siswa</strong> semuanya. Masih ingat apa<br />
itu persamaan dan pertidaksamaan linear<br />
yang sudah dipelajari sebelumnya?<br />
Perhatikan beberapa persoalan berikut ini!<br />
1. Seorang <strong>siswa</strong> SMK Negeri 1 kelas 2 Administrasi Perkantoran bernama<br />
Riska setiap pagi pada saat akan berangkat ke sekolah di beri uang<br />
sebesar Rp 10.000,- . Uang tersebut dipergunakan untuk:<br />
a. ongkos pulang pergi sekolah : Rp 2.000,-<br />
b. beli nasi goreng : Rp 3.000,-<br />
c. beli kue dan minum : Rp 2.000,-<br />
Berapakah sisanya? Dengan uang yang dimiliki Riska, dapatkah Riska<br />
mempergunakan uangnya melebihi Rp 10.000,-?<br />
Jadi paling banyak berapa Riska dapat mempergunakan uangnya kecuali<br />
untuk ongkos pulang pergi sekolah?<br />
2. Sebuah toko cinderamata milik alumni <strong>siswa</strong> SMK N 1 Solok menjual<br />
cincin dan gelang. Ia mendapatkan untung Rp 6.000,- untuk penjualan<br />
cincin yang harganya Rp 20.000,- dan mendapat untung Rp 5.000,-
6<br />
untuk penjualan gelang yang harganya Rp 30.000,- modal yang<br />
dimilikinya hanya Rp 4.500.000,-sedangkan kapasitas tokonya hanya<br />
mampu memuat 200 cinderamata.<br />
a. Berapa cincin dan gelang yang harus dibeli pemilik toko tersebut<br />
untuk mendapatkan untung sebesar-besarnya?<br />
b. Berapakah keuntungan maksimum yang diperoleh pemilik toko<br />
tersebut?<br />
Permasalahan seperti di atas dapat kita selesaikan dengan<br />
menggunakan program linear, dengan menggunakan model matematika<br />
yang dirumuskan dalam bentuk sistem persamaan dan pertidaksamaan<br />
linear dapat ditentukan nilai optimumnya.<br />
Untuk mendapatkan penyelesaian optimum tersebut digunakan metode<br />
grafik yang diterapkan pada program linear sederhana yang terdiri atas<br />
dua variable dengan cara <strong>uji</strong> titik pojok atau garis selidik pada daerah<br />
himpunan penyelesaian.<br />
Jadi apa itu program linear?<br />
Program linear adalah :<br />
1. Grafik Himpunan Penyelesaian Pertidaksamaan Linear Satu Variabel<br />
Perhatikan contoh di bawah ini untuk mengingatkan kembali tentang<br />
menggambar grafik himpunan penyelesaian sistem pertidaksamaan<br />
linear satu variabel!<br />
Contoh 1
7<br />
Gambarlah grafik himpunan penyelesaian dari<br />
a. x 0, x ϵ R c. x < 2, x ϵ R e. 2 x 4 x ϵ R,<br />
b. y 0,y ϵ R d. x -1, x ϵ R f. -1 < y 2, y ϵ R<br />
a. x 0 mempunyai persamaan x = 0, ini merupakan garis lurus, yang<br />
berimpit dengan sumbu y. Daerah penyelesaian yaitu daerah<br />
disebelah kanan garis atau sumbu y karena yang diminta adalah<br />
untuk x<br />
0. Daerah penyelesaian ditunjukkan pada gambar 1-a.<br />
b. y 0 mempunyai persamaan y = 0, ini merupakan garis lurus, yang<br />
berimpit dengan sumbu x. Daerah penyelesaian yaitu daerah<br />
disebelah atas garis atau sumbu x karena yang diminta adalah untuk<br />
y<br />
0. Daerah penyelesaian ditunjukkan pada gambar 1-b.<br />
c. x < 2 mempunyai persamaan x = 2. Daerah penyelesaian adalah<br />
daerah di sebelah kiri garis karena yang diminta adalah untuk x < 2.<br />
Daerah penyelesaian ditunjukkan pada gambar 1-c.<br />
d. x -1 mempunyai persamaan x = -1. Daerah penyelesaian adalah<br />
daerah di sebelah kanan garis karena yang diminta adalah untuk<br />
x<br />
Jawab:<br />
-1. Daerah penyelesaian ditunjukkan pada gambar 1-d.<br />
e. 2 x 4 mempunyai persamaan x=2 dan x=4. Daerah penyelesaian<br />
adalah daerah di antara kedua garis tersebut. Daerah penyelesaian<br />
ditunjukkan pada gambar 1-e.<br />
f. -1 < y 2 mempunyai persamaan y=-1 dan y=2. Daerah penyelesaian<br />
adalah daerah di antara kedua garis tersebut. Daerah penyelesaian<br />
ditunjukkan pada gambar 1-f.<br />
Derah yang bukan merupakan penyelesaian diberi arsiran, sehingga<br />
daerah penyelesaiannya merupakan daerah tanpa arsiran. Hal ini<br />
sangat membantu pada saat menentukan daerah yang memenuhi<br />
terhadap beberapa pertidaksamaan.
8<br />
y y y<br />
HP<br />
HP<br />
HP<br />
x<br />
0 x 0 0 2 x<br />
(a) (b) (c)<br />
y y y<br />
HP HP 2<br />
-1 0 x 0 2 4 x -1 x<br />
HP<br />
(d) (e) (f)<br />
Gambar 1<br />
2. SISTEM PERTIDAKSAMAAN LINEAR DUA VARIABEL.<br />
Pertidaksamaan linear dua variabel, yaitu pertidaksamaan yang memuat<br />
dua peubah misalnya x dan y. Himpunan penyelesaian pertidaksamaan<br />
tersebut dapat disajikan dalam bidang cartesius. Bentuk-bentuk<br />
pertidaksamaan linear adalah:<br />
ax + by < c, ax + by ≤ c, ax + by > c, ax + by ≥ c.
9<br />
Langkah-langkah yang ditempuh untuk menyelesaikan daerah<br />
himpunan penyelesaian pertidaksamaan linear dua variabel adalah<br />
sebagai berikut ini.<br />
a. Menentukan batas daerahnya, yaitu menggambar garis ax + by = c<br />
pada bidang cartesius dengan mencari titik-titik potong grafik<br />
dengan sumbu x, syarat y = 0 dan sumbu y , syarat x = 0.<br />
b. Ambil titik sembarang P(x 1<br />
, y 1<br />
) yang bukan terletak pada garis<br />
tersebut, kemudian dihitung nilai ax 1<br />
+ by 1<br />
. Nilai ax 1<br />
+ by 1<br />
ini<br />
dibandingkan dengan nilai c!<br />
c. Daerah penyelesaian untuk pertidaksamaan ax + by c ditentukan<br />
sebagai berikut:<br />
jika ax 1<br />
+ by 1<br />
< c, maka daerah yang memuat P(x 1,<br />
,y 1<br />
) merupakan<br />
daerah penyelesaian.<br />
jika ax 1<br />
+ by 1<br />
> c, maka daerah yang memuat P(x 1,<br />
,y 1<br />
) bukan<br />
merupakan daerah penyelesaian.<br />
d. Daerah penyelesaian untuk pertidaksamaan ax + by c ditentukan<br />
sebagai berikut:<br />
jika ax 1<br />
+ by 1<br />
> c, maka daerah yang memuat P(x 1,<br />
,y 1<br />
) merupakan<br />
daerah penyelesaian.<br />
jika ax 1<br />
+ by 1<br />
< c, maka daerah yang memuat P(x 1,<br />
,y 1<br />
)bukan<br />
merupakan daerah penyelesaian.<br />
e. Derah yang bukan merupakan penyelesaian diberi arsiran, sehingga<br />
daerah penyelesaiannya merupakan daerah tanpa arsiran. Hal ini<br />
sangat membantu pada saat menentukan daerah yang memenuhi<br />
terhadap beberapa pertidaksamaan.<br />
f. Daerah penyelesaian untuk pertidaksamaan yang memuat tanda<br />
”=” (≤, ≥) digambar dengan garis penuh, sedangkan daerah<br />
penyelesaian pertidaksamaan yang tidak memuat tanda “=”<br />
() digambar dengan garis putus-putus.
