14.12.2016 Views

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!