题目内容

0≤x≤
π
2
sinx≤y≤cosx
,z=x+2y,则z的取值范围是
[0,
π
6
+
3
]
[0,
π
6
+
3
]
分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得到如图所示的阴影部分.将直线l:z=x+2y进行平移并加以观察,可得当直线ly经过原点时,z达到最小值0;当直线l与余弦曲线相切于点A时,z达到最大值,用导数求切线的方法算出A的坐标并代入目标函数,即可得到z的最大值.由此即可得到实数z的取值范围.
解答:解:作出可行域如图所示,可得直线l:z=x+2y与y轴交于点(0,
z
2
)

观察图形,可得直线l:z=x+2y经过原点时,z达到最小值0
直线l:z=x+2y与曲线y=cosx(0≤x≤
π
2
)
相切于点A时,z达到最大值.
∵由y′=-sinx=-
1
2
x=
π
6

∴代入函数表达式,可得A(
π
6
3
2
)

由此可得zmax=
π
6
+2×
3
2
=
π
6
+
3

综上所述,可得z的取值范围为[0,
π
6
+
3
]

故答案为:[0,
π
6
+
3
]
点评:本题给出约束条件,求目标函数z=x+2y的取值范围.着重考查了简单线性规划和运用导数求函数图象的切线的知识,属于中档题.
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