10<br />
Contoh 2:<br />
Gambarlah grafik himpunan penyelesaian dari pertidaksamaan linear:<br />
1. 4x + 3y ≤ 12, x ≥ 0, y ≥ 0.<br />
2.x + y ≥ 3, 3x + y ≥ 6, x ≥ 0, y ≥ 0<br />
Jawab:<br />
1. grafik 4x + 3y ≤ 12<br />
langkah-langkah untuk membuat grafik adalah sebagai berikut:<br />
a. sebelum menggambar grafik daerah himpunan penyelesaian pada<br />
bidang cartesius, maka terlebih dahulu kita menggambar garis<br />
4x + 3y = 12.<br />
b. Untuk menggambar garis 4x + 3y = 12, tentukan titik potong dengan<br />
sumbu x dan sumbu y.<br />
Sekarang <strong>coba</strong> tentukan titik potong dengan sumbu x dengan<br />
syarat y = 0 dan titik potong dengan sumbu y dengan syarat x = 0.<br />
c. Gambarkan garis tersebut pada bidang cartesius dengan<br />
memasukkan titik-titik yang sudah diketahui.<br />
d. Untuk mencari daerah himpunan penyelesaiannya yaitu dengan<br />
menyelidiki titik-titik yang tidak terletak pada garis 4x + 3y = 12.<br />
e. Garis tersebut membagi daerah menjadi dua bagian, <strong>coba</strong> <strong>uji</strong> titik<br />
pada kedua daerah tersebut yang tidak terletak pada garis<br />
4x + 3y = 12.<br />
f. Titik yang mana yang memenuhi pertidaksamaan 4x + 3y ≤ 12.<br />
g. Daerah yang memuat titik tersebutlah yang merupakan daerah<br />
himpunan penyelesaian. Untuk memberi arsiran, arsirlah daerah<br />
yang bukan merupakan daerah himpunan penyelesaian.<br />
gambar himpunan penyelesaian pada grafik berikut<br />
y<br />
0 x<br />
Gambar 2
11<br />
2. Grafik x + y ≥ 3, 3x + y ≥ 6, x ≥ 0, y ≥ 0<br />
langkah-langkah untuk membuat grafik adalah sebagai berikut:<br />
untuk pertidaksamaan x + y ≥ 3<br />
Menentukan batas daerahnya, yaitu gambarlah garis dengan<br />
persamaan x + y = 3 pada bidang cartesius. Untuk menggambar<br />
garis terlebih dahulu kita menentukan titik potong dengan sumbu x<br />
dan sumbu y.<br />
Sekarang untuk contoh yang ke dua<br />
<strong>coba</strong> <strong>siswa</strong> ibu semuanya menentukan<br />
titik potong dengan sumbu x dan titik<br />
potong dengan sumbu y!<br />
Untuk mencari daerah penyelesaian adalah dengan menyelidiki titik<br />
titik yang tidak terletak pada garis.<br />
Nah…. Sekarang ambil masing-masing<br />
dua buah titik yang tidak terletak pada<br />
garis x + y = 3, kemudian substitusikan<br />
kedalam pertidaksamaan<br />
Untuk pertidaksamaan 3x + y ≥ 6.<br />
Menentukan batas daerahnya, dengan menggambar garis dengan<br />
persamaan 3x + y = 6 pada bidang cartesius. Untuk menggambar<br />
garis, terlebih dahulu kita menentukan titik potong dengan sumbu<br />
x dan sumbu y.<br />
Dengan langkah yang sama seperti pada<br />
pertidaksamaan x + y ≥ 3, sekarang lakukan<br />
juga untuk pertidaksamaan 3x + y ≥ 6!<br />
kemudian gambarkan grafik himpunan penyelesaiannya pada<br />
diagram kartesius berikut:
12<br />
Y<br />
0<br />
X<br />
Gambar 3<br />
Contoh 3:<br />
Daerah HP dari gambar berikut merupakan himpunan penyelesaian<br />
dari suatu sistem pertidaksamaan. Tentukan pertidaksamannya!<br />
Y<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Hp<br />
1 2<br />
X<br />
Gambar 4
13<br />
Jawab<br />
Untuk menyelesaikan soal tersebut, yang perlu dilakukan adalah<br />
mencari persamaan garis yang melalui titik-titik pada grafik tersebut<br />
dengan menggunakan rumus persamaan garis yang melalui titik (x 1<br />
,y 1<br />
)<br />
dan (x 2<br />
, y 2<br />
) sebagai berikut:<br />
y<br />
y<br />
2<br />
y1<br />
y<br />
1<br />
x<br />
x<br />
2<br />
x1<br />
x<br />
1
14<br />
Diskusikanlah soal berikut dengan<br />
kelompok masing-masing!<br />
1. Gambarkan daerah yang memenuhi himpunan penyelesaian<br />
dari tiap pertidaksamaan berikut:<br />
a) x ≥ 3<br />
b) y ≤ 2<br />
c) x + 2y ≤ 4<br />
2. Gambarkan daerah himpunan penyelesaian dari sistem<br />
pertidaksamaan linear x ≥ 0, y ≥ 0, 2x – y ≤ 6 dan 2x + 5y ≤ 15<br />
untuk, x, y ЄR!
15<br />
C. RANGKUMAN<br />
Buatlah rangkuman dari kegiatan belajar 1!<br />
-<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________.<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________
16<br />
LEMBAR LATIHAN SISWA 1<br />
1. Gambarlah daerah himpunan penyelesaian dari pertidaksamaan di<br />
bawah ini!<br />
a. x 1<br />
b. x 0; y 0; x + 4y 8; x + 2y 6<br />
c. x 1; y 0; 2x + y 4<br />
d. x 0; y 0; 12x + 3y 24; x + 2y 10<br />
2. Pada gambar berikut yang merupakan daerah himpunan penyelesaian<br />
sistem pertidaksamaan: 5x + 2y ≤ 20, y ≤ 5, 2x + 5y ≥ 20, x ≥ 0, y ≥ 0.<br />
dalah<br />
Y<br />
10<br />
5<br />
4<br />
I<br />
V<br />
II<br />
III<br />
IV<br />
0<br />
4 10<br />
X<br />
Gambar 5
17<br />
kunci LEMBAR latihan SISWA 1<br />
Y<br />
Y<br />
1.a b.<br />
HP<br />
3<br />
2<br />
HP<br />
0<br />
1<br />
X<br />
0 6 8 X<br />
C<br />
Y<br />
4<br />
HP<br />
0 1 2 X<br />
D.<br />
Y<br />
8<br />
5<br />
HP<br />
0<br />
2<br />
10<br />
X<br />
2. V
18<br />
TES FORMATIF 1<br />
1. Daerah yang diarsir pada gambar berikut adalah himpunan<br />
penyelesaian dari sistem pertidaksamaan:<br />
y<br />
6<br />
0<br />
-4<br />
2 10<br />
x<br />
a. 5x + 3y ≤ 30; x – 2y ≥ 4 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
b. 5x + 3y ≤ 30; x – 2y ≤ 4 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
c. 3x + 5y ≤ 30; 2x – y ≥ 4 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
d.3x + 5y ≤ 30; 2x – y ≤ 4 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
e. 3x + 5y ≥ 30; 2x – y ≤ 4 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
2. Daerah yang merupakan penyelesaian dari sistem pertidaksamaan:<br />
3x + 2y ≥ 12; x + 2y ≤ 8; 0 ≤ x ≤ 8 ; y ≥ 0. Seperti gambar di bawah ini<br />
Y<br />
adalah….<br />
6<br />
4<br />
II<br />
III<br />
V<br />
a. I<br />
b. II<br />
0<br />
I<br />
IV<br />
4<br />
8<br />
X<br />
c. III<br />
d. IV<br />
e. V
19<br />
3. Daerah himpunan penyelesaian yang ditunjukkan sistem<br />
pertidaksamaan :5x + 2y ≤ 20; 7x + 10y ≤ 70 ; 2x + 5y ≥ 20; x ≥ 0;<br />
y ≥ 0. adalah daerah yang ditunjuk oleh:<br />
Y<br />
10<br />
7<br />
I<br />
4<br />
II<br />
III<br />
V<br />
IV<br />
a. I<br />
b. II<br />
c. III<br />
d. IV<br />
e. V<br />
0<br />
4 10 X<br />
4. Daerah penyelesaian dari sistem pertidaksamaan 3x + 2y ≤ 36;<br />
