Laboratorium Manajemen Dasar LABORATORIUM MANAJEMEN DASAR MODUL MATEMATIKA 2 ATA 2015/2016 NAMA : NPM : KELAS : FAKULTAS EKONOMI UNIVERSITAS GUNADARMA DEPOK MATEMATIKA EKONOMI 2 i ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar TEAM LITBANG MATEMATIKA EKONOMI 2 Periode ATA 15/16 PENANGGUNG JAWAB: 1. RATNA 2. MELLYA DERIVATIF INTEGRAL TAK TENTU INTEGRAL TERTENTU TRANSEDENTAL •YUNA INDRIANI •AGUNG RAHMATING •AULIA SAFITRI •TIMOTIUS LORENZS •SYIFA NAFISAH •DICKA ARIPTIAN •ADILAH LAYUNG •YUSI NUR AWALIA •UTAMI NUR HIDAYATI •SIFA FAUZIAH •DIDA ADAMS •SITI FARIZA •ALIFAH FARADILLA •DELLA NOVRIA •SYINTIA BAHRAINI •DWI WAHYUNI •FRENKY CARDINAL •LUKHLU RAFIKA •YULIANA •ULFAH GITI •DEVIE DESTIARINI •SRI SUKMAWATI •M. MUJAHID RIYANTO MATEMATIKA EKONOMI 2 ii ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat, hidayah, dan karunia yang diberikan-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan modul ini tepat pada waktunya.Dalam usaha meningkatkan kegunaan modul ini kepada mahasiswa dan meningkatkan mutu pengajaran dalam perkuliahan, maka modul ini dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan mahasiswa dalam pembelajaran. Modul praktikum ini merupakan penyempurnaan dari modul praktikumsebelumnya dan diharapkan dengan adanya modul praktikum ini dapat meningkatkan pemahaman dasar materi praktikum serta sebagai pedoman bagi mahasiswa dalam melakukan penelitian-penelitian ekonomi.Selain itu modul ini juga dapat digunakan sebagai dasar suatu pandangan mahasiswa melihat keadaan perekonomian dan disesuaikan dengan teori-teori ekonomi yang ada. Dengan penuh kesadaran, bahwa modul praktikum ini masih perlu disempurnakan lagi, sehingga saran dan kritik untuk penyajian serta isinya sangat diperlukan. Akhir kata, kami ucapkan terima kasih kepada tim litbang Matematika Ekonomi 2 Laboratorium Manajemen Dasar yang turut berpartisipasi dalam penulisan modul praktikum ini. Akhir kata, penyusun mngucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung. Depok, Desember 2015 Tim Litbang MATEMATIKA EKONOMI 2 iii ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ....................................................................................................... iii DAFTAR ISI...................................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... vi MATERI I. DERIVATIF .................................................................................................... 1 1. KONSEP DASAR TURUNAN .................................................................................. 1 2. KAIDAH DIFERENSIASI ......................................................................................... 1 3. HUBUNGAN ANTARA FUNGSI DAN DERIVATIFNYA .................................... 5 4. 3.1 Menentukan Persamaan Garis Singgung dan Garis Normal ............................... 5 3.2 Menentukan Keadaan Fungsi Menaik dan Fungsi Menurun .............................. 6 PENERAPAN EKONOMI ......................................................................................... 7 4.1 ELASTISITAS .................................................................................................... 7 4.1.1 Elastisitas Harga.......................................................................................... 7 4.1.2 Elastisitas Permintaan ................................................................................. 8 4.1.3 Elastisitas Penawaran ................................................................................ 12 4.1.4 Elastisitas Produksi ................................................................................... 16 4.2 BIAYA .............................................................................................................. 20 4.2.1 Biaya Total (TC) ....................................................................................... 20 4.2.2 Biaya Rata-Rata (AC) ............................................................................... 20 4.2.3 Biaya Marginal (MC) ................................................................................ 20 4.3 PENERIMAAN ................................................................................................ 25 4.3.1 Penerimaan Total (TR).............................................................................. 25 4.3.2 Penerimaan Rata-Rata (AR)...................................................................... 25 4.3.3 Penerimaan Marginal (MR) ...................................................................... 25 4.4 LABA MAKSIMUM ........................................................................................ 30 MATERI II. INTEGRAL TAK TENTU .......................................................................... 36 1. KONSEP DAsSAR INTEGRALTAK TENTU ........................................................ 36 2. KAIDAH-KAIDAH DALAM INTEGRAL TAK TENTU ...................................... 37 3. PENERAPAN EKONOMI ....................................................................................... 38 2.1 Fungsi Biaya ..................................................................................................... 38 2.2 Fungsi Penerimaan ............................................................................................ 42 MATEMATIKA EKONOMI 2 iv ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar 2.3 Fungsi Produksi ................................................................................................ 46 2.4 Fungsi Utilitas ................................................................................................... 50 2.5 Fungsi Konsumsi dan Fungsi Tabungan ........................................................... 51 MATERI III. INTEGRAL TERTENTU ........................................................................... 58 1. KONSEP DASAR INTEGRAL TERTENTU .......................................................... 58 2. PENERAPAN EKONOMI ....................................................................................... 59 2.1 SURPLUS KONSUMEN = SK ( Consumer’s Surplus) ................................... 59 2.2 SURPLUS PRODUSEN = SP ( Poducer’s Surplus) ........................................ 65 MATERI IV. TRANSEDENTAL..................................................................................... 72 1. 2. KONSEP DASAR TRANSEDENTAL .................................................................... 72 2.1 Fungsi Eksponensial ......................................................................................... 72 2.2 Fungsi Logaritmik ............................................................................................. 74 PENERAPAN EKONOMI ....................................................................................... 76 2.1 MODEL BUNGA MAJEMUK ........................................................................ 77 2.2 MODEL PERTUMBUHAN ............................................................................. 81 2.3 KURVA GOMPERTZ ...................................................................................... 85 2.4 KURVA BELAJAR (Learning Curve) ............................................................. 88 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 93 MATEMATIKA EKONOMI 2 v ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Tampilan Menu Awal Software EC-Math ...................................................... 9 Gambar 1.2 Tampilan Menu Awal Derivatif ...................................................................... 9 Gambar 1.3 Tampilan Menu Derivatif .............................................................................. 10 Gambar 1.4 Tampilan Pangkat Terbesar........................................................................... 10 Gambar 1.6 Tampilan Menu Output Data Elastisitas Permintan ...................................... 11 Gambar 1.7 Tampilan Menu Awal Software EC-Math .................................................... 13 Gambar 1.8 Tampilan Menu Awal Derivatif .................................................................... 13 Gambar 1.9 Tampilan Menu Derivatif .............................................................................. 14 Gambar 1.10Tampilan Pangkat Terbesar.......................................................................... 14 Gambar 1.11 Tampilan Menu Input Data Fungsi Elastisitas Penawaran .......................... 15 Gambar 1.12 Tampilan Menu Output Data Elastisitas Penawaran ................................... 15 Gambar 1.13 Tampilan Menu Awal Software EC-Math .................................................. 17 Gambar 1.14 Tampilan Menu Awal Derivatif .................................................................. 17 Gambar 1.15 Tampilan Menu Derivatif ............................................................................ 18 Gambar 1.16Tampilan Pangkat Terbesar.......................................................................... 18 Gambar 1.17 Tampilan Menu Input Data Fungsi Elastisitas Produksi ............................. 19 Gambar 1.18 Tampilan Menu Output Data Elastisitas Produksi ...................................... 19 Gambar 1.19 Tampilan Menu Awal Software EC-Math .................................................. 