Orang vs Luas: Jebakan Jarak
Manusia Bukan Lantai
Menghitung luas area tidak sama dengan menghitung jumlah objek tunggal yang tersebar dalam area tersebut.
Jika kita ingin menutup lantai ruangan berukuran $30\text{ m} \times 80\text{ m}$ dengan ubin karpet berukuran $1\text{ m} \times 1\text{ m}$, kita memang membutuhkan $2.400$ lembar karpet karena setiap karpet dipasang rapat berdampingan dan menyambung mengisi seluruh permukaan lantai.
Namun, peserta upacara bukan lembaran karpet yang menempel satu sama lain. Manusia adalah objek yang berdiri sendiri-sendiri dengan celah kosong di antara mereka. Mengalikan $30 \times 80 = 2.400$ secara langsung—seperti pada Opsi B ($A < B$)—membuat kita melewatkan barisan orang yang berdiri tepat di garis batas paling luar lapangan.
Misteri Tiang Bendera
Pada sebuah garis lurus, jumlah titik (tiang atau orang) selalu lebih banyak satu dari jumlah jarak (celah) di antara mereka.
Bayangkan kita sedang memasang tiang bendera di sepanjang jalan lurus sejauh $5$ meter dengan jarak antartiang $1$ meter. Jika panjang jalan hanya dibagi jarak ($5 \div 1 = 5$), kita sebenarnya baru menghitung jumlah celah atau bentangan jalan, bukan jumlah tiangnya!
Mari kita lacak posisinya dari awal:
Meter ke-$0$: Tiang ke-$1$ (ujung awal)
Meter ke-$1$: Tiang ke-$2$
Meter ke-$2$: Tiang ke-$3$
Meter ke-$3$: Tiang ke-$4$
Meter ke-$4$: Tiang ke-$5$
Meter ke-$5$: Tiang ke-$6$ (ujung akhir)
Jarak yang terbentang berjumlah $5$ celah, tetapi tiang yang terpasang ada $6$ buah. Dalam matematika, pola ini dikenal sebagai Fencepost Problem: ketika objek diletakkan sebagai titik batas di kedua ujung, jumlah objek selalu bernilai $\text{jumlah celah} + 1$. Objek-objek ini bersifat diskrit (dihitung utuh satu demi satu).
Pada lapangan upacara di soal, sisi sepanjang $30$ meter dengan jarak $1$ meter memuat $30 + 1 = 31$ orang. Begitu pula sisi sepanjang $80$ meter memuat $80 + 1 = 81$ orang.
Sebuah lorong sekolah memiliki panjang 10 meter. Pot tanaman akan diletakkan berjajar lurus dari ujung ke ujung setiap jarak 2 meter. Berapa banyak pot tanaman yang dapat dipasang di lorong tersebut?
- 4 pot
- 6 pot
- 5 pot
- 10 pot
Jawaban: 6 pot
Panjang lorong 10 meter dibagi jarak 2 meter menghasilkan 10 / 2 = 5 celah jarak. Karena pot diletakkan dari ujung ke ujung (termasuk titik awal dan akhir), jumlah pot adalah celah + 1 = 5 + 1 = 6 pot. Opsi C (5 pot) salah karena melupakan pot di ujung batas, opsi D (10 pot) salah karena menganggap jaraknya 1 meter, dan opsi A (4 pot) salah karena malah mengurangi celah.
Menghitung objek dalam garis lurus menggunakan aturan n+1 (Fencepost Problem)
Dari Garis ke Lapangan
Jumlah total objek dalam sebuah area grid dua dimensi adalah hasil kali jumlah objek pada sisi baris dan sisi kolom.
Mari bawa aturan $n + 1$ dari garis satu dimensi ke lapangan dua dimensi. Bayangkan lapangan mini berukuran $2\text{ m} \times 2\text{ m}$ dengan jarak minimal antartitik $1\text{ meter}$:
Pada sumbu horizontal ($2\text{ meter}$), terdapat $2$ celah $\to 2 + 1 = 3$ orang per baris.
Pada sumbu vertikal ($2\text{ meter}$), terdapat $2$ celah $\to 2 + 1 = 3$ orang per kolom.
Luas lapangan memang $2 \times 2 = 4\text{ m}^2$ (terdapat $4$ petak kotak). Akan tetapi, orang-orang berdiri pada setiap persimpangan garis grid dan garis tepi luar, sehingga jumlah totalnya adalah $3 \times 3 = 9$ orang!
Dengan prinsip yang sama pada soal asli:
Sisi baris ($80\text{ meter}$): memuat $80 + 1 = 81$ orang.
Sisi kolom ($30\text{ meter}$): memuat $30 + 1 = 31$ orang.
Total peserta upacara maksimal ($A$): $81 \times 31 = 2.511$ orang.
Nilai pembanding pada soal adalah $B = 2.500$. Karena $2.511 > 2.500$, maka hubungan yang tepat adalah $A > B$ (Opsi A benar).
Sebuah papan kayu berukuran 40 cm x 40 cm digambari garis kotak-kotak setiap jarak 10 cm, baik secara horizontal maupun vertikal. Sebuah koin diletakkan di setiap titik potong garis, termasuk di tepi pinggir papan. Berapa banyak koin yang dibutuhkan?
- 16 koin
- 20 koin
- 25 koin
- 40 koin
Jawaban: 25 koin
Setiap sumbu memiliki panjang 40 cm dengan jarak garis 10 cm, sehingga ada 40 / 10 = 4 celah. Karena koin ditaruh di setiap titik temu termasuk tepi pinggir, jumlah koin per sumbu adalah 4 + 1 = 5 koin. Total koin pada seluruh grid adalah 5 x 5 = 25 koin. Opsi A (16 koin) salah karena hanya mengalikan celah (4 x 4), opsi B (20 koin) salah karena hanya menambah 1 pada salah satu sumbu (5 x 4), dan opsi D (40 koin) keliru mengira perhitungan keliling.
Menghitung total titik dalam grid 2D dengan aturan n+1 pada kedua sumbu