x + 2y ≥ 20; x≥ 0; y ≥ 0. Pada gambar di bawah adalah….<br />
Y<br />
18<br />
10<br />
III<br />
IV<br />
II<br />
I<br />
0<br />
12 20 X<br />
a. I c.III e. V<br />
b. II d. IV
20<br />
5. Daerah ABCDE pada gambar di bawah ini merupakan daerah<br />
penyelesaian dari suatu pertidaksamaan:<br />
Y<br />
3<br />
A<br />
E<br />
2<br />
B<br />
0<br />
C D<br />
2 4<br />
X<br />
-3<br />
Sistem pertidaksamaannya adalah….<br />
a. 2x + 2y ≥ 4; 3x – 4y ≤ 12; x ≥ 0; 0 ≤ y ≤ 3<br />
b. - 2x + 2y ≥ 4; 3x – 4y ≤ 12; x ≥ 0; 0 ≤ y ≤ 3<br />
c. 2x - 2y ≥ 4; 3x – 4y ≤ 12; x ≥ 0; 0 ≤ y ≤ 3<br />
d. - 2x + 2y ≥ 4; 4x – 3y ≤ 12; x ≥ 0; 0 ≤ y ≤ 3<br />
e. 2x + 2y ≥ 4; 4x – 3y ≤ 12; x ≥ 0; 0 ≤ y ≤3<br />
6. Daerah yang diarsir pada gambar di samping adalah himpunan<br />
penyelesaian dari sistem pertidaksamaan….<br />
Y<br />
4<br />
0<br />
2 6 X<br />
-3<br />
a. 2x + 3y ≤ 12; -3x+ 2y ≥ -6 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
b. 2x + 3y ≤ 12; -3x +2y ≤ -6 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
c. 2x + 3y ≥12; -3x + 2y ≥ -6 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
d.2x + 3y ≥12; 3x – 2y ≥ 6 ; x ≥ 0; y ≥ 0<br />
e. -2x + 3y ≤12; 3x + 2y ≤ -6 ; x ≥ 0; y ≥ 0
21<br />
KEGIATAN BELAJAR SISWA 2<br />
MODEL MATEMATIKA DARI SOAL CERITA (KALIMAT VERBAL)<br />
a. Tujuan kegiatan belajar 2<br />
Setelah mempelajari kegiatan belajar ini diharapkan <strong>siswa</strong> dapat:<br />
1. menjelaskan pengertian model matematika<br />
2. mengubah soal verbal dalam bentuk model matematika<br />
b. Uraian materi.<br />
Hal terpenting dalam masalah program linear adalah mengubah<br />
persoalan verbal ke dalam bentuk model matematika (persamaan atau<br />
pertidaksamaan) yang merupakan penyajian dari bahasa sehari-hari<br />
kedalam bahasa matematika yang lebih sederhana dan mudah<br />
dimengerti. Jadi, model matematika adalah suatu rumusan (dapat<br />
berupa persamaan, pertidaksamaan atau fungsi) yang diperoleh dari<br />
suatu penafsiran ketika menerjemahkan suatu soal verbal. Model<br />
matematika pada persoalan program linear pada umumnya membahas<br />
beberapa hal, yaitu:<br />
a. model matematika berbentuk sistem pertidaksamaan linear dengan<br />
dua peubah yang merupakan bagian kendala-kendala yang harus<br />
dipenuhi oleh peubah itu sendiri.<br />
b. model matematika yang berkaitan dengan fungsi sasaran yang<br />
hendak dioptimalkan (minimalkan atau maksimalkan).<br />
1. Kalimat Biasa ke Model Matematika.<br />
a. Contoh Penggunaan Persamaan Matematika<br />
1) Seorang sekretaris dan bendahara perusahaan pergi ke pertokoan.<br />
Sekretaris membeli 3 pulpen dan 2 pensil seharga Rp 40.000,-<br />
bendahara membeli 2 pulpen dan 4 pensil dengan membayar<br />
Rp30.000,- Buatlah model matematika dari ungkapan tersebut.
22<br />
Jawab:<br />
Misalkan pulpen = x, pensil = y, maka model matematikanya:<br />
3x + 2y = 40.000<br />
2x + 4y = 30.000.<br />
2) Pada mata pelajaran produktif kearsipan menyimpan surat<br />
dibutuhkan kertas karton tebal, lem, mistar dan kertas karton<br />
manila untuk membuat filling kabinet, kartu indeks dan folder.<br />
Dina salah seorang <strong>siswa</strong> administrasi perkantoran hanya<br />
membutuhkan kertas karton tebal dan mistar. Harga satu lembar<br />
kertas karton tebal Rp 1000,- lebih mahal dari harga 3 buah<br />
mistar. Harga satu lembar kertas karton tebal dan satu buah<br />
mistar Rp 3.000,-. Buatlah model matematika dari kalimatkalimat<br />
tersebut.<br />
Jawab:<br />
Misalkan:<br />
Harga satu lembar kertas karton tebal = x<br />
Harga satu buah mistar = y<br />
Maka model matematikanya adalah:<br />
x = 3y + 1000,-<br />
x + y = 3000,-<br />
b. Contoh Penggunaan Pertidaksamaan Matematika.<br />
1) Ongkos kendaraan dari Kotobaru Solok ke SMK Negeri 1Solok dan<br />
dilanjutkan ke tempat wisata di danau Singkarak kurang dari Rp<br />
5.000,-. Ongkos kendaraan dari kotobaru ke SMK Negeri 1 kurang<br />
dari Rp 2.000,- Ongkos kendaraan dari SMK N 1 Solok ke tempat<br />
wisata di danau Singkarak lebih mahal dari ongkos kendaraan<br />
dari kotobaru ke SMK Negeri 1. Bagaimanakah model<br />
matematikanya?<br />
Jawab:
23<br />
Misalkan<br />
Ongkos dari Kotobaru Solok ke SMK Negeri 1 Solok = x<br />
Ongkos dari SMK Negeri 1 Solok<br />
Singkarak = y<br />
ke tempat wisata di danau<br />
Maka model matematikanya:<br />
x + y < 5.000<br />
x < 2.000,-<br />
y > x<br />
2) Seorang <strong>siswa</strong> SMK dinyatakan diterima diperguruan tinggi<br />
dengan jurusan administrasi pendidikan jika memenuhi syaratsyaratnya<br />
antara lain:<br />
a. Jumlah nilai matematika dan bahasa inggris tidak boleh<br />
kurang dari 12.<br />
b. Nilai masing-masing mata pelajaran itu tidak boleh kurang<br />
dari 5.<br />
Buatlah model matematikanya?<br />
Jawab:<br />
Misalkan nilai matematika = X<br />
nilai bahasa inggris = y<br />
kalimat a diperoleh hubungan : x + y ≥ 12<br />
kalimat b :diperoleh hubungan : x ≥ 5, y ≥ 5<br />
Maka model matematikanya:<br />
X + y ≥ 12<br />
x ≥ 5, y ≥ 5.<br />
2. Mengubah Kalimat Verbal Menjadi Model Matematika dalam Bentuk<br />
Sistem Pertidaksamaan<br />
Untuk mempermudah mengubah soal-soal verbal yang berbentuk<br />
program linear kedalam model matematika, dapat digunakan tabel<br />
sebagai berikut:<br />
Variabel Variabel 1 (x) Variabel 2 (y) Persediaan<br />
Variabel lain 1<br />
Variabel lain 2<br />
Variabel lain 3
24<br />
Contoh 1:<br />
seorang pengrajin hiasan dinding akan membuat dua macam hiasan<br />
dinding, yang setiap harinya menghasilkan tidak lebih dari 50 buah.<br />
Harga bahan untuk sebuah hiasan dinding jenis I Rp 5.000,- dan untuk<br />
hiasan dinding jeis II Rp 10.000,- ia tidak akan berbelanja bahan lebih<br />
dari Rp 130.000,- setiap harinya. Buatlah model matematikanya!<br />
Jawab:<br />
Untuk membuat model matematika <strong>coba</strong> diperhatikan kalimat-kalimat<br />
dalam soal tersebut:<br />
- “ 2 macam hiasan dinding” yang dihasilkan, ini mengartikan ada 2<br />
jenis produk barang yang dapat dimisalkan jenis I dibuat sebagai x<br />
buah/hari dan jenis II y buah/hari.<br />
- hiasan tersebut “tidak lebih dari 50 buah/hari” dari kalimat<br />
tersebut artinya apa?<br />
- harga bahan untuk sebuah hiasan dinding jenis I Rp 5.000,- dan<br />