22 Gambar 1.20 Tampilan Menu Awal Derivatif .................................................................. 22 Gambar 1.21 Tampilan Menu Derivatif ............................................................................ 23 Gambar 1.22Tampilan Pangkat Terbesar.......................................................................... 23 Gambar 1.23 Tampilan Menu Input Data Fungsi Biaya ................................................... 24 Gambar 1.24 Tampilan Menu Output Data Fungsi Biaya ................................................ 24 Gambar 1.25 Tampilan Menu Awal Software EC-Math .................................................. 27 Gambar 1.26 Tampilan Menu Awal Derivatif .................................................................. 27 Gambar 1.27 Tampilan Menu Derivatif ............................................................................ 28 Gambar 1.28Tampilan Pangkat Terbesar.......................................................................... 28 Gambar 1.29 Tampilan Menu Input Data Fungsi Penerimaan ......................................... 29 Gambar 1.30 Tampilan Menu Output Data Fungsi Penerimaan ....................................... 29 MATEMATIKA EKONOMI 2 vi ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Gambar 1.31 Tampilan Menu Awal Software EC-Math .................................................. 32 Gambar 1.32 Tampilan Menu Awal Derivatif .................................................................. 32 Gambar 1.33 Tampilan Menu Derivatif ............................................................................ 33 Gambar 1.34 Tampilan Pangkat Terbesar......................................................................... 33 Gambar 1.35 Tampilan Menu Input Data Laba Maksimum ............................................. 34 Gambar 1.36 Tampilan Menu Output Data Laba Maksimum .......................................... 34 Gambar 1.37 Tampilan Quantitas ..................................................................................... 35 Gambar 1.38 Tampilan Menu Output Data Laba Maksimum .......................................... 35 Gambar 2.1 Tampilan Menu Awal Software EC-Math .................................................... 40 Gambar 2.2 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu..................................................... 40 Gambar 2. 3Tampilan Menu Operasi Fungsi Biaya.......................................................... 41 Gambar 2.4 Tampilan Menu Input Data Fungsi Biaya ..................................................... 41 Gambar 2. 5 Tampilan Menu Output Data Fungsi Biaya ................................................. 42 Gambar 2. 6 Tampilan Menu Awal Software EC-Math ................................................... 44 Gambar 2. 7 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu.................................................... 44 Gambar 2. 8 Tampilan Menu Operasi Fungsi Penerimaan ............................................... 45 Gambar 2. 9 Tampilan Menu Input Data Fungsi Penerimaan .......................................... 45 Gambar 2. 10 Tampilan Menu Output Data Fungsi Penerimaan ...................................... 46 Gambar 2. 11 Tampilan Menu Awal Software EC-Math ................................................. 48 Gambar 2. 12 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu.................................................. 48 Gambar 2. 13 Tampilan Menu Operasi Fungsi Produksi .................................................. 49 Gambar 2.14 Tampilan Menu Input Data Fungsi Produksi .............................................. 49 Gambar 2.15 Tampilan Menu Output Data Fungsi Produksi ........................................... 50 Gambar 2.16 Tampilan Menu Awal Software EC-Math .................................................. 54 Gambar 2.17 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu.................................................. 55 Gambar 2.18 Tampilan Menu Operasi Fungsi Konsumsi ................................................. 55 Gambar 2.19 Tampilan Menu Input Data Fungsi Konsumsi ........................................... 56 Gambar 2.20 Tampilan Menu Output Data Fungsi Konsumsi ......................................... 56 Gambar 2.21 Tampilan Menu Input Data Fungsi Saving ................................................. 57 Gambar 2.22 Tampilan Menu Output Data Fungsi Saving............................................... 57 Gambar 3.3 Tampilan Menu Integral Tertentu Surplus Konsumen 1 ............................... 62 Gambar 3.4 Tampilan Rumus Ec-Math ............................................................................ 62 MATEMATIKA EKONOMI 2 vii ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Gambar 3.5 Tampilan Output Surplus Konsumen Soal 1 ................................................. 63 Gambar 3.6 Tampilan Integral Tertentu Surplus Konsumen 2 ......................................... 64 Gambar 3.7 Tampilan Rumus Ec-Math Surplus Konsumen 2 .......................................... 64 Gambar 3.8 Hasil Perhitungan Ec-Math Surplus Konsumen 2......................................... 65 Gambar 3.11 Tampilan Integral Tertentu Surplus Produsen 1 ......................................... 68 Gambar 3.12 Tampilan Rumus Ec-math Surplus Produsen 1........................................... 68 Gambar 3.13 Hasil Surplus Produsen 1 ............................................................................ 69 Gambar 3.14 Tampilan Integral Tertentu Surplus Produsen 2 ......................................... 70 Gambar 3.15 Tampilan Rumus Ec-Math .......................................................................... 70 Gambar 3.16 Hasil Surplus Produsen 2 ............................................................................ 71 Gambar 4.1 Tampilan Menu Awal Transedental .............................................................. 80 Gambar 4.2 Tampilan Menu Model Bunga Majemuk.................................................... 80 Gambar 4.3 Tampilan Hasil Output Kasus 1 .................................................................... 81 Gambar 4.4 Tampilan awal Transedental ......................................................................... 84 Gambar 4.5 Tampilan Menu Model Pertumbuhan......................................................... 84 Gambar 4.6 Tampilan Hasil Output Kasus 2 .................................................................... 85 Gambar 4.7 Tampilan Menu Awal Transedental .............................................................. 87 Gambar 4.8 Tampilan Menu Kurva Gompertz ............................................................... 87 Gambar 4.9 Tampilan Hasil Output Kasus 3 .................................................................... 88 Gambar 4.10 Tampilan Menu Awal Transedental ............................................................ 91 Gambar 4.11 Tampilan Menu Kurva Belajar ................................................................. 91 Gambar 4.12 Tampilan Hasil Output Kasus ..................................................................... 92 MATEMATIKA EKONOMI 2 viii ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif DERIVATIF 1. KONSEP DASAR TURUNAN Turunan (derivatif) membahas tingkat perubahan suatu fungsisehubungan dengan perubahan kecil dalam variabel bebas fungsi yang bersangkutan. Turunan diperoleh dengan menentukan limit dari hasil bagi diferensi, dimana : Δx → 0 Kurva 1.1 Kurva Derivatif Bentuk Δy / Δx merupakan hasil bagi perbedaan atau koefisien diferensi (difference quotient) yang menggambarkan tingkat perubahan variabel terikat y terhadap variabel bebas x. 2. KAIDAH DIFERENSIASI Berikut ini adalah kaidah diferensiasi dalam berbagai bentuk fungsi: 1. Diferensiasi fungsi konstanta Jika y = k, dimana k adalah konstanta, maka y’ = 0 Contoh : y = 5 maka y’ = 0 2. Diferensiasi fungsi linear Jika y = a + bx, dimana a adalah konstanta, maka y’ = b Contoh : y = 16 + 5x maka y’ = 5 MATEMATIKA EKONOMI 2 1 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Diferensiasi fungsi pangkat Jika y = axn , dimana a adalah konstanta, maka y’ = n.a xn-1 Contoh : y = 6X5 maka y’ = 5.6X5-1 = 30X4 4. Diferensiasi penjumlahan atau pengurangan fungsi Jika y = u ± v dimana u = g(x) dan v = n(x), maka y’ = u’ ± v’ Contoh : y = 5X6 – 6X5 u = 5X6 → u’ = 6.5X6-1 = 30X5 v = -6X5 → v’ = 5.-6X5-1 = -30X4 karena y’ = u’ + v’ maka y’ = 30X5 – 30X4 5. Diferensiasi perkalian a. Perkalian fungsi dan konstanta Jika y = k .u , dimana u = g(x), maka y’ = k . u’ Contoh : y = 6 . 5X5 u = 5X5 maka → u’ = 5.5X5-1 = 25X4 karena y’ = k . u’ maka y’ = 6 . 25X4 = 150X4 b. Perkalian fungsi Jika y = u.v , dimana u = g(x) dan v = h(x), maka y’ = u’.v + u.v’ Contoh: y = (X6 – 5)(5X5 – 6) u = (X6 – 5) maka → u’ = 6X5 v = (5X5 – 6) maka → v’ = 25X4 karena y’ = u’.v + u.v’ maka y’ = (6X5).(5X5 – 6) + (X6 – 5). (25X4) y’ = 30X10 – 36X5 + 25X10 – 125X4 y’ = 55X10 – 36X5 - 125X4 MATEMATIKA EKONOMI 2 2 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif c. Diferensiasi hasil bagi fungsi v2 đ˘ Jika y = đŁ , dimana u = g(x) dan v = h(x), maka y’ = đ˘′ .đŁ−đ˘.đŁ ′ đŁ2 (6đĽ 2 −5) Contoh : y = (5đĽ 3 −6) u = 6x2 – 5 → u’ = 2.6x2= 12x v = 5x3 – 6 → v’ = 3.15x3 =15x2 karena y’ = y’= đ˘′ .