download

Matakuliah : J0174/Matematika I
Tahun
: 2008
Aplikasi Titik Ekstrim Fungsi Multivariabel
Pertemuan 23
Aplikasi Maksimum dan Minimum Fungsi Majemuk
• Laba maksimum
• Produksi Maksimum
• Utilitas Maksimum
Bina Nusantara
Keuntungan perusahaan dengan dua produk
• Menghitung keuntungan maksimum bagi sebuah perusahaan yang memproduksi
dua output misalnya x dan y maka kita gunakan prinsip diferensial parsial.
• Laba merupakan selisih R degan C.
R merupakan pendapatan penjualan dua barang x dan y sehingga kita mempunyai
Rx dan Ry.
Rx = Px . X dari persamaan ini didapat MRx
Ry = Py . Y dari persamaan ini didapat MRy
Rx pendapatan penjualan barang x, Ry pendapatan penjualan barang y, Px
menunjukan harga x dan Py menunjukkan harga y.
• Biaya merupakan biaya gabungan dalam memproduksi kedua barang tersebut. Dari
fungsi biaya gabungan diturunkan secara parsial didapat Mcx dan Mcy.
Bina Nusantara
Laba Maksimum dicapai bila:
MRx = MCx
dan
MRy = MCy
Bina Nusantara
Contoh:
Suatu pabrik memproduksi 2 barang x dan y. Fungsi permintaan untuk produk x, Px = 40 - 5x. Sedang fungsi
permintaan produk y, Py = 30 - 3y, sedang biaya total untuk memproduksi kedua barang tersebut C = x2 + 3y2 + 2xy
Maka
R = R x + Ry
Rx = Px . X = (40 - 5x) X = 40x - 5x2 --> MRx = 40 - 10x
Ry = Py . Y = (30 - 3y) y = 30y - 3y2 --> MRy = 30 - 6y
Dari fungsi Biaya C = x2 + 3y2 + 4xy diturunkan secara parsial terhadap masing-masing variabel x dan y diperoleh
MCx = 2x + 2y
MCy = 6y + 2x
Keuntungan maksimum apabila
MRx = MCx dan
MRy = MCy
Bina Nusantara
MRx = 40 - 10x
MRy = 30 - 6y
MCx = 2x + 2y
MCy = 6y + 2x
MRx = MCx
40 - 10x = 2x + 2y
12x + 2y = 40
………….(1)
MRy = MCy
30 - 6y = 6y + 2x
12y + 2x = 30
……….(2)
(1) dan (2) dg eliminasi
72x + 12y - 240 = 12y + 2x - 30
70x = 210
x=3
12y + 2(3) = 30
12y = 24 --------> y = 2
Bina Nusantara
Dengan fungsi permintaan Px = 40 - 5x, dan x terjual terjual 3 unit maka harga barang
x 25 satuan uang. Sementara ya terjual sebanyak 2 unit dengan harga Py = 30 - 3y,
yaitu 24 satuan uang maka penerimaan total R = Rx + Ry = Px..x+ Py..y
= 3 . 25 + 2 . 24
= 75 + 48
= 123
Biaya yang dikeluarkan C = x2 + 3y2 + 2xy
= 9 + 12 + 12
= 33
Sehingga Laba yang didapat perusahaan tersebut:
p = R - C = 123 - 33 = 90 satuan uang
Bina Nusantara
Produksi Maksimum
•Produk Marjinal dan Keseimbangan Produksi
Fungsi produksi untuk kebanyakan produk memerlukan sedikitnya dua faktor
produksi atau input seperti tenaga kerja , modal, bahan baku dan alat-alat
berat seperti mesin-mewsin. Suatu produk Z jika diproduksi dengan
menggunakan input K dan L secara serentak maka fungsi
produksi
dinyatakan Z = f (K,L).
Produk Marjinal
Berkaitan dengan penggunaan input, maka produktivitas marjinal dari setiap
input menyatakan tingkat pertambahan dari produk total bila terjadi kenaikan
penggunaan masing-masing input. Penghitungan produktivitas marjinal dari
input yang dihitung diasumsikan bahwa penggunaan input yang lain tetap.
Produktivitas marjinal biasanya positif untuk suatu rentang penggunaan input
cukup besar. Jika penggunaan input bertambah sementara input lain tetap,
maka output juga bertambah.
Bina Nusantara
Tetapi bila input terus bertambah sementara input lain tetap output biasanya bertambah
dengan tingkat yang semakin menurun sampai suatu titik dimana tidak terjadi lagi
pertambahan output. (hukum menurunnya produktivitas marjinal).
Fungsi Produksi Z = f(K , L)
maka Produktivitas marjinal:
dZ/ dK = MPk Produk marjinal Z atas input K
dZ/ dL = MPl Produk marjinal Z atas input L
Contoh
Fungsi Produksi Z = 6K5/8 L3/8 maka
produk marjinal Z terhadap input K adalah
dZ / dK = 5/8 . 6 K -3/8 L3/8 = 30/8 K -3/8 L3/8
produk marjinal Z terhadap input K adalah
dZ / dK = 3/8 . 6 K 5/8 L-5/8 = 18/8 K 5/8 L-5/8
Bina Nusantara
Keseimbangan Produksi
Keseimbangan produksi adalah keadaan atau tingkat penggunaan kombinasi
faktor-faktor produksi secara optimum. Keadaan ini dicapai dengan syarat:
dZ/ dK
Pk
------- = ----dZ/ dL
Pl
M Pk
Pk
------- = ----- atau
M Pl
Pl
M Pk
MPl
-------- = -----Pk
Pl
Bina Nusantara
Keseimbangan Utilitas
Utilitas : U = f(x,y)
Dengan cara yang sama dengan cara menghitung keseimbangan produksi maka keseimbangan utiltas
dU/ dx
Px
------- = ----dU/ dy
Py
M Px
Px
------- = ----M Py
Py
M Px
MPy
-------- = -----Px
Py
Bina Nusantara
atau