untuk hiasan dinding jenis II Rp 10.000,- ia tidak akan<br />
membelanjakan uangnya lebih dari Rp 130.000,- setiap harinya.<br />
Dari kalimat tersebut artinya apa?<br />
- karena x dan y merupakan banyaknya barang “ hiasan dinding”yang<br />
dihasilkan ini artinya x ≥ 0, y ≥ 0.<br />
Atau lebih jelasnya pernyataan tersebut dapat kita nyatakan dalam<br />
bentuk tabel:<br />
variabel Hiasan I Hiasan II Persediaan<br />
Banyak produk x y 50<br />
Harga ………. ……… …………
25<br />
Jadi, dari tabel di atas apa bentuk pertidaksamaannya?<br />
Menentukan bentuk objektif ax + by<br />
Pada contoh soal di atas, jika keuntungan dari setiap hiasan dinding<br />
itu, masing-masing Rp 1.000,- untuk hiasan I dan Rp 1.500,- untuk<br />
hiasan II maka bentuk objektif dari permasalahan tersebut adalah….<br />
Kita misalkan x = banyaknya hiasan dinding I<br />
y = banyaknya hiasan dinding II<br />
maka keuntungan maksimum yang akan diperoleh dapat disajikan<br />
dengan persamaan?<br />
Contoh 2:<br />
Seorang agen sepeda bermaksud membeli 25 buah sepeda untuk<br />
persediaan. Harga sepeda biasa Rp600.000,00 per buah dan sepeda<br />
federal Rp800.000,00 per buah. Ia merencanakan untuk tidak<br />
membelanjakan uangnya lebih dari Rp16.000.000,00 dengan<br />
mengharap keuntungan Rp100.000,00 per buah dari sepeda biasa<br />
dan Rp120.000,00 per buah dari sepeda federal. Buatlah model<br />
matematikanya!<br />
Jawab:<br />
Misalkan x = jumlah sepeda biasa dan y = jumlah sepeda federal maka<br />
dapat dibuat tabel sebagai berikut
26<br />
Nah, <strong>siswa</strong> semuanya untuk contoh yang<br />
ke dua <strong>coba</strong> dibuat tabel persediaannya!<br />
Kemudian, tentukan bentuk<br />
pertidaksaman serta fungsi objektfnya!<br />
Sistem pertidaksamaan<br />
Sistem pertidaksamaan<br />
, jika persediaan dalam soal verbal tersirat kata “paling banyak”.<br />
, jika persediaan dalam soal verbal tersirat kata “paling sedikit”.<br />
Contoh 3:<br />
Seorang petani memerlukan paling sedikit 30 unit zat kimia A dan<br />
24 unit zat kimia B untuk pupuk kebun sayurnya. Kedua zat kimia<br />
itu dapat diperoleh dari pupuk cair dan pupuk kering. Setiap botol<br />
pupuk cair yang berharga Rp 20.000,00 mengandung 5 unit zat kimia<br />
A dan 3 unit zat kimia B, sedangkan setiap kantong pupuk kering<br />
yang berharga Rp 16.000,00 mengandung 3 unit zat kimia A dan 4<br />
unit zat kimia B. Buatlah model matematikanya, sehingga petani<br />
dalam membeli dua jenis pupuk tersebut mengeluarkan biaya<br />
seminimal mungkin.<br />
Jawab:<br />
Sekarang untuk contoh no 3 buatlah tabel<br />
persediaan dengan x menyatakan pupuk cair dan y<br />
menyatakan pupuk kering. kemudian tentukan<br />
bentuk pertidaksamaannya dari tabel tersebut serta<br />
fungsi objektifnya.
27<br />
Diskusikanlah soal berikut dengan<br />
kelompok masing-masing!<br />
1. Pada pelajaran produktif melaksanakan pertemuan <strong>siswa</strong> SMK<br />
Negeri 1 Solok peserta acara Table Maner ke BukitTinggi<br />
berjumlah 60 orang. Mereka akan menginap di hotel “Grand<br />
Malindo” dengan mengambil dua tipe kamar yaitu kamar dengan<br />
tipe A dan tipe B. tipe A dapat ditempati 5 orang dan tipe B dapat<br />
ditempati 3 orang. Pemilik hotel menghendaki rombongan itu<br />
harus menyewa paling sedikit 15 kamar. Buatlah model<br />
matematikanya!<br />
2. Seorang pedagang sepatu mempunyai modal Rp 8.000.000,-. Ia<br />
merencanakan membeli dua jenis sepatu, sepatu pria dan sepatu<br />
wanita. Harga beli sepatu pria adalah Rp 200.000,- per pasang dan<br />
sepatu wanita harga belinya Rp 160.000,- per pasang. Keuntungan<br />
dari penjualan sepatu pria dan sepatu wanita berturut-turut<br />
adalah Rp 6.000,- dan Rp 5.000,-. Mengingat kapasitas kiosnya, ia<br />
akan membeli sebanyak-banyaknya 450 pasang sepatu. Buatlah<br />
model matematikanya!<br />
3. Tanah seluas 1000 m 2 akan dibangun rumah tipe A dan tipe B.<br />
untuk membangun rumah tipe A memerlukan tanah seluas 100m 2 ,<br />
sedangkan rumah tipe B memerlukan tanah seluas 75m 2 . Banyak<br />
rumah yang dapat dibangun maksimal 125 unit. Biaya pembuatan<br />
1 unit rumah tipe A adalah Rp 104.000.000,- dan 1 unit tipe B<br />
adalah Rp 73.000.000,-. Buatlah model matematikanya!
28<br />
c. RANGKUMAN<br />
Buatlah rangkuman dari kegiatan belajar 2!<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________.<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
__________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
___________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________<br />
____________________________________________________________________
29<br />
LEMBAR LATIHAN SISWA 2<br />
Dari soal-soal berikut tentukanlah model matematikanya!<br />
1. Ani ingin membuat 2 jenis kartu undangan. Kartu undangan jenis I<br />
memerlukan 30 cm karton warna biru dan 25 cm karton warna<br />
kuning, sedangkan untuk jenis II memerlukan 45 cm karton warna<br />
biru dan 35 cm karton warna kuning. Banyak karton warna biru dan<br />
kuning yang dimiliki masing-masing 200 cm dan 300 cm.<br />
2. Diketahui luas daerah parkir 360 m 2 . Jika luas rata-rata sebuah mobil<br />
6 m 2 dan sebuah bus 24m 2 , dan daerah parkir tidak dapat menampung<br />
lebih dari 20 kendaraan. Biaya untuk parkir sebuah mobil Rp 3.000,- dan<br />
sebuah bus Rp 5.000,-<br />
3. Lila adalah seorang sekretaris pada sebuah perusahaan. Pada suatu hari<br />
akan diadakan acara pertemuan, Lila memesan kue. Lila membeli dua<br />
jenis kue yaitu kue isi pisang dan kue isi keju. Lila membeli kue isi<br />
pisang dengan harga Rp1.000,00 dan kue isi keju seharga Rp2.000,00.<br />
Lila tidak membelanjakan uangnya lebih dari Rp400.000,00.untuk acara<br />
pertemuan tersebut Lila membeli kue tidak lebih dari 300 buah.<br />
4. Seorang penjahit akan membuat pakaian jadi dengan persediaan kain<br />
polos 20 meter dan kain bergaris 10 meter. Model A membutuhkan 1<br />
meter kain polos dan 1,5 meter kain bergaris. Model B membutuhkan 2<br />
meter kain polos dan 0,5 meter kain bergaris. Keuntungan pakaian<br />
model A sebesar Rp15.000,00 dan pakaian model B sebesar<br />
Rp10.000,00.<br />
5. Seorang staf administrasi pada sebuah perusahaan akan mengadakan<br />