đŁ−đ˘.đŁ ′ đŁ2 (12đĽ)(5đĽ 3 −6)−(6đĽ 2 −5)(15đĽ 2 ) (5đĽ 3 −6)2 y’ = y’ = y’ = (12đĽ)(15đĽ 2 −6)−(6đĽ 2 −5)(15đĽ 2 ) 25đĽ 6 −60đĽ 3 +36 180đĽ 3 −72đĽ − 90đĽ 4 +75đĽ 2 25đĽ 6 −60đĽ 3 +36 − 90đĽ 4 + 180đĽ 3 +75đĽ 2 −72đĽ 25đĽ 6 −60đĽ 3 +36 d. Diferensiasi fungsi komposisi (dalil rantai) Jika y = f(u) sedangkan u = g(x), dengan kata lain y = f [g(x)], maka đđŚ đđĽ đđŚ đđ˘ = đđ˘ đĽ đđĽ Contoh 1 : y = (6đĽ 2 + 5)2 misalkan : u = 6đĽ 2 + 5, sehingga y = đ˘2 đ đ= đ đ đ đ = 12x đđŚ đ đ đđŚ 2u đđ˘ Maka đđĽ = đđ˘ đĽ đđĽ = 2u . 12x = 2(6đĽ 2 + 5)(12x) = 144đĽ 3 +120x MATEMATIKA EKONOMI 2 3 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif e. Derivatif tingkat tinggi Derivatif ke-n dari fungsi y = f (k) diperoleh dengan mediferensiasikan sebanyak n kali. đđ đŚ Derivatif ke-n dilambangkan dengan đđĽ đ atau đ đ (đĽ) atau đđ đŚ đđĽ Contoh : y = x6 + 6x5 + 5x maka y’ = 6x5 + 30x4 + 5 y’’= 30x4 + 120x3 f. Diferensiasi implisif Adalah suatu metode direferensiasi dengan mendireferensiasikan f (x,y) = 0 suku demi suku dengan memandang y sebagai fungsi x, kemudian dari persamaan tersebut ditentukan nilai dy/dx. Contoh : xy2 – x2 + y = 0 didiferensiasikan terhadap x, maka : đđŚ đđŚ 1.y2 + x.2y đ𼠖 2x + đđĽ = 0 đđŚ (2xy + 1)đđĽ = -y2 + 2x đđŚ = đđĽ −đŚ 2 +2đĽ 2đĽđŚ+1 g. Derivatif fungsi logaritmik ďˇ đđŚ 1 y = ln x → đđĽ = đĽ y = ln u, dimana u = g (x) đđŚ = đđ˘ . 1 =đ˘′ đđĽ ďˇ đđĽ đ˘ đ˘ đ đ đ y = alog x → đ đ = đđ đ contoh : jika y = ln (6 – 5x2) maka tentukan dy / dx u=6–5x2 đđ˘ đđĽ = u’ = -10x MATEMATIKA EKONOMI 2 4 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar đđ˘ đđĽ = đ˘′ đ˘ = Derivatif −10đĽ 6 − 5đĽ 2 h. Derivatif fungsi eksponensial đđŚ y = ex → đđĽ = ex y = ax → đđŚ đđĽ = ax ln a i. Derivatif fungsi trigonometric Beberapa turunan fungsi trigonometric yang penting adalah : y = sin x → đđŚ đđĽ = cos x đđŚ y = cos x → đđĽ = - sin x đđŚ y = tg x → đđĽ = sec2x đđŚ y = ctg x → đđĽ = - cosec2x đđŚ y = sec x → đđĽ = sec x .tg x đđŚ y = cosec x → đđĽ = - cosec x .ctg x 1 Catatan : sec x = cos đĽ 1 cos x = sin đĽ 3. HUBUNGAN ANTARA FUNGSI DAN DERIVATIFNYA 3.1 Menentukan Persamaan Garis Singgung dan Garis Normal Langkah – langkah untuk mencari Garis Singgung dan Garis Normal adalah : 1. Tentukanlah titik singgung (xo, yo) 2. Cari koefisien arah m = f’(x) MATEMATIKA EKONOMI 2 5 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Cari Garis Singgung dengan rumus : y – yo = m (x – xo) 4. Cari Garis Normal dengan rumus : y – yo = −1 đ (x – xo) * Catatan :Garis Normal adalah garis yang tegak lurus pada Garis Singgung kurva 3.2 Menentukan Keadaan Fungsi Menaik dan Fungsi Menurun 1. Fungsi y = f (x) monoton naik jika f’(x) > 0 2. Fungsi y = f (x) monoton turun jika f’(x) < 0 Jika diketahui y = f (x), maka pada f (x) = 0, titik (x,y) merupakan Nilai Stasioner Jenis – jenis Titik Stasioner adalah : ďˇ Jika f(x) > 0, maka (x, y) merupakan titik balik minimum ďˇ Jika f(x) < 0, maka (x, y) merupakan titik balik maksimum ďˇ Jika f(x) = 0, maka (x, y) merupakan titik balik belok Contoh : Diketahui TR = 56Q – 6Q2, tentukanlah nilai maksimum atau nilai minimum dari fungsi tersebut! Jawab : TR’ =0 56 - 12Q =0 - 12Q = - 56 Q = - 56 / - 12 Q = 4,67 TR’’ = - 12 (TR’’ < 0, merupakan titik balik maksimum) Nilai maksimum TR = 56Q – 6Q2 = 56 (4,67) – 6 (4,67)2 = 261,52 – 130,8534 = 130,67 MATEMATIKA EKONOMI 2 6 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 4. PENERAPAN EKONOMI 4.1 ELASTISITAS 4.1.1 Elastisitas Harga Elastis Harga adalah perbandingan antara perubahan relative dari jumlah perubahan relative dari harga. Untuk menentukan elastisitas harga, ada dua macam yang digunakanyaitu: 1. Elastisitas Titik (Point Elasticity) âđ/đ âđ đ Č = âđ/đ = âđ .đ 2. Elastisitas Busur (Arc Elasticity) Merupakan elastisitas pada dua titik atau elastisitas pada busur kurva.Kelemahannya adalah timbulnya tafsiran ganda. đ1 âđ Č = đ1. âđ đ2 âđ Č = đ2. âđ (đ1+đ2)/2 âđ Č = (đ1+đ2)/2. âđ Elastisitas titik dan busur dipakai untuk menghitung: a. Elastisitas harga permintaan, Ćd < 0 (negatif) b. Elastisitas harga penawaran, Ćs > 0 (positif) Dari hasil perhitungan, nilai elastisitas akan menunjukkan : a. |Ć| > 1 → Elastis b. |Ć| < 1 → Inelastis c. |Ć| = 1 → Unitery Elastis d. |Ć| = 0 → Inelastis Sempurna e. |Ć| = ~ → Elastis Tak Hingga MATEMATIKA EKONOMI 2 7 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 4.1.2 Elastisitas Permintaan Elastis adalah suatu koefisien yang menjelaskan besarnya jumlah barang yang diminta akibat adanya perubahan harga. Jika fungsi permintaan ditanyakan Qd = f(P), maka elastisitas permintaannya adalah đ Č d = Qd’ .đđ Contoh Kasus : Fungsi permintaan suatu barang ditunjukkan oleh persamaan Qd = 11–5P2. Tentukan elastisitas permintaan pada saat P = 6/unit. Bagaimanakah sifat elastisitasnya? Analisislah! : Qd = 11 – 5P2 → Qd’ = -10P Diketahui P=6 Ditanya : Ćd? Jawab : đ Č d = Qd’ .đđ đ Č d = -10P .11−5đ2 6 Č d = -10(6) .11−5(6)2 Č d = 2,13 → Elastis Analisis : Jadi besarnya elastisitas permintaan adalah 2, 13 pada saat harga produk sebesar Rp. 6. Jika harga tersebut naik sebesar 1% maka barang yang diminta akan turun sebanyak 2,13% MATEMATIKA EKONOMI 2 8 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif LANGKAH-LANGKAH PENGERJAAN MENGGUNAKAN SOFTWARE EC-MATH 1. Buka aplikasi Ec-Math Gambar 1.1 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Derivatif Gambar 1.2 Tampilan Menu Awal Derivatif MATEMATIKA EKONOMI 2 9 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Pilih Mencari Elastisitas Permintaan Gambar 1.3 Tampilan Menu Derivatif 4. Masukkan Pangkat Terbesar sama dengan 2 kemudian tekan Enter Gambar 1.4 Tampilan Pangkat Terbesar MATEMATIKA EKONOMI 2 10 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 5. Maka akan muncul tampilan di bawah ini. Masukkan angka-angka yang diketahui di soal. Gambar 1.5 Tampilan Menu Input DataFungsi Elastisitas Permintaan 6. Kemudian tekan Enter, maka hasilnya adalah sebagai berikut Gambar 1.6 Tampilan Menu Output Data Elastisitas Permintan MATEMATIKA EKONOMI 2 11 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar 4.1.3 Derivatif Elastisitas Penawaran Elastisitas Penawaran adalah suatu koefisen yang menjelaskan besarnya pe- rubahan jumlah barang yang ditawarkan berkenaan adanya perubahan harga. Jika fungsi penawaran dinyatakan dengan Qs = f (P) , maka elastisitaspenawarannya: đ Č s = Qs’ .đđ Contoh Kasus Fungsi penawaran suatu barang ditunjukkan oleh persamaan Qs = -65 + 5P2. Tentukan elastisitas penawaran pada saat harga Rp. 5 / unit. Bagaimana sifat elastis penawaran tersebut, analisislah! : Qs = -65 + 5P2 → Qs’ = 10P Diketahui P=5 Ditanya : Ćs? Jawab : đ Č s = Qs’ .đđ đ Č s = 10P .−65 + 5đ2 6 Č s = 10(5) .−65 + 5(5)2 Č s = 4,17 → Elastis Analisis : Jadi besarnya elastisitas penawaran adalah 4,17 pada saat harga produk sebesar Rp. 5. Jika harga tersebut naik sebesar 1% maka barang yang diminta akan bertambah sebanyak 4,17% MATEMATIKA EKONOMI 2 12 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif LANGKAH-LANGKAH PENGERJAAN MENGGUNAKAN SOFTWARE EC-MATH 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 1.7 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Derivatif Gambar 1.8 Tampilan Menu Awal Derivatif MATEMATIKA EKONOMI 2 13 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Pilih Mencari Elastisitas Penawaran Gambar 1.9 Tampilan Menu Derivatif 4. Masukkan Pangkat Terbesar sama dengan 2 kemudian tekan Enter Gambar 1.10Tampilan Pangkat Terbesar MATEMATIKA EKONOMI 2 14 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 5. Maka akan muncul tampilan di bawah ini. Masukkan angka-angka yang diketahui di soal Gambar 1.11 Tampilan Menu Input Data Fungsi Elastisitas Penawaran 6. Kemudian tekan Enter, maka hasilnya adalah sebagai berikut Gambar 1.12 Tampilan Menu Output Data Elastisitas Penawaran MATEMATIKA EKONOMI 2 15 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar 4.1.4 Derivatif Elastisitas Produksi Elastisitas Produksi adalah suatu koefisien yang menjelaskan besarnya pe- rubahan jumlah keluaran (output) yang dihasilkan akibat adanya perubahan jumlah masukan (input) yang digunakan. Jika fungsi produksi dinyatakan denganP = f(x), maka elastisitas produksinya: đ Č P = P’ .