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若a、b、x、y均为正实数,并且x+y=1,求证:ab≤(ax+by)(ay+bx)≤(a+b)

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/28 05:44:30
若a、b、x、y均为正实数,并且x+y=1,求证:ab≤(ax+by)(ay+bx)≤
(a+b)
若a、b、x、y均为正实数,并且x+y=1,求证:ab≤(ax+by)(ay+bx)≤(a+b)
证明:∵(ax+by)(ay+bx)-ab=a2xy+b2xy+abx2+aby2-ab
=xy(a2+b2)+ab(x2+y2-1)
=xy(a2+b2)+ab[(x+y)2-2xy-1].
∵a、b、x、y均为正实数,x+y=1,
∴(ax+by)(ay+bx)-ab
=xy(a2+b2)-2abxy
=xy(a-b)2≥0,
∴ab≤(ax+by)(ay+bx).
又(ax+by)(ay+bx)≤[
(ax+by)+(ay+bx)
2]2=[
a(x+y)+b(x+y)
2]2=(
a+b
2)2=
(a+b)2
4.
∴ab≤(ax+by)(ay+bx)≤
(a+b)2
4.