renovasi gedung oleh karena itu ia akan mengangkut 110 ton barang<br />
dari gedung A ke gedung B. Untuk keperluan ini sekurang-kurangnya<br />
diperlukan 50 kendaraan truk yang terdiri atas truk jenis 1 dengan<br />
kapasitas 3 ton dan truk jenis 2 dengan kapasitas 2 ton. Biaya sewa truk<br />
jenis 1 adalah Rp50.000,00. Dan truk jenis 2 adalah Rp40.000,
30<br />
kunci LEMBAR latihan SISWA 2<br />
1. Misalkan undangan I = x dan undangan II = y, maka model<br />
matematikanya:<br />
6 x + 9 y ≤ 40<br />
5x + 7y ≤ 60<br />
x ≥ 0<br />
y ≥ 0<br />
2. Misalkan mobil = x dan bus = y, maka model matematikanya:<br />
x + 4 y ≤ 60<br />
x + y ≤ 20<br />
x ≥ 0<br />
y ≥ 0<br />
z = 3000x + 5000y<br />
3. Misalkan kue isi pisang = x dan kue isi keju = y, maka model<br />
matematikanya:<br />
x + 2y ≤ 400<br />
x + y ≤ 300<br />
x ≥ 0<br />
y ≥ 0<br />
4. Misalkan model A = x dan model B = y, maka model matematikanya:<br />
x + 2y ≤ 20<br />
15x + 5y ≤ 100<br />
x ≥ 0<br />
y ≥ 0<br />
z = 15.000 x + 10.000y<br />
5. Misalkan truk jenis 1 = x dan truk jenis 2 = y, maka model<br />
matematikanya:<br />
x + y ≥ 50<br />
3x + 2y ≤ 110<br />
x ≥ 0<br />
y ≥ 0<br />
z = 50.000 x + 40.000
31<br />
TES FORMATIF 2<br />
1. Seorang pedagang ikan bilih di pasar Ombilin ingin menjual 2 macam<br />
jenis ikan bilih yaitu ikan bilih kering yang belum digoreng dan yang<br />
sudah digoreng. Untuk membeli ikan bilih tersebut pedagang itu<br />
mempunyai modal Rp 1.000.000,-. Ikan bilih yang belum digoreng<br />
dibeli dengan harga Rp 25.000,- per kg dan yang sudah digoreng<br />
dibeli dengan harga Rp 50.000,-. Muatan etalasenya tidak dapat<br />
melebihi 400 kg. jika ikan bilih yang belum digoreng dinyatakan<br />
dengan x dan yang sudah digoreng dinyatakan dengan y maka model<br />
matematikanya adalah….<br />
a. 5x + 10y ≤ 200; x + y ≤ 400; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
b. 5x + 10y ≥ 200; x + y ≤ 400; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
c. 5x + 10y ≥ 200; x + y ≥ 400; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
d. 10x + 5y ≤ 200; x + y ≥ 400; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
e. 10x + 5y ≥ 200; x + y ≤ 400; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
2. Doni adalah seorang staf administrasi pada suatu perusahan, ia<br />
akan mengadakan pengecatan untuk ruang tamu dan ruang meeting.<br />
Untuk itu ia mempunyai persediaan 80 kaleng cat berwarna putih<br />
dan 60 kaleng cat berwarna abu-abu. Setelah dihitung ternyata 1<br />
ruang tamu menghabiskan 2 kaleng cat warna putih dan 1 kaleng cat<br />
warna abu-abu. Sedangkan 1 ruang meeting menghabiskan cat<br />
masing-masing warna sebanyak 1 kaleng. Jika banyak ruang tamu<br />
dinyatakan dengan x dan ruang meeting dengan y, maka model<br />
matematika dari pernyataan di atas adalah….<br />
a. 2x + y ≤ 80; x + y ≤ 60; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
b. x + y ≤ 80; 2x + y ≥ 60; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
c. 2x + y ≥ 80; x + y ≤ 60; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
d. 2x + y ≤ 80; x + y ≥ 60; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
e. x + y ≤ 80; 2x + y ≤ 60; x ≥ 0; y ≥ 0.
32<br />
3. Tempat parkir seluas 360m 2 dapat menampung tidak lebih dari 30<br />
kendaraan. Untuk parkir sebuah sedan diperlukan rata-rata 6m 2 dan<br />
sebuah bus 24m 2 . Jika banyak sedan dinyatakan dengan x dan bus<br />
dengan y, maka model matematika dari pernyataan di atas adalah….<br />
a. x + y ≤ 30; 4x + 4y < 60; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
b. x + y ≤ 30; x + 4y ≤ 60; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
c. x + y ≤ 30; 4x + y ≤ 60; x ≥ 0; y ≥ 0.<br />
d. x + y < 30; x + 4y
33<br />
KEGIATAN BELAJAR SISWA 3<br />
NILAI OPTIMUM DARI SISTEM PERTIDAKSAMAAN LINEAR<br />
a. Tujuan kegiatan belajar 3<br />
Setelah mempelajari kegiatan belajar ini diharapkan <strong>siswa</strong> dapat:<br />
a) menentukan fungsi tujuan<br />
b) menentukan daerah penyelesaian dari sistem pertidaksamaan linear<br />
c) menentukan nilai optimum dengan menyelidiki titik sudut daerah<br />
penyelesaian<br />
b. Uraian mateRI<br />
1. Nilai Optimum Fungsi Objektif dari Daerah Sistem Pertidaksamaan<br />
Linear<br />
Pada kegiatan belajar ini, kita akan membahas tentang menentukan<br />
nilai optimum dari suatu fungsi objektif. Sebelum menentukan nilai<br />
optimum, terlebih dahulu ditentukan titik optimum. Titik optimum<br />
biasanya terletak disekitar titik potong garis dengan garis, titik potong<br />
garis dengan sumbu x maupun titik potong garis dengan sumbu y yang<br />
berada didaerah penyelesaian.<br />
Langkah-langkah yang ditempuh untuk mendapatkan nilai optimum<br />
adalah sebagai berikut ini.<br />
a. Ubahlah persoalan verbal ke dalam model matematika (dalam bentuk<br />
sistem pertidaksamaan).<br />
b. Tentukan daerah Himpunan Penyelesaian (daerah feasibel).<br />
c. Tentukan semua titik-titik pojok pada daerah feasibel tersebut.<br />
d. Hitung nilai bentuk objektif untuk setiap titik pojok dalam daerah<br />
penyelesaian.<br />
e. Dari hasil pada langkah d, nilai maksimum atau minimum dapat<br />
ditetapkan.
34<br />
Contoh 1<br />
Tentukan nilai maksimum dan minimum dari Z = 5x + 3y, dengan syarat:<br />
x 0; y 0; x +2y 8; x + y 6!<br />
Jawab:<br />
Sebelum kita menentukan nilai maksimum dan nilai minimum maka<br />
terlebih dahulu kita menentukan daerah himpunan penyelesaian dengan<br />
cara menggambar grafiknya pada bidang cartesius. langkah-langkah untuk<br />
membuat grafik adalah sebagai berikut ini.<br />
Pertidaksamaan x + 2y ≤ 8<br />
1. Menentukan batas daerahnya, yaitu gambarlah garis dengan<br />
persamaan x + 2y = 8 pada bidang cartesius. Untuk menggambar<br />
garis terlebih dahulu kita menentukan titik potong dengan sumbu x<br />
dan sumbu y.<br />
Sekarang <strong>coba</strong> tentukan titik<br />
potong dengan sumbu x dan<br />
sumbu y. seperti pada<br />
contoh kegiatan belajar 1!<br />
2. Mencari daerah penyelesaian yaitu dengan menyelidiki titik-titik<br />
yang tidak terletak pada garis.<br />
untuk daerah penyelesaiannya, ambil 2<br />
titik yang tidak terletak pada garis<br />
x + 2y =8 kemudian substitusikan ke<br />
dalam pertidaksamaan.