đ Contoh Kasus Diketahui Fungsi Produksi suatu barang ditunjukkan oleh P = 5X2 – 6X3. hitunglah elastisitas pada X = 6 unit dan analisislah! Diketahui : P = 5X2 – 6X3→ P’ = 10X – 18X2 X=6 Ditanya : Č P? Jawab : đ Č P = P’ . đ đ Č P = 10X – 18X2 .5đĽ 2 − 6đĽ3 6 Č P = 10(6) – 18(6)2 .5(6)2 − 6(6)3 Č P = 10(6)2 − 18đ 3 5(6)2 − 6(6)3 Č P = 3,16 → elastis Analisis : Jadi besarnya elastisitas produksi adalah 3,16 pada saat jumlah masukan produk sebesar Rp. 6 / unit. MATEMATIKA EKONOMI 2 16 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif LANGKAH-LANGKAH PENGERJAAN MENGGUNAKAN SOFTWARE EC-MATH 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 1.13 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Derivatif Gambar 1.14 Tampilan Menu Awal Derivatif MATEMATIKA EKONOMI 2 17 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Pilih Mencari Elastisitas Produksi Gambar 1.15 Tampilan Menu Derivatif 4. Masukkan Pangkat Terbesar sama dengan 3 kemudian Enter Gambar 1.16Tampilan Pangkat Terbesar MATEMATIKA EKONOMI 2 18 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 5. Maka akan muncul tampilan di bawah ini. Masukkan angka-angka yang dietahui di soal Gambar 1.17 Tampilan Menu Input Data Fungsi Elastisitas Produksi 6. Kemudian tekan Enter, maka hasilnya adalah sebagai berikut. Gambar 1.18 Tampilan Menu Output Data Elastisitas Produksi MATEMATIKA EKONOMI 2 19 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 4.2 BIAYA 4.2.1 Biaya Total (TC) Biaya Total adalah seluruh biaya yang dibutuhkan untuk memproduksi atau memasarkan sejumlah barang atau jasa, baik yang merupakan biaya tetap atau biaya variabel. TC = F(Q) atau TC = FC + VC Dimana : TC = Total Cost VC = Variabel Cost FC = Fixed Cost Q = Quantitas 4.2.2 Biaya Rata-Rata (AC) Biaya Rata-Rata adalah biaya per unit yang dibutuhkan untuk memproduksi suatu barang atau jasa pada tingkat produksi total AC = TC / Q 4.2.3 Biaya Marginal (MC) Biaya Marginal adalah besarnya pertambahan biaya total yang dibutuhkan akibat pertambahan hasil produksi satu unit pada suatu tingkat produksi tertentu MC = TC’ = MATEMATIKA EKONOMI 2 20 âđđś âđ ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif Contoh Kasus : Biaya total yang dikeluarkan oleh perusahaan PT. Ceprat Ceprit di tunjukkan oleh persamaan TC = 66Q3 + 55Q2 – 11Q + 5. Tentukanlah besarnya biaya total, biaya rata-rata, dan biaya marginal pada saat kuantitas 6 unit? Berikan analisisnya! Diketahui : TC = 66Q3 + 55Q2 – 11Q + 5 Q=6 Ditanya : TC, AC, MC pada saat Q = 6 ? Jawab : TC = 66 (6)3 + 55(6)2 – 11(6) + 5 = 14.256 + 1980 – 66 + 5 = 16. 175 AC = TC / Q = 16.175 / 6 = 2.695,83 MC = TC’ = 198Q2 + 110Q – 11 = 198(6)2 + 110(6) -11 = 7.128 + 660 – 11 = 7.777 Analisis : Jadi pada saat perusahaan memproduksi sebesar 6 unit maka biaya total yang dikeluarkan sebesar Rp. 16.175 dengan biaya rata-rata Rp. 2695,83 dan biaya marginal Rp. 7.777 MATEMATIKA EKONOMI 2 21 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif LANGKAH-LANGKAH PENGERJAAN MENGGUNAKAN SOFTWARE EC-MATH 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 1.19 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Derivatif Gambar 1.20 Tampilan Menu Awal Derivatif MATEMATIKA EKONOMI 2 22 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Pilih Mencari Fungsi Biaya Gambar 1.21 Tampilan Menu Derivatif 4. Masukkan Pangkat Terbesar sama dengan 3 kemudian tekan Enter Gambar 1.22Tampilan Pangkat Terbesar MATEMATIKA EKONOMI 2 23 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 5. Maka akan muncul tampilan di bawah ini. Masukkan angka-angka yang diketahui di soal. Gambar 1.23 Tampilan Menu Input Data Fungsi Biaya 6. Kemudian tekan Enter, maka hasilnya adalah sebagai berikut. Gambar 1.24 Tampilan Menu Output Data Fungsi Biaya MATEMATIKA EKONOMI 2 24 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 4.3 PENERIMAAN 4.3.1 Penerimaan Total (TR) Adalah total hasil penerimaan penjualan dari produk yang diproduksi . TR = F(Q) = P . Q 4.3.2 Penerimaan Rata-Rata (AR) Adalah hasil dari penerimaan per unit yang diperoleh dari penjualan suatu barang/jasa pada kuantitas tertentu. Fungsi Average Revenue sama dengan fungsi permintaan dari harga barang tersebut. AR = đđ đ = đđĽđ đ =P 4.3.3 Penerimaan Marginal (MR) Adalah pertambahan hasil penerimaan yang diperoleh akibat pertambahan penjualan atau unit barang/jasa pada suatu kuantitas tertentu. MC = TR’ = âđđ âđ Contoh Kasus Fungsi permintaan perusahaan makanan ringan ditunjukkan oleh P = 65Q + 5. Bagaimanakah persamaan penerimaan totalnya?Berapakah besarnya penerimaan total, penerimaan rata-rata, dan penerimaan marginal jika penjualan sebesar 5 unit? Berikan alasannya! Diketahui : P = 65Q + 5 Q=5 Ditanya : Persamaan TR? Besarnya TR, AR dan MR pada saat Q = 5? MATEMATIKA EKONOMI 2 25 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Jawab TR Derivatif : =PxQ = (65Q + 5) Q = 65Q2 + 5Q Jika Q= 5, maka : TR = 65Q2 + 5Q = 65(5)2 + 5(5) =1.625 + 25 =1.650 AR = TR / Q = 1.650 / 5 = 330 MR = TR’ = 130Q + 5 = 130(5) + 5 = 650 + 5 = 655 Analisis : Jadi penerimaan total yang diterima perusahaan makanan ringan saat penjualan 5 unit sebesar Rp. 1.650 dengan penerimaan rata-rata sebesar Rp. 330 dan penerimaan marginal sebesar Rp. 655 MATEMATIKA EKONOMI 2 26 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif LANGKAH-LANGKAH PENGERJAAN MENGGUNAKAN SOFTWARE EC-MATH 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 1.25 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Derivatif Gambar 1.26 Tampilan Menu Awal Derivatif MATEMATIKA EKONOMI 2 27 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Pilih Mencari Fungsi Penerimaan Gambar 1.27 Tampilan Menu Derivatif 4. Masukkan Pangkat Terbesar sama dengan 2, kemudian tekan Enter Gambar 1.28Tampilan Pangkat Terbesar MATEMATIKA EKONOMI 2 28 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 5. Maka akan muncul tampilan di bawah ini. Masukkan angka-angka yang diketahui di soal Gambar 1.29 Tampilan Menu Input Data Fungsi Penerimaan 6. Kemudian tekan Enter, maka hasilnya adalah sebagi berikut. Gambar 1.30 Tampilan Menu Output Data Fungsi Penerimaan MATEMATIKA EKONOMI 2 29 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 4.4 LABA MAKSIMUM Terdapat tiga pendekatan perhitungan laba maksimum : 1. Pendekatan Totalitas (Totality Approach) 2. Pendekatan Rata – Rata (Average Approach) 3. Pendekatan Marginal (Marginal Approach) Pada bab ini kita hanya akan membahas perhitungan laba maksimum dengan pendekatan marginal (Marginal Approach). Perhitungan laba dilakukan dengan membandingkan Biaya Marginal (MC) dan Pendapatan Marginal (MR), laba maksimum akan tercapai pada saat MR = MC. Laba (π dibaca: phi) = TR – TC. Laba maksimum tercapai bila turunan pertama fungsi TC (dTC/dQ atau MC) sehingga MR – MC = 0. Dengan demikian, perusahaan akan memperoleh laba maksimum (atau kerugian minimum), bila ia berproduksi pada tingkat output di mana MR = MC. Contoh Kasus Fungsi permintaan suatu barang ditunjukkan oleh persamaan P = -561Q + 5.555 dengan biaya variabel VC = 65Q2 – 1.115Q. Biaya tetap yang dikeluarkan perusahaan sebesar 6.555.tentukanlah pada tingkat penjualan berapa perusahaan bisa mendapatkan laba maksimum dan berapakah besarnya laba tersebut? Analisislah! Diketahui : P = -561Q + 5.555 VC = 65Q2 - 1.115Q FC = 6.555 Ditanya : Q pada saat laba max? Jawab : TR =PxQ = (-561Q + 5.555) Q = -561Q2 +5.555Q MATEMATIKA EKONOMI 2 30 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar TC Derivatif = VC + FC = (65Q2 – 1.115Q) + 6.555 = 65Q2 – 1.115Q + 6.555 Laba/ Rugi = TR – TC = (-561Q2 + 5.555Q) – (65Q2 – 1.115Q + 6.555) = -561Q2 + 5.555Q – 65Q2 + 1.115Q – 6.555 = -626Q2 + 6.670Q – 6.555 Laba Maksimum Laba’ =0 -1.252Q + 6.676 =0 -1.252Q = -6.676 = 5,33 → 5 Q Saat Q = 5 Laba = -626Q2 + 6.670Q – 6.555 = -626 (5)2 + 6.670 (5) – 6.555 = -15.650 + 33.350 – 6.555 = 11.145 Analisis: Jadi, untuk mendapatkan laba maksimum, perusahaan harus menjual produknya sebanyak 5 unit sehingga keuntungan yang ia dapat sebesar Rp. 11.145. MATEMATIKA EKONOMI 2 31 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif LANGKAH-LANGKAH PENGERJAAN MENGGUNAKAN SOFTWARE EC-MATH 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 1.31 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Menu Derivatif Gambar 1.32 Tampilan Menu Awal Derivatif MATEMATIKA EKONOMI 2 32 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 3. Pilih Mencari Fungsi Laba Gambar 1.33 Tampilan Menu Derivatif 4. Masukkan Pangkat Terbesar TR, sama dengan 2, kemudian Enter Gambar 1.34 Tampilan Pangkat Terbesar MATEMATIKA EKONOMI 2 33 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 5. Maka akan muncul tampilan di bawah ini. Masukkan angka-angka yang diketahui di soal: Gambar 1.35 Tampilan Menu Input Data Laba Maksimum 6. Kemudian tekan Enter, lalu masukkan Pangkat Terbesar TC, sama dengan 2, kemudian tekan Enter Gambar 1.36 Tampilan Menu Output Data Laba Maksimum MATEMATIKA EKONOMI 2 34 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Derivatif 7. Maka akan muncul tampilan di bawah ini. Masukkan angka-angka yang diketahui di soal. Kemudian tekan Enter, maka hasilnya adalah sebagai berikut Gambar 1.37 Tampilan Quantitas 8. Kemudian masukkan nilai Kuantitas Barangnya. Maka akan muncul hasilnya sebagai berikut Gambar 1.38 Tampilan Menu Output Data Laba Maksimum MATEMATIKA EKONOMI 2 35 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu INTEGRAL TAK TENTU 1. KONSEP DAsSAR INTEGRALTAK TENTU Dalam kalkulus integral dikenal dua macam pengertian integral, yaitu integral tak tentu (indefinite integral) dan integral tertentu (definite integral). Integral tak tentu adalah kebalikan dari diferensial, yakni suatu konsep yang berhubungan dengan proses penemuan suatu fungsi asal apabila turunan atau derivatif dari fungsinya diketahui. Mengintegralkan suatu fungsi turunan f(x) berarti adalah mencari integral atau turunan-antinya, yaitu F(x). Bentuk umum integral dari f(x) adalah : ∫ đ(đĽ)đđĽ = đš(đĽ) + đ Dimana suku yang berada di sebelah kiri dibaca “integral dari f(x) terhadap x” Keterangan : ∫ = Tanda integral f(x)dx = Diferensial dari F(x) f(x) = Integrand F(x) = Integral particular k = Konstanta pengintegralan ∫ X n dx = Formula Integral đ đ+1 + đ+1 k Contoh Jika diketahui suatu fungsi asal : F(x) = đĽ² + 10 Fungsi turunannya : f(x)dx = đ đš(đĽ) đđĽ = 2x Jika prosesnya dibalik (fungsi turunan f(x) diintegralkan), maka: ∫ đ(đĽ)đđĽ = đš(đĽ) + đ = đĽ²+ k MATEMATIKA EKONOMI 2 36 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Karena derivatif dari setiap konstanta adalah nol. Jadi setiap kita mengintegralkan fungsi turunan konstanta nilainya tetap dalam bentuk “k”. Nilai k tidak dapat diisi dengan sembarang bilangan tertentu kecuali nilai k tersebut sudah ditentukan. Karena ketidaktentuan nilai konstanta itulah maka bentuk integral yang merupakan kebalikan dari diferensial dinamakan integral tak tentu. 