Soal

Untuk membuat 1 liter minuman jenis A diperlukan 2 kaleng soda dan 1 kaleng susu, sedangkan untuk membuat 1 liter minuman jenis B diperlukan 2 kaleng soda dan 3 kaleng susu. Tersedia 40 kaleng soda dan 30 kaleng susu.

Jika 1 liter minuman jenis A dijual seharga Rp30.000,00 dan satu liter minuman jenis B dijual seharga Rp50.000,00, pendapatan maksimum dari hasil penjualan kedua jenis minuman tersebut adalah ….
A. Rp500.000,00
B. Rp540.000,00
C. Rp600.000,00
D. Rp700.000,00
E. Rp720.000,00

Kunci Jawaban

D. Rp700.000,00

Pembahasan

Soal cerita pada soal merupakan masalah program linear. Cara menyelesaikan soal cerita program linear seperti ini pada umumnya melalui 4 langkah berikut.

1. Membuat pemodelan matematika yang sesuai dengan permasalahan.

2. Menentukan himpunan penyelesaian yang memenuhi fungsi kendala.

3. Menentukan koordinat titik pojok yang membatasi daerah layak yang merupakan himpunan penyelesaian dari fungsi kendala.

4. Menentukan nilai yang ditanyakan maksimum atau minimum.

Pemodelan Matematika

Dari soal diketahui bahwa untuk membuat 1 liter minuman jenis A diperlukan 2 kaleng soda dan 1 kaleng susu, sedangkan untuk membuat 1 liter minuman jenis B diperlukan 2 kaleng soda dan 3 kaleng susu. Langkah pertama akan dilakukan pemisalan dua jenis minuman tersebut dalam variabel.

Misalkan:
x = banyak minuman jenis A
y = banyak minuman jenis B

Berdasarkan informasi di soal dapat diperoleh ringkasan data pada tabel di bawah.

KomposisiMinuman Jenis A (x)Minuman Jenis B (y)Batas maks.
Soda2 kaleng2 kaleng40 kaleng
Susu1 kaleng3 kaleng30 kaleng
Harga30.00050.000

Tabel di atas dapat membantu penyusunan fungsi tujuan dan fungsi kendala seperti berikut.

Fungsi tujuan:
memaksimalkan f(x) = 30.000x + 50.000y

Fungsi kendala:
(i) 2x + 2y ≤ 40 → x + y ≤ 20
(ii) x + 3y ≤ 30
(iii) x ≥ 0; (iv) y ≥ 0

Derah layak atau himpunan penyelesaian yang sesuai fungsi kendala:

Untuk membuat 1 liter minuman jenis A diperlukan 2 kaleng soda dan 1 kaleng susu, sedangkan untuk membuat 1 liter minuman jenis B diperlukan 2 kaleng soda dan 3 kaleng susu.

Menentukan koordinat titik pojok yang membatasi daerah layak

Diperoleh titik empat titik pojok yaitu A, B, C, dan D. Koordinat titik A, B, dan D secara mudah dapat diketahui dengan melihat diagram gambar yaitu A(0, 0), B(0, 10), dan D(20. 0).

Sementara koordinat titik C belum diketahui dan harus dicari tahu terlebih dahulu. Koordinat titik C dapat ditentukan dengan mencari titik potong 2 garis lurus dengan persamaan x + y = 20 dan x + 3y = 30.

Menentukan koordinat titik C:
titik C adalah titik potong antara garis x + y = 20 dan x + 3y = 30.

Absis (x) dan ordinat (y) dari titik C diperoleh dengan metode eliminasi dan substitusi untuk sistem persamaan linear x + y = 20 dan x + 3y = 30.

Banyak minuman jenis A dan B

Koordinat titik C:
Diperoleh absis (x) titik C adalah x = 15 dan ordinat (y) titik C adalah y = 5. Sehingga koordinat titik potong garis x + y = 20 dan x + 3y = 30 adalah titik C(15, 5).

Menghitung nilai fungsi kendala

Diketahui 4 titik pojok yaitu A(0, 0), B(0, 10), C(15, 5), D(20. 0). Selanjutnya selidiki nilai maksimum fungsi tujuan f(x, y) seperti perhitungan pada tabel berikut.

TitikNilai f(x, y) = 30.000x + 50.000y
A(0, 0)f(0, 0) = 30.000×0 + 50.000×0 = 0
B(0, 10)f(0, 10) = 30.000×0 + 50.000×10 = 500.000
C(15, 5)f(15, 5) = 30.000×15 + 50.000×5 = 700.000 (maks)
D(20. 0)f(20, 0) = 30.000×20 + 50.000×0 = 600.000

Hasil maksimum terdapat pada titik C dengan nilai fungsi kendala = 700.000. Jadi, pendapatan maksimum dari hasil penjualan kedua jenis minuman tersebut adalah Rp700.000,00.