35<br />
Pertidaksamaan x + y ≤ 6.<br />
1.Menentukan batas daerahnya, yaitu gambarlah garis dengan<br />
persamaan x + y = 6 pada bidang cartesius. Untuk menggambar<br />
garis terlebih dahulu kita menentukan titik potong dengan sumbu x<br />
dan sumbu y.<br />
Seperti pada pertidaksamaan yang<br />
pertama ,sekarang tentukan titik potong<br />
dengan sumbu x dan sumbu y untuk<br />
pertidaksamaan x + y ≤ 6.<br />
2. Mencari daerah penyelesaian adalah dengan menyelidiki titik-titik<br />
yang tidak terletak pada garis.<br />
Untuk daerah penyelesaiannya ambil 2<br />
titik yang tidak terletak pada garis x + y<br />
= 6, kemudian substitusikan kedalam<br />
pertidaksamaan.<br />
Gambarkan daerah himpunan penyelesaian pada grafik berikut ini!<br />
Y<br />
0<br />
X
36<br />
Setelah didapat daerah himpunan penyelesaian<br />
tentukan titik potong kedua garis yaitu garis<br />
x + 2y = 8 dengan garis x + y =6!<br />
untuk mendapatkan nilai maksimum dan minimum dapat dilakukan dengan <strong>uji</strong><br />
titik optimum yaitu dengan mensubstitusikan titik-titik yang berada pada<br />
daerah penyelesaian ke dalam fungsi objektif.<br />
Contoh 2.<br />
Setelah disubstitusikan kedalam<br />
fungsi objektif, berapakah nilai<br />
maksimum, minimumnya? Serta pada<br />
titik berapa maksimum dan<br />
minimumnya?<br />
y<br />
Dengan menggunakan <strong>uji</strong> titik pojok<br />
nilai maksimum dan minimum dapat<br />
dicari dengan cara memasukkan titiktitik<br />
yang diketahui ke dalam fungsi<br />
objektif.<br />
Tentukan nilai maksimum dan<br />
minimum Z= 2x+3y dari daerah<br />
feasibel yang ditunjukkan pada<br />
gambar 7!<br />
3<br />
(3,5)<br />
HP<br />
(7,3)<br />
0 2 5 X<br />
Gambar 7<br />
Jawab:<br />
Sekarang <strong>coba</strong> substitusikan titik-titik<br />
pojok tersebut kedalam fungsi<br />
objektif dan tentukan nilai<br />
maksimum dan minimumnya serta<br />
pada titik berapa terjadinya nilai<br />
maksimum dan minimum itu?
37<br />
Contoh 3<br />
Kebutuhan gizi minimum tiap pasien setiap rumah sakit per harinya<br />
adalah 150 unit kalori dan 130 protein. Apabila tiap kilogram daging<br />
mengandung 500 unit kalori dan 200 unit protein, sedangkan setiap<br />
ikan basah mengandung 300 unit kalori dan 400 protein dengan<br />
harga masing-masing kilogramnya Rp40.000,00 dan Rp20.000,00.<br />
Tentukan biaya minimum untuk kebutuhan 100 pasien tiap harinya<br />
pada rumah sakit tersebut.<br />
Jawab:<br />
Sebelum menentukan nilai optimum maka model matematika<br />
disusun dengan memisalkan:<br />
Banyaknya daging sapi perharinya = x kg<br />
Banyaknya ikan basah perharinya = y kg<br />
Dari soal, tentukan model<br />
matematikanya!<br />
Dari model matematika yang diperoleh maka kita menentukan daerah<br />
himpunan penyelesaian dengan menggunakan langkah-langkah seperti<br />
pada kegiatan belajar 1 yaitu menentukan daerah himpunan<br />
penyelesaian dua variabel.<br />
Sekarang <strong>coba</strong> <strong>siswa</strong> ibu semuanya<br />
menentukan daerah himpunan<br />
penyelesaiannya!
38<br />
Dari model matematika manakah<br />
yang merupakan daerah feasibel<br />
pada gambar 8?<br />
y<br />
50<br />
Sekarang tentukan<br />
titik potong garis<br />
5x + 3y = 150 dengan<br />
garis 2x + 4y = 130!<br />
32,5<br />
0<br />
5x + 3y = 150<br />
2x + 4y = 130<br />
30 66<br />
X<br />
Gambar 8<br />
Sebelum menentukan biaya minimum untuk kebutuhan 100 pasien tiap<br />
harinya pada rumah sakit tersebut maka dilakukan dulu <strong>uji</strong> titik pojok.<br />
Uji titik pojok dilakukan dengan memasukkan titik-titik pada daerah<br />
feasible ke fungsi objektif.<br />
Berapakah biaya minimum tiap hari untuk 100 pasien? Dan berapa kg<br />
masing-masingnya dibutuhkan daging dan ikan basah?
39<br />
c. RANGKUMAN<br />
Buatlah rangkuman dari kegiatan belajar 3!<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________
40<br />
Diskusikanlah soal-soal berikut<br />
dengan kelompok masing-masing!<br />
1. Tentukan nilai maksimum dari z = 4x + 8y yang memenuhi sistem<br />
pertidaksamaan: x + y ≤ 20, 2x + y ≤ 32, x ≥ 0, y ≥ 0!<br />
2. Tentukan nilai minimum dari Z = 2x + 3y yang memenuhi sistem<br />
pertidaksamaan : 4x + 3y ≥ 48, 2x + y ≥ 20, x ≥ 0, y ≥ 0!<br />
3. Seorang inventarisator ingin menyewa sebuah gudang penyimpanan<br />
yang luasnya 200m 2 untuk menyimpan 2 jenis alat. Untuk menyimpan<br />
alat jenis 1 rata-rata diperlukan tempat seluas 10m 2 dan alat jenis II ratarata<br />
diperlukan tempat seluas 20m 2 . Gudang tersebut tidak dapat<br />
menampung lebih dari 12 alat jenis I dan II. Jika biaya penyimpanan alat<br />
I Rp 150.000,- dan alat II Rp 200.000,- tentukanlah biaya maksimum yang<br />
dikeluarkan untuk menyewa gudang penyimpanan itu!
41<br />
LEMBAR LATIHAN SISWA 3<br />
1. Tentukan nilai maksimum dari z = 3x + 5y yang memenuhi sistem<br />
pertidaksamaan: 2x + y ≤ 8; x + y ≤ 6 ; x ≥ 0; y ≥ 0!<br />
2. Tentukan nilai minimum dari z = 5x + 6y yang memenuhi sistem<br />
pertidaksamaan: x + y ≤ 15; x + 2y ≥ 20; x ≥ 0; y ≥ 0!<br />
3. Kantin sekolah menyediakan menu mie goreng dan gado-gado tidak<br />
lebih dari 80 porsi. Biaya pembuatan mie goreng dan gado-gado<br />
berturut-turut Rp 1500,00 dan Rp 2000,00 tiap porsi. Modal yang<br />
tersedia Rp 150.000,00. Jika harga jual mie goreng dan gado-gado tiap<br />
porsi berturut-turut adalah Rp 2500,00 dan Rp 3000,00 . berapa<br />
banyak mie goreng dan gado-gado harus dibuat agar diperoleh<br />
pendapatan maksimum?<br />
4. Seorang pengusaha mainan anak-anak akan membeli beberapa boneka<br />
dan mobil-mobilan tidak lebih dari 25 buah. Harga 1 boneka Rp 6.000,-<br />
dan harga 1 mobil Rp 8.000,-. Modal yang dimiliki tidak lebih dari Rp<br />
168.000,-, Jika laba 1 buah boneka Rp 2.000,- dan laba 1 buah mobil<br />
Rp 3.000,- tentukan laba maksimumnya!
42<br />
kunci LEMBAR latihan SISWA 3<br />
1. 30<br />
2. 90<br />
3. Mie goreng harus dijual sebanyak 20 porsi dan gado-gado 60 porsi agar<br />
diperoleh keuntungan maksimum.<br />
4. Rp 36.000,-
43<br />
TES FORMATIF 3<br />
1. Daerah yang diarsir pada gambar berikut ini adalah daerah himpunan<br />
penyelesaian suatu sistem pertidaksamaan. Nilai minimum untuk<br />
5x + 4y dari daerah penyelesaian tersebut adalah….<br />
Y<br />
6<br />
4<br />
0 4 6<br />
X<br />
a. 12<br />
b. 16<br />
c. 24<br />
d. 28<br />
e. 40<br />
2. Rini membeli es krim jenis I dengan harga per buah Rp 500,- dan es<br />
krim jenis II dengan harga Rp 400,- . lemari es yang dipunyai Rini<br />
untuk menyimpan es krim tersebut tidak dapat memuat lebih dari<br />
300 buah dan uang yang dipunyai Rini hanya Rp 140.000,- jika es<br />
krim tersebut dijual kembali dengan mengambil untung masingmasing<br />
Rp 100,-per buah maka banyak es krim jenis I dan II yang<br />
harus dibeli Rini agar jika terjual seluruhnya mendapat untung<br />
sebesar-besarnya, masing-masing adalah ….<br />
a. 200 buah dan 100 buah<br />
b. 150 buah dan 150 buah<br />
c. 100 buah dan 200 buah<br />
d. 75 buah dan 225 buah<br />
e. 50 buah dan 250 buah.