2. KAIDAH-KAIDAH DALAM INTEGRAL TAK TENTU Berikut ini adalah beberapa kaidah dalam integral tak tentu, diantaranya: 1. Formula pangkat ∫ đĽ đ đđĽ = đĽ đ+đ đ+1 +k 2. Formula logaritmis 1 ∫ đĽ đđĽ = lnđĽ + k 3. Formula eksponensial ∫ đ đĽ đđĽ = đ đĽ + k ∫ đ đ˘ đđ˘ = đ đ˘ + k u = ƒ(x) 4. Formula penjumlahan ∫{đ(đĽ) + đ(đĽ)}đđĽ = ∫ đ(đĽ)đđĽ + ∫ đ(đĽ)đđĽ = đš(đĽ) + đş(đĽ) + đ 5. Formula perkalian ∫ đđ(đĽ)đđĽ = đ ∫ đ(đĽ)đđĽ 6. Formula subtitusi đđ˘ ∫ đ(đ˘) đđĽ đđĽ = ∫ đ(đ˘)đđ˘ = đš (đ˘) + đ MATEMATIKA EKONOMI 2 37 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. PENERAPAN EKONOMI Pendekatan integral tak tentu dapat diterapkan untuk mencari persamaan fungsi total dari suatu variabel ekonomi apabila persamaan fungsi marginalnya diketahui. Karena fungsi marginal pada dasarnya merupakan turunan dari fungsi total, maka dengan proses sebaliknya, yaitu integrasi, dapat dicari fungsi asal dari fungsi turunan tersebut atau fungsi totalnya. 2.1 Fungsi Biaya TC (Total Cost) = ∫MC dQ atau ƒ’(Q) dQ AC (Average Cost) = đťđŞ đ¸ Contoh Kasus Diketahui fungsi biaya marjinal pada suatu perusahaan Aplamanda sebesar đđś = 6đ 2 + 16đ + 5. Bentuklah fungsi biaya total dan biaya rata-ratanya apabila diketahui konstanta sebesar 6. Berapakah besarnya biaya total dan biaya rata-rata jika kuantitasnya sebesar 61? Analisislah! Diketahui : đđś = 6đ 2 + 16đ + 5 Ditanya đ = 6 đ = 61 : Persamaan TC dan AC? Besarnya TC dan AC jika đ = 61? Jawab : đđś = ∫ đđś đđ = ∫ 6đ 2 + 16đ + 5 đđ 6đ 3 162 = + + 5đ + đ 3 2 MATEMATIKA EKONOMI 2 38 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu = 2đ 3 + 8đ 2 + 5đ + 6 đ´đś = = đđś đ 2đ 3 + 8đ 2 + 5đ + 6 đ = 2đ 2 + 8đ + 5 + 6 đ Jika đ = 61, maka: đđś = 2đ 3 + 8đ 2 + 5đ + 6 = 2(61)3 + 8(61)2 + 5(61) + 6 = 2(226.981) + 8(3.721) + 305 + 6 = 453.962 + 29.768 + 305 + 6 = 484.041 đ´đś = = đđś đ 484.041 61 = 7.935,1 Analisis: Apabila đđś = 6đ 2 + 16đ + 5 dan konstanta sebesar 6, maka fungsi biaya total dan fungsi biaya rata-rata adalah đđś = 2đ 3 + 8đ 2 + 5đ + 6 dan đ´đś = 6 2đ 2 + 8đ + 5 + đ. Pada saat kuantitasnya sebesar 61 unit, maka biaya total sebesar Rp 484.041 dan biaya rata-rata sebesar Rp 7.935,1. MATEMATIKA EKONOMI 2 39 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Langkah-Langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 2.1 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Integral Tak Tentu Gambar 2.2 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu MATEMATIKA EKONOMI 2 40 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. Pilih Fungsi Biaya Gambar 2. 3Tampilan Menu Operasi Fungsi Biaya 4. Masukkan data-data yang diketahui dari soal. Untuk menentukkan Banyaknya Variabel hitung berapa banyak variable pada data soal, yaitu 2. Masukkan FC sebesar c, yaitu 6, kemudian masukkan persamaan MC seperti yang diketahui di soal. Klik Calculate. Gambar 2.4 Tampilan Menu Input Data Fungsi Biaya MATEMATIKA EKONOMI 2 41 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 5. Untuk mencari besarnya TC dan AC, masukkan nila Q seperti yang ada di soal, yaitu 61. Kemudian klik Calculate. Gambar 2. 5 Tampilan Menu Output Data Fungsi Biaya 2.2 Fungsi Penerimaan = ∫MR dQ atau ƒ’(Q) dQ TR (Total Revenue) AR (Average Revenue) = đđ đ Contoh Kasus Jika fungsi penerimaan marginal suatu perusahaan ditunjukkan oleh persamaan đđ = 66đ 2 + 16đ + 5, maka bentuklah fungsi TR dan AR jika đ = 0 ? Berapakah besarnya penerimaan total dan penerimaan rata-rata jika kuantitas yang terjual sebesar 15 unit? Analisislah! Diketahui : đđ = 66đ 2 + 16đ + 5 Ditanya đ =0 đ = 15 : Persamaan TR dan AR? Besarnya TR dan AR jika đ = 15? MATEMATIKA EKONOMI 2 42 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Jawab Integral Tertentu : đđ = ∫ đđ đđ = ∫ 66đ 2 + 16đ + 5 đđ = 66đ 3 16đ 2 + + 5đ + đ 3 2 = 22đ 3 + 8đ 2 + 5đ đ´đ = đđ đ 22đ 3 + 8đ 2 + 5đ = đ = 22đ 2 + 8đ + 5 Jika đ = 15, maka: đđ = 22đ 3 + 8đ 2 + 5đ = 22(15)3 + 8(15)2 + 5(15) = 22(3.375) + 8(225) + 75 = 74.250 + 1.800 + 75 = 76.125 đ´đ = = đđ đ 76.125 15 = 5.075 Analisis : Apabila đđ = 66đ 2 + 16đ + 5 dan konstanta sebesar 0, maka fungsi penerimaan total dan fungsi penerimaan rata-ratanya adalah đđ = 22đ 3 + 8đ 2 + 5đ dan đ´đ = 22đ 2 + 8đ + 5. Pada saat kuantitasnya sebesar 15 unit, maka besarnya biaya penerimaan yang masuk ke perusahaan tersebut adalah Rp 76.125, sedangkan besarnya penerimaan rata-rata adalah Rp 5.075. MATEMATIKA EKONOMI 2 43 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Langkah-Langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 2. 6 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Integral Tak Tentu Gambar 2. 7 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu MATEMATIKA EKONOMI 2 44 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. Pilih Fungsi Penerimaan Gambar 2. 8 Tampilan Menu Operasi Fungsi Penerimaan 4. Masukkan data-data yang diketahui dari soal. Untuk menentukkan Banyaknya Variabel hitung berapa banyak variable pada data soal, yaitu 2. Masukkan persamaan MR seperti yang diketahui di soal. Klik Calculate. Gambar 2. 9 Tampilan Menu Input Data Fungsi Penerimaan MATEMATIKA EKONOMI 2 45 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 5. Untuk mencari besarnya TR dan AR, masukkan nila Q seperti yang ada di soal, yaitu 15. Kemudian klik Calculate. Gambar 2. 10 Tampilan Menu Output Data Fungsi Penerimaan 2.3 Fungsi Produksi TP (Total Produksi) = ∫MP dX atau ƒ’(X) dX AP (Produk Rata-Rata) = X đđ đ = (Masukan / Input ) Contoh Kasus Produk marjinal PT. Cahaya ditunjukkan oleh persamaan 66đ 2 + 5. Bentuklah fungsi produk total dan fungsi produk rata-ratanya jika đ = 0? Berapakah besarnya produk total dan produk rata-rata jika masukan yang digunakan sebesar 11 unit? Analisislah! Diketahui :đđ = 66đ 2 + 5 Ditanya đ = 0 đ = 11 : Persamaan TP dan AP? Besarnya TP dan AP jika đ = 11? MATEMATIKA EKONOMI 2 46 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Jawab Integral Tertentu : đđ = ∫ đđ đđ = ∫ 66đ 2 + 5 đđ = 66đ 3 + 5đ + đ 3 = 22đ 3 + 5đ + đ = 22đ 3 + 5đ + 0 = 22đ 3 + 5đ đ´đ = = đđ đ 22đ 3 + 5đ đ = 22đ 2 + 5 Jika đ = 11, maka: đđ = 22đ 3 + 5đ = 22(11)3 + 5(11) = 22(1331) + 55 = 29.282 + 55 = 29.337 đđ đ 29.337 = 11 đ´đ = = 2.667 Analisis : Apabila đđ = 66đ 2 + 5 dan konstanta sebesar 0, maka fungsi total produksi đđ = 22đ 3 + 5đ dan fungsi rata-rata produksi đ´đ = 22đ 2 + 5. Jika masukan MATEMATIKA EKONOMI 2 47 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu yang digunakan sebesar 11 unit, maka besarnya produk total adalah 29.337 unit, sedangkan produk rata-ratanya sebesar 2.667 unit. Langkah-Langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 2. 11 Tampilan Menu Awal Software EC-Math 2. Pilih Integral Tak Tentu Gambar 2. 12 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu MATEMATIKA EKONOMI 2 48 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. Pilih Fungsi Produksi Gambar 2. 13 Tampilan Menu Operasi Fungsi Produksi 4. Masukkan data-data yang diketahui dari soal. Untuk menentukkan Banyaknya Variabel hitung berapa banyak variable pada data soal, yaitu 1. Masukkan persamaan MP seperti yang diketahui di soal. Klik Calculate. Gambar 2.14 Tampilan Menu Input Data Fungsi Produksi MATEMATIKA EKONOMI 2 49 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 5. Untuk mencari besarnya TP dan AP, masukkan nila Q seperti yang ada di soal, yaitu 11. Kemudian klik Calculate. Gambar 2.15 Tampilan Menu Output Data Fungsi Produksi 2.4 Fungsi Utilitas TU(Total Utilitas) = ∫MU dQ atau ƒ’(Q) dQ Contoh Kasus : Bentuklah persamaan utilitas total dari seorang konsumen jika utilitas marginalnya ditunjukkan oleh persamaan đđ = 66đ 2 − 56đ + 5 dan konstantanya sebesar 0? Berapakah besarnya utilitas total jika đ = 11? Diketahui :đđ = 66đ 2 − 56đ + 5 đ = 0 đ = 11 Ditanya : Persamaan TU? Besarnya TU jika đ = 11? MATEMATIKA EKONOMI 2 50 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Besarnya TU jika đ = 11? Jawab : đđ = ∫ đđ đđ = ∫ 66đ 2 − 56đ + 5 đđ = 66đ 3 56đ 2 − + 5đ + đ 3 2 = 22đ 3 − 28đ 2 + 5đ + đ = 22đ 3 − 28đ 2 + 5đ Jika đ = 11, maka: đđ = 22đ 3 − 28đ 2 + 5đ = 22(11)3 − 28(11)2 + 5(11) = 22(1.331) − 28(121) + 55 = 29.282 − 3.388 + 55 = 25.949 Analisis : Apabila đđ = 66đ 2 − 56đ + 5 dan konstanta sebesar 0, maka persamaan fungsi utilitas totalnya adalah đđ = 22đ 3 − 28đ 2 + 5đ. Jika kuantitasnya sebesar 11 unit, maka besarnya utilitas total konsumen sebesar 25.949 2.5 Fungsi Konsumsi dan Fungsi Tabungan Dalam ekonomi makro, konsumsi (C) dan tabungan (S) dinyatakan fungsional terhadap pendapatan nasional (Y). C = f(Y) = a + bY Karena, Y=C+S Maka, S = -a + (1-b)Y MATEMATIKA EKONOMI 2 51 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Berdasarkan kaidah integrasi, konsumsi (C) adalah integral dari MPC dan tabungan (S) adalah integral dari MPS. C = ∫ MPC dY = F(Y) + k k = +a S = ∫ MPS dY = F(Y) + k k = -a Keterangan: MPC (Marginal Propensity to Consume) = Perbandingan antara besarnya perubahan konsumsi (ΔC) dengan perubahan Pendapatan Nasional (ΔY) yang mengakibatkan adanya perubahan konsumsi tersebut. MPS (Marginal Propensity to Saving)=Perbandingan antara besarnya perubahan saving (ΔS) dengan perubahan Pendapatan Nasional (ΔY) yang mengakibatkan adanya perubahan konsumsi tersebut. k = a = Autonomous Consumption = konsumsi otonom menunjukkan besarnya konsumsi nasional pada saat Pendapatan Nasional sebesar nol k = -a = Autonomous Saving = Tabungan otonom menunjukkan besarnya tabungan nasional pada saat Pendapatan Nasional sebesar nol. Dimana : 0,5 < MPC < 1 MPC + MPS = 1 MPC < 1 = menunjukkan sebagian besar penggunaan tambahanpendapatan digunakan untuk menambah besarnya konsumsi, sedangkansisanya yaitu sejumlah kecil merupakan tambahan tabungan. MPC > ½ = menunjukkan lebih dari 50 % pendapatan yang diperoleh digunakan untuk konsumsi. MPC selalu positif =karena jika pendapatan naik, konsumsi akan naik. MATEMATIKA EKONOMI 2 52 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Contoh Kasus : Bentuklah fungsi konsumsi dan fungsi tabungan masyarakat suatu negara Jepang, jika diketahui bahwa đđđś = 0,65 dan konsumsi autunomnya sebesar 15 milyar? Berapa besar konsumsi dan tabungan masyarakat jika pendapatan nasional negara Jepang sebesar 565milyar? Diketahui : đđđś = 0,65 Konsumsi Otonomus = k = a = 15 Pendapatan Nasional = 565 Ditanya : f(C) dan f(S)? Besar C dan S? Jawab : đđđś + đđđ = 1 đđđ = 1 − đđđś = 1 − 0,65 = 0,35 đś = ∫ đđđś đđ = ∫ 0,65 đđ = 0,65đ + đ = 0,65đ + 15 đ = ∫ đđđ đđ = ∫ 0,35 đđ = 0,35đ − đ = 0,35đ − 15 Jika (đ = 565), maka: đś = 0,65đ + 15 MATEMATIKA EKONOMI 2 53 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu = 0,65(565) + 15 = 367,25 + 15 = 382,25 đ = 0,35đ − 15 = 0,35(565) − 15 = 197,75 − 15 = 182,75 Analisis : Apabila đđđś = 0,65 dan konsumsi autonomisnya sebesar 15, maka fungsi konsumsi yang terbentuk adalah đś = 0,65đ + 15. Sedangkan fungsi tabungannya adalah đ = 0,35đ − 15. Jika pada saat Pendapatan Nasional sebesar 565 milyar, maka konsumsi dan tabungan masyarakat negara Jepang sebesar 382,25 dan 182,75. Langkah-Langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka aplikasi EC-Math Gambar 2.16 Tampilan Menu Awal Software EC-Math MATEMATIKA EKONOMI 2 54 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 2. Pilih Integral Tak Tentu Gambar 2.17 Tampilan Menu Awal Integral Tak Tentu 3. Pilih Fungsi Konsumsi Gambar 2.18 Tampilan Menu Operasi Fungsi Konsumsi MATEMATIKA EKONOMI 2 55 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 4. Masukkan nilai k atau a sesuai dengan data yang diketahui di soal sebesar 15, kemudian masukkan nilai MPC yaitu 0,65. Kemudian klik Calculate. Gambar 2.19 Tampilan Menu Input Data Fungsi Konsumsi 5. Masukkan nilai Y sesuai data soal sebesar 565 pada kolom Y untuk menghitung nilai konsumsinya, klik Calculate. Gambar 2.20 Tampilan Menu Output Data Fungsi Konsumsi MATEMATIKA EKONOMI 2 56 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 6. Setelah itu masuk ke menu Integral Tak Tentu. Lalu pilih Fungsi Tabungan. Masukkan nilai k atau a sesuai dengan data yang diketahui sebesar -15, kemudian masukkan nilai MPS yaitu 0,35. Kemudian klik Calculate. Gambar 2.21 Tampilan Menu Input Data Fungsi Saving 7. Masukkan nilai Y sesuai data soal sebesar 565 pada kolom Y untuk menghitung nilai savingnya, klik Calculate. Gambar 2.22 Tampilan Menu Output Data Fungsi Saving MATEMATIKA EKONOMI 2 57 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu INTEGRAL TERTENTU 1. KONSEP DASAR INTEGRAL TERTENTU Integral Tertentu merupakan suatu konsep yang berhubungan dengan proses pencarian luas suatu area yang batasan-batasan (limit) nya sudah di tentukan. Rumus Integral Tertentu : b ∫ f(x)dx = [F(x)]ba = [F(b)] − [F(a)] a Keterangan : ∫ = Tanda Integral a = Batas Bawah f(x)dx = Diferensial dari F(x) b = Batas Atas f(x) = Integral dimana a<b F(x) = Integral Partikular Contoh : Tentukan luas daerah yang dibatasi oleh kurva dengan nilai a = 1 dan nilai b = 5 pada persamaan ∫6x2 + 5x + 1 dx ! Jawab : 5 ∫6x2 + 5x + 1 dx =[2đĽ 3 + 2 đĽ 2 + đĽ]15 = [2(5)3 + 2,5 (5)2 + 5] – [2(1)3 + 2,5 (1)2 + 1] = [250 + 62,5 + 5] – [ 2 + 2,5 + 1] = [317,5] – [5,5] = 312 MATEMATIKA EKONOMI 2 58 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 2. PENERAPAN EKONOMI Integral Tertentu dapat digunakan untuk mencari besarnya Keuntungan Konsumen (Surplus Konsumen) dan Keuntungan Produsen (Surplus Produsen). 2.1 SURPLUS KONSUMEN = SK ( Consumer’s Surplus) Surplus konsumen merupakan cerminan suatu keuntungan lebih/surplus yang dinikmati oleh konsumen tertentu, berkenaan dengan tingkat harga pasar suatu barang. Besarnya surplus konsumen (Cs) ditunjukan oleh luas area di bawah kurva permintaan (P= f(Q) tetapi diatas tingkat harga pasar (Pe)). Catatan : Jika mencari SK/Cs maka harus memakai fungsi permintaan Jika fungsi permintaan/ demand berbentuk D = f(Q) maka rumusnya : đĚ đđ CS = ∫0 đ(đ)đđ – Qe . Pe = ∫ đ(đ)đđ Keterangan : Qe = Tingkat kuantitas keseimbangan dipasar Pe = Tingkat harga keseimbangan dipasar PĚ = Tingkat harga pada saat Q=0 P Surplus Konsumen Cs Pe 0 Qe Q Gambar 3.1 Grafik Surplus Konsumen MATEMATIKA EKONOMI 2 59 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Contoh Kasus : Diketahui fungsi permintaan barang Pd = 65 - 5Q dan fungsi penawaran Ps = 5 + 5Q, tentukanlah surplus konsumen dengan dua cara! Buatlah analisis dan grafiknya! Diketahui : Pd = 65 - 5Q Ps = 5 + 5Q Ditanya : Cs ? Jawab : Pd = Ps P = 5 + 5Q 65 – 5Q = 5 + 5Q P = 5 + 5(6) -5Q –5Q = 5 – 65 Pe= 35 -10Q = -60 Qe = 6 Cara 1 đđ Cs = ∫0 đ(đ)đđ − đđ. đđ 6 = ∫0 [65 − 5đ]đđ − 6.35 5 = [65đ − 2 đ 2 ]60 − 210 = [ 65(6) – 2,5(6)2] – [65(6) – 2,5(6)2] – 210 = 300 – 0 – 210 = 90 Analisis : Jadi surplus yang diperoleh konsumen tersebut sebesar Rp 90 karena konsumen dapat membeli dengan harga Rp 35 padahal konsumen sanggup membayar lebih tinggi dari harga keseimbangan pasar yang bernilai Rp 35. MATEMATIKA EKONOMI 2 60 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Langkah membuat kurva : 1. Pd = 65 – 5Q Misal P = 0, maka 0 = 65 – 5Q Q = 13 Misal Q = 0, maka P = 65 – 5(0) P = 65 2. Letakkan nilai kuantitas keseimbangan pasar (Qe = 6) dan harga keseimbangan pasar (Pe = 35) 3. Untuk area Cs dapat dihitung dengan luas segitiga, L = (a x t) : 2. Dengan a = 6; t = 30. Maka nilai Cs atau luas segitiga yang diarsir adalah L = (6 x 30) : 2 = 90 Surplus Konsumen atau luas area berikut sebesar 90 P 65 35 0 6 13 Q Gambar 3.2 Grafik Surplus Konsumen 1 MATEMATIKA EKONOMI 2 61 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Langkah-Langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Pilih materi Integral Tertentu, Surplus Konsumen 1 (Rumus 1) Gambar 3.3 Tampilan Menu Integral Tertentu Surplus Konsumen 1 2. Masukan jumlah variabel Q yang tertera pada soal (Liat fungsi permintaannya), pilih 1 variabel Gambar 3.4 Tampilan Rumus Ec-Math MATEMATIKA EKONOMI 2 62 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. Masukkan data-datanya sesuai soal, jika sudah klik Hitung maka akan tampil jawabannya . Gambar 3.5 Tampilan Output Surplus Konsumen Soal 1 Cara 2 Pd = 65 – 5Q → 5Q = 65 – P Q = 13 – 0.2P Jika : Q= PĚ 0 ; = 65 đĚ Cs = ∫đđ đ(đ)đđ 65 = ∫35 [13 − 0,2đ] đđ = [13đ − 0,1đ2 ]65 35 = [13(65) – 0.1(65)2] – [13(35) – 0.1(35)2] = [845 – 422,5] – [455 – 122,5] = 422,5 – 332,5 = 90 MATEMATIKA EKONOMI 2 63 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Langkah-Langkah Menggunakan Software Ec-Math: 1. pilih materi Integral Tertentu, Surplus Konsumen 2 (Rumus 2) Gambar 3.6 Tampilan Integral Tertentu Surplus Konsumen 2 2. Masukan jumlah variabel Q yang tertera pada soal (Liat fungsi permintaannya), pilih 1 variabel Gambar 3.7 Tampilan Rumus Ec-Math Surplus Konsumen 2 MATEMATIKA EKONOMI 2 64 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. Masukkan data-datanya sesuai soal, jika sudah klik Hitung maka akan tampil jawabannya Gambar 3.8 Hasil Perhitungan Ec-Math Surplus Konsumen 2 2.2 SURPLUS PRODUSEN = SP ( Poducer’s Surplus) Surplus Produsen menunjukan suatu keutungan lebih/surplus yang dinikmati oleh produsen tertentu berkenaan dengan harga pasar dari barang yang ditawarkan. Besarnya surplus produsen (Ps) ditunjukkan oleh luas area diatas kurva permintaan (P = f(Q)) tetapi dibawah tingkat harga pasar (Pe). Rentang wilayahnya dibatasi oleh Q= sebagai batas bawah dan Q = Qe sebagai batas atas. Catatan : Jika mencari SP/Ps maka harus memakai Fungsi Penawaran đđ đđ Ps = Qe . Pe - ∫0 đ(đ)đđ = ∫đĚ f(P)dP Keterangan : Qe = Tingkat kuantitas keseimbangan dipasar Pe = Tingkat harga keseimbangan dipasar PĚ = Tingkat harga pada saat Q=0 MATEMATIKA EKONOMI 2 65 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Area Surplus Produsen Gambar 3.9 Grafik Surplus Produsen Contoh Kasus Seorang produsen mempunyai fungsi penawaran Ps = 51 + Q dan fungsi permintaam Pd = 55 – Q. Hitunglah surplus produsen? Buatlah analisisnya dan grafiknya! Diketahui : Ps = 51 + Q Pd = 55 – Q Ditanya : Ps ? Jawab : Pd = Ps P = 51 + Q 55 – Q = 51 + Q P = 51 + 2 -Q – Q = 51 – 55 Pe = 53 -2Q = -4 Qe = 2 Cara 1 : đđ Ps = Qe.Pe – ∫0 đ(đ)đđ 2 = 2.53 – ∫0 [51 + đ]đđ = 106 – [51đ + 0,5đ 2 ]20 = 106 – [ 51(2) + 0,5(2)2] – [51(0) + 0,5(0)2] MATEMATIKA EKONOMI 2 66 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu = 106 – 104 =2 nalisis : Jadi produsen memperoleh keuntungan sebesar Rp 2 dikarenakan perusahaan dapat menjual barang dengan harga Rp 53 padahal sebenarnya ia bersedia menjual dengan harga yang lebih rendah dari harga leseimbangan pasar dengan niai Rp 53. Langkah membuat kurva : 1. Ps = 51 + Q Misal P = 0, maka 0 = 51 + Q Q = -51 Misal Q = 0 maka P = 51 +0 P = 51 2. Letakkan nilai kuantitas keseimbangan pasar (Qe = 2) dan harga keseimbangan pasar (Pe = 53) 3. Untuk area Ps dapat dihitung dengan rumus luas segitiga, L = (a x t) : 2. Dengan a=2 ; t=2. Maka nilai Cs atau luas segita yang diarsir adalah L = (2 x 2) : 2 = 2 Ps = 51 + Q Surplus Produsen, atau sebesar 2 53 51 -51 0 2 Gambar 3.10 Grafik Surplus Produsen MATEMATIKA EKONOMI 2 67 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Langkah-Langkah Pengerjaan Menggunakan Software EC-Math 1. Pilih materi Integral Tertentu, Surplus Produsen 1 (Rumus 1) Gambar 3.11 Tampilan Integral Tertentu Surplus Produsen 1 2. Masukan jumlah variabel Q yang tertera pada soal (Liat fungsi penawarannya), pilih 1 variabel Gambar 3.12 Tampilan Rumus Ec-math Surplus Produsen 1 MATEMATIKA EKONOMI 2 68 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. Masukkan data-datanya sesuai soal, jika sudah klik Hitung maka akan tampil jawabannya Gambar 3.13 Hasil Surplus Produsen 1 Cara 2 Ps = 51 + Q → Qs = P – 51 Jika : Q = 0 ; đĚ = 51 đđ Ps = ∫đĚ đ(đ)đđ 53 = ∫51 [đ − 51]đđ = [0,5đ2 − 51đ]53 51 = [ 0.5(53)2 – 51(53)] – [0.5(51)2 – 51(51)] = [1404,5 - 2703] – [1300.5 - 2601] = -1298.5 - (-1300.5) =2 MATEMATIKA EKONOMI 2 69 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu Langkah-Langkah Pengerjaan Menggunakan Software EC-Math 1. Pilih materi Integral Tertentu, Surplus Produsen 2 (Rumus 2) Gambar 3.14 Tampilan Integral Tertentu Surplus Produsen 2 2. Masukan jumlah variabel Q yang tertera pada soal (Liat fungsi penawarannya), pilih 1 variabel Gambar 3.15 Tampilan Rumus Ec-Math MATEMATIKA EKONOMI 2 70 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Integral Tertentu 3. Masukkan data-datanya sesuai soal, jika sudah klik Hitung maka akan tampil jawabannya Gambar 3.16 Hasil Surplus Produsen 2 MATEMATIKA EKONOMI 2 71 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental TRANSEDENTAL 1. KONSEP DASAR TRANSEDENTAL Transedental merupakan suatu hubungan matematis yang menyatakan hubungan ketergantungan. Transedental digunakan untuk menentukan tingkat pertumbuhan pada periode yang akan datang. Yang termasuk dalam fungsi transendental adalah fungsi eksponensial, fungsi logaritmik, fungsi trigonometrik, fungsi siklometrik, dan fungsi berpangkat irrasional. Namun pokok pembahasan di sini hanya pada fungsi eksponensial dan fungsi logaritmik. Baik fungsi eksponensial maupun fungsi logaritmik keduanya memiliki hubungan yang erat, dikarenakan fungsi logaritma adalah fungsi balik (inverse) dari fungsi eksponen tertentu, atau sebaliknya. 2.1 Fungsi Eksponensial Fungsi Eksponensial berbeda dengan fungsi pangkat. Fungsi pangkat adalah suatu fungsi dimana variabel bebasnya dipangkatkan dengan suatu konstanta. Sedangkan fungsi eksponensial adalah suatu fungsi dimana konstantanya dipangkatkan dengan variabel bebasnya. ďˇ Bentuk Fungsi Eksponens yang paling sederhana adalah: Dimana : n > 0 ďˇ Bentuk Fungsi Eksponensial yang lebih umum adalah: Dimana n ≠ 0 e = 2,71828 k , c = konstanta MATEMATIKA EKONOMI 2 72 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Hukum-hukum Eksponensial , antara lain : 1. a0 = 1 2. a–k = 1/(a)k 3. a1/q = a 4. aman 5. am/an = am-n 6. (am)k = amk Contoh : Tentukan titik potong kurva eksponensial y = e0,15x -1, pada masing-masing sumbu dan hitunglah f(6)! Jawab: ď§ Pada sumbu x ; y = 0 e0,15x – 1 =0 e0,15x =1 Ln e0,15x = Ln 1 0,15x Ln e = Ln 1 0,15x =0 x =0 Titik potongnya (0 ; 0) Ket : Ln e = 1 Ln 1 = 0 MATEMATIKA EKONOMI 2 73 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar ď§ Transedental Pada sumbu y ; x = 0 y = e0,15x – 1 y = e0,15(0) – 1 y = e0 – 1 y=1–1 y=0 Titik potongnya (0 ; 0) ď§ Untuk x = 6 y = e0,15x – 1 y = e0,15(6) – 1 y = e0,9 – 1 y = 2,718280,9 – 1 y = 2,4596 – 1 y = 1,4596 Titik potongnya (6 ; 1,4596) 2.2 Fungsi Logaritmik Logaritma dapat diartikan sebagai pangkat dari suatu bilangan pokok untuk menghasilkan suatu bilangan tertentu. Misalnya, 52 = 25 ini berarti bahwa eksponen 2 sebagai logaritma dari 25 dengan bilangan pokok 5. Sedangkan fungsi logaritma adalah fungsi yang variabel bebasnya merupakan bilangan logaritma, seperti y = a log x atau y = a + b log x. Bentuk Fungsi Logaritmik yang paling sederhana adalah : Dimana : n > 0 MATEMATIKA EKONOMI 2 74 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental n≠1 Bentuk Fungsi Logaritmik yang lebih umum adalah : y = a Ln(1 + x ) + b Dimana x > -1 Hukum-hukum atau rumus-rumus logaritma 1. Log a.b = log a + log b 2. Log a/b = log a – log b 3. a log b = log b / log a 4. a log b = c maka ac = b 5. a log a = 1 6. log xn = n log x 7. a log1 =0 8. a a log b = b Contoh : Tentukan titik potong kurva logaritmik y = -1,5 Ln(1 + x) – 1 , pada masingmasing sumbu dan hitunglah f(6)! Jawab : ď§ Pada sumbu x ; y = 0 -1,5 Ln(1 + x) – 1= 0 -1,5 Ln(1 + x) =1 Ln (1 + x) = -0,67 1+x = e-0,67 1+x = 0,5117 x = -0,4883 Titik potongnya (-0,4883 ; 0) MATEMATIKA EKONOMI 2 75 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar ď§ Transedental Pada sumbu y ; x = 0 y = -1,5 Ln(1 + x) – 1 y = -1,5 Ln(1 + 0) – 1 y = -1,5 Ln 1 – 1 y = -1,5 . 0 – 1 y = -1 Titik potongnya (0 ; -1) ď§ Untuk x = 6 y = -1,5 Ln(1 + x) – 1 y = -1,5 Ln(1 + 6) – 1 y = -1,5 Ln 7 – 1 y = -2,9189 – 1 y = -3,9189 Titik potongnya (6 ; -3,9189) 2. PENERAPAN EKONOMI Banyak model-model bisnis dan ekonomi sangat relevan ditelaah dan diimplementasikan dengan fungsi eksponensial dan fungsi logaritmik, khususnya model-model yang berkenaan dengan aspek pertumbuhan. Model-model yang menerapkan fungsi eksponensial dan fungsi logaritmik tersebut antara lain: MATEMATIKA EKONOMI 2 76 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental 2.1 MODEL BUNGA MAJEMUK Model bunga majemuk tidak lain merupakan bentuk fungsi eksponensial. Model ini digunakan untuk menghitung jumlah dimasa mendatang dari jumlah sekarang suatu pinjaman atau tabungan. Jika suatu modal awal P dibunga majemukkan secara tahunan pada suku bunga i selama n tahun, maka jumlah di masa mendatang Fn adalah : Tetapi jika bunga dimajemukkan sebanyak m kali dalam setahun, maka jumlah di masa mendatang Fn adalah : dimana : Fn = Jumlah saldo pinjaman atau tabungan setelah n tahun P = Jumlah saldo sekarang (tahun ke-0) i = Tingkat bunga pertahun m = Frekuensi pembayaran bunga dalam setahun n = jumlah tahun Dalam hali ini Fn merupakan variabel terikat (dependent variable) dan n se- bagai variabel bebas ( independent variable). Dengan demikian, prinsip-prinsip penyelesaian persamaan eksponensial relevan diterapkan dimodel ini. Selanjutnya, apabila bunga dimajemukkan secara kontinu selama satu tahun (m sangat besar / bunga diperhitungkan secara terus menerus atau sering) maka jumlah dimasa mendatang Fn adalah : Dimana e = 2,71828 MATEMATIKA EKONOMI 2 77 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Bentuk ini dinamakan model bunga majemuk sinambung (continuous compound interest). Bunga majemuk sinambung dalam kasus pinjam meminjam seringkali dipraktekkan oleh para “ pelepas uang” atau “rentenir” atau “lintah darat” yang kadang-kadang menetapkan atau memperhitungkan bunga atas uang yang dipinjamkannya secara harian (m=360). Oleh karena itu, model ini dapat pula disebut “model lintah darat” Contoh Kasus : Thova seorang fashion stylist akan mengembangkan usaha salonnya. Ia membutuhkan modal sekitar Rp 565.515.555,-. Untuk itu ia akan meminjam modal ke sebuah bank swasta untuk jangka waktu 5 tahun dengan bunga 6% per tahun. Hitunglah : a. Berapa rupiah jumlah yang harus dibayarkan Thova pada saat pinjamannya jatuh tempo jika bunga diperhitungkan per kuartal! b. Berapa rupiah jumlah yang harus dibayarkan oleh Thova pada saat pinjamannya jatuuh tempo jika bunga diperhitungkan per jam! Diketahui : Ditanya : P = 565.515.555 i = 0,06 (6%) m=3 n=5 a.F5 per kuartal ? b.F5 per jam ? Jawab : a. Per kuartal (dengan rumus majemuk biasa) 1) Tanpa Menggunakan Logaritma F5 = 565.515.555 (1 + F5 = 565.515.555 F5 = 565.515.555 (1,3458) F5 = 761.109.480 MATEMATIKA EKONOMI 2 78 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental 2) Dengan Menggunakan Logaritma F5 = 565.515.555 Log F5 = log 565.515.555 + 15 log 1,020 Log F5 = 8,7524 + 0,129 Log F5 = 8,8814 F5 = 761.026.886 b. Per jam (dengan rumus bunga majemuk sinabung) 1) Tanpa Menggunakan Logaritma Natural F5 = 565.515.555 x e0,06*5 F5 = 565.515.555 x e0,30 F5 = 565.515.555 x 1,3498 F5 = 763.332.896 2) Dengan Menggunakan Logaritma Natural F5 = 565.515.555 x e0,06*5 F5 = 565.515.555 x e0,3 Ln F5 = Ln 565.515.555 + 0,3 Ln e Ln F5 = 20,1532 + 0,3 Ln F5 = 20,4532 F5 = 763.329.237 Analisis : Jumlah uang yang harus dibayar oleh Thova saat jatuh tempo apabila pembayaran bunga dihitung per kuartal adalah sebesar Rp 761.109.480,-. Sedangkan jika pembayaran bunga dihitung per jam, maka jumlah uang yang harus dibayar oleh Thova saat jatuh tempo adalah sebesar Rp 763.332.896,-. MATEMATIKA EKONOMI 2 79 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Langkah-langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka Software Ec-Math, lalu klik materi Transedental, klik Transedental Gambar 4.1 Tampilan Menu Awal Transedental 2. Lalu pilih Model Bunga Majemuk Gambar 4.2 Tampilan Menu Model Bunga Majemuk MATEMATIKA EKONOMI 2 80 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental 3. Masukkan data yang diketahui pada soal, kemudian klik hasil maka akan muncul jawaban dibawah data diketahui Gambar 4.3 Tampilan Hasil Output Kasus 1 Catatan : Hasil perhitungan secara manual dengan menggunakan software Ec-Math mengalami perbedaan karena pada perhitungan secara manual menggunakan pembulatan 4 angka dibelakang koma, sedangkan pada software Ec-Math tidak menggunakan pembulatan. 