44<br />
3. Nilai minimum fungsi objektif f(x,y) = 4x + 3y dari sistem<br />
pertidaksamaan 2x + y ≥ 11, x + 2y ≥ 10, x ≥ 0, y ≥ 0. adalah….<br />
a. 10<br />
b. 12<br />
c. 15<br />
d. 22<br />
e. 25<br />
4. Daerah yang diarsir pada gambar di bawah ini merupakan daerah<br />
penyelesaian sistem pertidaksamaan linear. Nilai maksimum fungsi<br />
objektif f(x,y)= 4x + 3y adalah….<br />
Y<br />
5<br />
4<br />
0<br />
5 6<br />
X<br />
a. 12<br />
b. 15<br />
c. 17<br />
d. 18<br />
e. 22
45<br />
KEGIATAN BELAJAR SISWA 4<br />
G A R I S S E L I D I K<br />
a. Tujuan kegiatan belajar 4<br />
Setelah mempelajari kegiatan belajar ini diharapkan <strong>siswa</strong> dapat:<br />
a) memahami pengertian garis selidik<br />
b) membuat garis selidik menggunakan fungsi objektif<br />
c) menentukan nilai optimum menggunakan garis selidik<br />
B. Uraian mateRi<br />
Untuk menentukan nilai optimum dari suatu fungsi objektif, selain<br />
dengan menggunakan <strong>uji</strong> titik pojok dapat juga dilakukan dengan<br />
menggunakan metode garis selidik. Persamaan garis selidik dibentuk dari<br />
fungsi objektif. Jika fungsi objektif suatu program linear f(x,y) = ax + by<br />
maka persamaan garis selidik yang digunakan adalah ax + by = ab, dengan<br />
ab Є R.<br />
Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam penggunaan garis selidik<br />
antara lain:<br />
1) Gambarlah garis ax + by = ab yang memotong sumbu x di (b,0) dan<br />
memotong sumbu y di (0, a).<br />
2) Buatlah garis sejajar ax + by = ab mulai dari nilai ab minimum hingga<br />
ab maksimal.<br />
a) Jika garis ax + by = k yang merupakan garis yang sejajar ax + by<br />
= ab dan berada paling bawah atau paling kiri pada daerah<br />
penyelesaian, maka k adalah nilai minimum.<br />
b) Jika garis ax + by = k yang merupakan garis yang sejajar ax + by<br />
= ab dan berada paling atas atau paling kanan pada daerah<br />
himpunan penyelesaian, maka k adalah nilai maksimum.<br />
Catatan:<br />
Garis selidik yang letaknya semakin jauh dari titik O(0,0)<br />
maka harga Z nya semakin besar.
46<br />
Contoh1:<br />
Tentukan titik maksimum dan nilai maksimum dari f = x + 2y pada sistem<br />
pertidaksamaan!<br />
x + 3y ≤ 9, 2x + y ≤ 8, x ≥ 0, y ≥ 0 dan x, y € R.<br />
Jawab:<br />
langkah-langkah penyelesaian:<br />
a) Gambar grafik penyelesaian dari sistem pertidaksamaan yang<br />
diketahui, seeperti pada langkah-langkah kegiatan belajar<br />
1.Sekarang <strong>coba</strong> semuanya menentukan titik potong dengan<br />
sumbu x dan sumbu y. sehingga diperoleh daerah himpunan<br />
penyelesaian:<br />
Y<br />
8<br />
3<br />
0<br />
4 9<br />
X<br />
b) Menentukan titik perpotongan garis x + 3y = 9 dengan garis 2x + y<br />
= 8.untuk menentukan titik potong kedua garis bisa dengan cara<br />
eliminasi, substitusi, eliminasi dan substitusi. (ingat pelajaran kelas<br />
1mengenai menentukan himpunan penyelesaian persamaan linear<br />
dua variabel)<br />
Sekarang <strong>coba</strong> <strong>siswa</strong> ibu semuanya<br />
menentukan titik potong garis x + 3y = 9<br />
dengan garis 2x + y = 8. y!
47<br />
c) Gambar garis x + 2y = 2 sebagai garis selidik. Kemudian gambarlah<br />
garis-garis yang sejajar dengan garis x + 2y = 2 sampai diperoleh<br />
garis yang melalui titik pojok terjauh dari titik O(0,0)!<br />
Y<br />
8<br />
3<br />
1<br />
0<br />
2<br />
4<br />
9<br />
x<br />
Titik berapa yang terjauh?<br />
Untuk menentukan nilai maksimumnya dapat diperoleh dengan cara<br />
mensubstitusikan titik terjauh tersebut ke fungsi objektif. Berapakah nilai<br />
maksimum fungsi tersebut.<br />
Contoh 2:<br />
Seorang pedagang roti memiliki modal Rp 60.000,-. Ia merencanakan<br />
menjual roti A dan roti B. Roti A dibeli dari agen Rp 600,- per bungkus,<br />
sedangkan roti B dibeli dari agen dengan harga Rp 300,- per bungkus.<br />
keuntungan yang diperoleh pedagang itu adalah Rp 150,- untuk setiap<br />
penjualan sebungkus roti A dan Rp 100,- untuk setiap penjualan<br />
sebungkus roti B. oleh karena keterbatasan tempat, pedagang itu hanya<br />
akan menyediakan 150 bungkus roti. Tentukan keuntungan maksimum<br />
yang dapat diperoleh oleh pedagang. Berapa bungkus roti A dan roti B yang<br />
harus disediakan? Selesaikan masalah tersebut dengan menggunakan garis<br />
selidik.<br />
Jawab :<br />
Misalkan pedagang menyediakan x bungkus roti A dan y bungkus roti B<br />
maka model matematika yang diperoleh adalah:
48<br />
600x + 300y ≤ 60.000 disederhanakan menjadi 6x + 3y ≤ 600<br />
x + y ≤ 150<br />
x ≥ 0<br />
y ≥ 0<br />
f(x,y) = 150 x + 100y<br />
Tentukanlah daerah himpunan penyelesaiannya dengan terlebih dahulu<br />
menentukan titik potong dengan sumbu x dan sumbu y!<br />
Y<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
50 100 150<br />
X<br />
buatlah garis selidik 150x + 100y =<br />
15.000 dan buatlah garis yang sejajar<br />
dengan garis-garis tersebut!<br />
Garis sejajar yang terletak paling jauh dari O(0,0) melalui titik apa?<br />
Berapakah nilai maksimum fungsi f(x,y) = 150x +100y ?
49<br />
C. RANGKUMAN<br />
Buatlah rangkuman dari kegiatan belajar 4!<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________<br />
______________________________________________________________________
50<br />
LEMBAR LATIHAN SISWA 4<br />
1. Dengan menggunakan garis selidik, tentukan nilai maksimum dari<br />
bentuk objektif z = 2x + 3y yang memenuhi sistem pertidaksamaan<br />
x + y ≤ 5; x + 2y ≤ 6; x ≥ 0; y ≥ 0!<br />
2. Dengan menggunakan garis selidik, tentukan nilai minimum dari bentuk<br />
objektif z = 3x + 4y yang memenuhi sistem pertidaksamaan<br />
2x + y ≥ 20; 4x + 3y ≥ 48; x ≥ 0; y ≥ 0!<br />
3. Sinta seorang pembuat kue dalam satu hari paling banyak dapat<br />
membuat 80 kue. Biaya pembuatan kue jenis pertama adalah Rp 500,-<br />
per buah dan biaya pembuatan kue jenis kedua adalah Rp 300.- per<br />
buah. Keuntungan kue jenis pertama Rp 200,- per buah dan<br />
keuntungan kue jenis kedua adalah Rp 300,- per buah. Jika modal<br />
pembuatan kue adalah Rp 34.000,- berapa keuntungan terbesar yang<br />
diperoleh Sinta?