2.2 MODEL PERTUMBUHAN Model pertumbuhan tak lain juga bentuk fungsi eksponensial. Model ini tidak saja relevan bagi penaksiran variabel kependudukan, tetapi juga dapat diterapkan untuk menaksir variabel-variabel lain yang berkenaan dengan pertumbuhannya. MATEMATIKA EKONOMI 2 81 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Dimana : Pt = Jumlah penduduk pada tahun ke-t t = Jumlah tahun P1 = Jumlah penduduk pada tahun pertama (basis) r = Tingkat pertumbuhan Agar model diatas dapat diterapkan secara umum terhadap segala macam variabel dan tidak semata-mata hanya terpaku pada masalah kependudukan, maka persamaan diatas dapat diubah bentuknya menjadi : Dimana : N = Variabel yang sedang diamati r = Persentase pertumbuhan per satuan waktu t = Indeks tahun Contoh Kasus : ORIORI adalah salah satu perusahaan bidang Multi Level Marketing di Indonesia, mulai beroperasi sejak tahun 2011. Pada awal usahanya, perusahaan ini menggunakan Personal Marketing Sales sebanyak 656 orang untuk seluruh Indonesia. Diperkirakan pertumbuhan Personal Marketingnya sebesar 15% per tahun. Hitunglah berapa jumlah Personal Marketing yang dimiliki oleh ORIORI pada tahun 2015? Analisislah! Diketahui : N = 656 orang t = 5 tahun r = 0,15 R = 1 + 0,15 = 1,15 MATEMATIKA EKONOMI 2 82 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Ditanya Transedental : N5 ? Jawab : 1) Tanpa Menggunakan Logaritma Nt = N1 x R(t-1) N5 = 656 x 1,15(5-1) N5 = 656 x 1,154 N5 = 656 x 1,749 N5 = 1.147 orang 2) Dengan Menggunakan Logaritma N5 = 656 x 1,15(5-1) N5 = 656 x 1,154 Log N5 = log 656 + 4 log 1,15 Log N5 = 2,8169 + 0,2428 Log N5 = 3,0597 N5 = 1.147 orang Analisis : Dalam kurun waktu 5 tahun ke depan diperkirakan jumlah Personal Marketing Sales akan meningkat menjadi 1.147 orang, dengan jumlah penigkatan sebesar 491 orang. MATEMATIKA EKONOMI 2 83 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Langkah-langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka Software Ec-Math, lalu klik materi Transedental, Gambar 4.4 Tampilan awal Transedental 2. Lalu pilih Model Pertumbuhan Gambar 4.5 Tampilan Menu Model Pertumbuhan MATEMATIKA EKONOMI 2 84 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental 3. Masukkan data yang diketahui pada soal, kemudian klik hasil maka akan muncul jawaban dibawah data diketahui Gambar 4.6 Tampilan Hasil Output Kasus 2 2.3 KURVA GOMPERTZ Metode ini digunakan untuk menganalisis variabel yang meningkat secara eksponensial selama jangka waktu tertentu, tetapi sesudah itu peningkatannya sangat kecil atau tidak berarti meskipun waktu terus berjalan. Dimana : N = Jumlah variabel tertentu yang sedang diamati c = Batas jenuh pertumbuhan a = Proporsi pertumbuhan awal r = Tingkat pertumbuhan rata-rata t = indeks waktu MATEMATIKA EKONOMI 2 85 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Contoh Kasus : Diketahui PT.SENTOSA setiap bulannya selalu mengalami peningkatan jumlah produksi sebesar 51% per bulan, dengan produksi awal sebesar 516 unit. Jika batas jenuh pertumbuhan sebesar 1.556, berapakah jumlah produk yang akan dihasilkan oleh perusahaan pada bulan ke 5 ? Diketahui : c = 1.556 x = 516 a= r = 51% = 0,51 t=5 Ditanya : N5 ? Jawab : 1) Tanpa Menggunakan Logaritma N = c.a rt N = 1556 x 0.3316 0,51^5 N = 1556 x 0.3316 0.034 N = 1556 x 0.963165446 N = 1498 2) Dengan Menggunakan Logaritma N = c.a rt N = 1556 x 0,3316 0,51^5 N = 1556 x 0,3316 0.034 LogN = log 1556 + 0,034 log 0,3316 LogN = 3,192009593 + 0,034 log 0,3316 LogN = 3,192009593 + 0,034 (-0,479385478) LogN = 3,192009593 + (-0,016299106) LogN = 3,175710487 N = 1498 MATEMATIKA EKONOMI 2 86 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Analisis : Jadi pada bulan ke-5 PT.SUKSES akan menghasilkan 1498 unit produk jika produksi awalnya sebesar 516 unit dengan tingkat pertumbuhan 51% setiap bulan, dan batas jenuh pertumbuhan 1.556 Langkah-langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka Software Ec-Math, lalu klik materi Transedental, Gambar 4.7 Tampilan Menu Awal Transedental 2. Lalu pilih Kurva Gompertz Gambar 4.8 Tampilan Menu Kurva Gompertz MATEMATIKA EKONOMI 2 87 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental 3. Klik mencari N , Masukkan data yang diketahui pada soal, kemudian klik hasil maka akan muncul jawaban dibawah data diketahui Gambar 4.9 Tampilan Hasil Output Kasus 3 2.4 KURVA BELAJAR (Learning Curve) Metode ini lebih banyak digunakan kedalam penerapan ekonomi untuk menggambarkan perilaku produksi dan biaya dalam hubungannya dengan variabel waktu. a. Bentuk Dasar Dimana : m = batas jenuh y atau y tertinggi yang dapat tercapai k,m,s > 0 b. Perilaku Produksi MATEMATIKA EKONOMI 2 88 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Dimana : P = Produksi per satuan waktu setelah t satuan waktu Pm = Kapasitas produksi maksimum per satuan waktu Ps= Sisa kapasitas produksi pada permulaan kegiatan produksi (pada t=0) t = Indeks waktu r = Tingkat pertumbuhan produksi c. Perilaku Biaya Dimana : C = biaya total per satuan waktu Cm = Biaya maksimum yang diperkenankan (anggaran yang disediakan) per satuan waktu Cs = Sisa anggaran pada permulaan periode ( pada t = 0) t = Indeks waktu r = Persentase kenaikan biaya per satuan waktu Contoh Kasus : Pt. Nusantara Mampu Menghasilkan Kapasitas Produksi Maksimum Sebesar 65% pada awal produks dari kapasitas yang telah ditentukan. Namun manager produksi perusahaan yakin bahwa produks dapat ditingkatkan sebesar 16% setiap bulan. Jika kapasitas produksi maksmum perusahaan sebesar 1.561 unit, maka berapa unit produksi setelah produksi berlangsung selama 6 bulan? Diketahui : Pm = 1.561 Ps = 65% (1.561) = 1.014,65 r = 16% = 0,16 t =6 MATEMATIKA EKONOMI 2 89 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Ditanya : P6 ? Jawab : 1) Tanpa menggunakan Logaritma P6 = Pm – Ps x e-r.t = 1.561 – 1.014 x e-0,16.6 = 1.561 – 1.014 x e-0,96 = 1.561 – 1.014 (0,3828) = 1.561 – 388,1592 = 1.172,8408 → 1.172 2) Dengan menggunakan Logaritma P6 = Pm – Ps x e-r.t = 1.561 – 1.014 x e-0,16.6 = 1.561 – 1.014 x e-0,96 Ln P6 = 1.561 – 1.014 (-0,96 ln e) = 1.561 – 1.014 (-0,96 .1) = 1.561 – 1.014 (anti ln 0,96) = 1.561 – 1.014 (0,3828) = 1.561 – 388,1592 = 1.172,8408 → 1.172 Analisis : Dengan kapasitas produksi maksimum sebesar 1.561 unit dan peningkatan produksi 16% setiap bulannya, maka jumlah produksi yang dihasilkan perusahaan setelah 6 bulan adalah 1.172 unit MATEMATIKA EKONOMI 2 90 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental Langkah-langkah Pengerjaan Menggunakan Software Ec-Math 1. Buka Software Ec-Math, lalu klik materi Transedental, klik Transedental Gambar 4.10 Tampilan Menu Awal Transedental 2. Lalu pilih Kurva Belajar (Learning Curve) Gambar 4.11 Tampilan Menu Kurva Belajar MATEMATIKA EKONOMI 2 91 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar Transedental 3. Masukkan data yang diketahui pada soal, kemudian klik hasil maka akan muncul jawaban dibawah data diketahui Gambar 4.12 Tampilan Hasil Output Kasus MATEMATIKA EKONOMI 2 92 ATA 15/16 Laboratorium Manajemen Dasar DAFTAR PUSTAKA ANDI. H. Johanes dan Budiono, Sri Handoko. 1994. Pengantar Matematika untuk Ekonomi. Jakarta: LP3ES. Kalangi, Assauri, Sofjan. 1996. Matematika Ekonomi, Edisi Baru. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. BPFE. Dumatubun, Pius Izak. 1999. Matematika Aplikasi Bisnis dan Ekonomi, Edisi Pertama. Chiang, Alpha C. 1986. Dasar-dasar Matematika Ekonomi. Jakarta: Erlangga Dumairy. 1995. Matematika Terapan untuk Bisnis dan Ekonomi, Edisi Kedua. Yogyakarta: Dumatubun, Pius Izak. 1999. Matematika Aplikasi Bisnis dan Ekonomi, Edisi Pertama. Yogyakarta: Joseph Bintang. 2006. Matematika Ekonomi dan Bisnis. Jakarta : Salemba Empat. Modul Matematika Ekonomi 2. Lab. Manajemen Dasar Periode ATA 2014/2015. Riyanti Esty, Hedwigis (2008). Matematika Ekonomi Bisnis 2, Penerbit: PT. Grasindo, Jakarta. Sessu, A. 2014. Pengantar Matematika Ekonomi. Jakarta: Bumi Aksara Teguh, Muhammad. 2014. MATEMATIKA EKONOMI. Jakarta: Rajawali Per. Universitas Gunadarma, Buku Diktat Matematika Ekonomi, 2002 Yusuf. 1999. Manual Matematika Ekonomi. Yogyakarta: UGM Press MATEMATIKA EKONOMI 2 93 ATA 15/16