51<br />
Kunci LEMBAR latihan SISWA 4<br />
1. 11<br />
2. 30<br />
3. Rp 19.000
52<br />
TES FORMATIF 4<br />
1. Nilai minimum fungsi objektif f(x,y) = 3x+ 4y dari sistem pertidaksamaan<br />
2x + 3y ≥ 12, 5x + 2y ≥ 19, x ≥ 0, y ≥ 0 adalah….<br />
a.15 c. 25 e. 40<br />
a. 17 d.33<br />
2. Nilai maksimum bentuk objektif x + 3y pada himpunan penyelesaian<br />
sistem pertidaksamaan x + 2y ≥ 7, 2x + y ≤ 8, x ≥ 0, y ≥ 0 adalah….<br />
a. 24 c. 28 e. 33<br />
b.26 d.30<br />
3. Daerah yang diarsir adalah himpunan penyelesaian permasalahan<br />
program linear. Nilai maksimum dari z = 40x + 30y adalah….<br />
y<br />
800<br />
a. 15.000<br />
500<br />
(300,200)<br />
b. 16.000<br />
c. 18.000<br />
d. 20.000<br />
0<br />
400<br />
x<br />
e. 24.000<br />
4. Seorang pemilik toko sepatu ingin mengisi tokonya dengan sepatu lakilaki<br />
paling sedikit 100 pasang dan sepatu wanita paling sedikit 150<br />
pasang. Toko tersebut hanya dapat memuat 400 pasang sepatu,<br />
keuntungan tiap pasang sepatu laki-laki adalah Rp 10.000,- dan tiap<br />
pasang sepatu wanita adalah Rp 5.000,- jika banyak sepatu laki-laki tidak<br />
boleh melebihi 150 pasang, maka keuntungan terbesar yang diperoleh<br />
adalah….<br />
a. Rp 2.750.000,-<br />
b. Rp 3.000.000,-<br />
c. Rp 3.250.000,-<br />
d. Rp 3. 500.000.-<br />
e. Rp 3. 750.000,-
53<br />
Kunci jawaban tes formatif<br />
A. Tes formatif 1.<br />
1. D<br />
2. D<br />
3. B<br />
4. C<br />
5. A<br />
6. A<br />
B. Tes formatif 2<br />
1. A<br />
2. A<br />
3. B<br />
4. E<br />
C. Tes formatif 3.<br />
1. B<br />
2. A<br />
3. C<br />
4. D<br />
D. Tes formatif 4<br />
1. B<br />
2. A<br />
3. C<br />
4. A
54<br />
DAFTAR RUJUKAN<br />
Abdurrahman, Maman 2004, memahami matematika SMK tingkat 2.<br />
Bandung: Tarsito.<br />
Masrihani,Tuti dkk. 2008. Matematika SMK. Jakarta: Erlangga.<br />
Retnawati, Heri. Harnaeti. 2008. Kreatif menggunakan matematika. Jakarta:<br />
PT Visindo Media Persada.<br />
Syamsuddin, 2008 matematika SMK 2 kelompok bisnis dan manajemen.<br />
Grasindo.<br />
To’ali. 2008. Matematika SMK. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen<br />
Pendidikan Nasional.<br />
Yusuf, Muhammad. 2009 Matematika Kelompok Sosial, Administrasi<br />
Perkantoran dan Akuntansi. Jakarta: Grafindo.
55<br />
JURNAL SISWA<br />
Nama :<br />
Kelas :<br />
Tanggal :<br />
Jawablah pertanyaan di bawah ini berdasarkan keadaan yang<br />
sebenarnya. Jurnal ini berguna untuk memperbaiki pembelajaran<br />
matematika di kelas ini. Jurnal ini tidak mempengaruhi nilai matematika<br />
oleh sebab itu jawablah sesuai dengan apa yang kamu rasakan.<br />
1. Apa saja yang telah kamu pelajari pada materi program linear ini?<br />
2. Topik apa saja dari materi program linear ini yang kamu anggap sulit ?<br />
jelaskan!<br />
3. Topik apa dari materi program linear ini yang kamu anggap mudah?<br />
Jelaskan!<br />
4. Menurutmu, apa pentingnya mempelajari materi program linear ini?
56
57<br />
Menentukan daerah himpunan penyelesaian pada pertidaksamaan linear<br />
Gambarlah grafik daerah himpunan penyelesaian dari pertidaksamaan<br />
berikut:<br />
a. 4x + 3y ≤ 12.<br />
Jawab: untuk menentukan daerah himpunan penyelesaiannya bisa<br />
dilakukan dengan cara sebagai berikut:<br />
i. Sebelum menggambar grafik daerah himpunan<br />
penyelesaian pada bidang cartesius maka terlebih<br />
dahulu kita menggambar garis 4x + 3y = 12.<br />
ii. Untuk menggambar garis 4x + 3y = 12, tentukan titik<br />
potong dengan sumbu x dan sumbu y.
58<br />
Sekarang <strong>coba</strong> tentukan titik potong dengan sumbu x dengan<br />
syarat y = 0 dan titik potong dengan sumbu y dengan syarat x = 0.<br />
iii. Gambar kan garis tersebut pada bidang cartesius<br />
dengan memasukkan titik-titik yang sudah diketahui.<br />
iv. Untuk mencari daerah himpunan penyelesaiannya yaitu<br />
dengan menyelidiki titik-titik yang tidak terletak pada<br />
garis 4x + 3y = 12. <strong>coba</strong> ambil dua buah titik yang tidak<br />
terletak pada garis 4x + 3y = 12, kemudian titik tersebut<br />
substitusikan kedalam pertidaksamaan 4x + 3y ≤ 12,<br />
jika pernyataannya benar maka daerah yang memuat<br />
titik tersebut merupakan daerah himpunan<br />
penyelesaian. Untuk memberi arsiran, arsirlah daerah<br />
yang bukan merupakan daerah himpunan penyelesaian<br />
tujuannya untuk memudahkan pada beberapa<br />
pertidaksamaan.<br />
Model matematika dari soal cerita.<br />
Contoh<br />
Seorang pengrajin ukiran membuat 2 macam hiasan dinding, yang setiap<br />
harinya menghasilkan tidak lebih dari 50 buah. Harga bahan untuk sebuah<br />
hiasan dinding jenis I Rp 5.000,- dan untuk sebuah hiasan dinding jenis II<br />
Rp 10.000,- ia tidak akan berbelanja bahan lebih dari Rp 130.000,- setiap<br />
harinya. Buatlah model matematika dari permasalahan tersebut.<br />
Jawab
59<br />
Untuk membuat model matematika <strong>coba</strong> diperhatikan kalimat-kalimat<br />
dalam soal tersebut;<br />
- “ 2 macam hiasan dinding” yang dihasilkan, ini mengartikan ada 2<br />
jenis produk barang yang dapat dimisalkan jenis I dibuat sebanyak x<br />
buah/hari dan jenis II y buah /hari.<br />
- Hiasan tersebut “ tidak lebih dari 50 buah/hari” dari kalimat<br />
tersebut artinya apa?<br />
- Harga bahan untuk sebuah hiasan dinding jenis I Rp 5.000,- dan<br />
untuk hiasan dinding jenis II Rp 10.000,- ia tidak akan<br />
membelanjakan uangnya lebih dari Rp 130.000,- setiap harinya. Dari<br />
kalimat tersebut artinya apa?<br />
- Karena x dan y merupakan banyaknya barang “ hiasan dinding “ yang<br />
dihasilkan ini artinya x ≥ 0, y ≥ 0.<br />
Atau lebih jelasnya pernyataan tersebut dapat kita nyatakan dalam<br />
bentuk tabel:<br />
Hiasan I Hiasan II Persediaan<br />
Banyak produk x y 50<br />
harga 5.000 10.000 130.000<br />
Jadi dari tabel di atas apa bentuk sistem pertidaksamaannya?<br />
Jadi apa itu model matematika?
60<br />
Model matematika adalah<br />
……………………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………………<br />
…<br />
Menentukan bentuk objektif ax + by<br />
Pada contoh soal di atas, jika keuntungan dari setiap hiasan dinding itu,<br />
masing-masing Rp 1.000,- untuk hiasan I dan Rp 1.500,- untuk hiasan II<br />
maka bentuk objektif dari permasalahan tersebut adalah …<br />
Kita misalkan x = banyaknya hiasan dinding jenis I<br />
y = banyaknya hiasan dinding jenis II<br />
maka keuntungan maksimum yang akan diperoleh dapat disajikan dengan<br />
persamaan apa?<br />
Sekarang <strong>coba</strong> digambar grafik daerah himpunan penyelesaiannya:<br />
y<br />
0 x