若a、b、x、y均为正实数,并且x+y=1,求证:ab≤(ax+by)(ay+bx)≤(a+b)24.
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解题思路:依题意,先作差(ax+by)(ay+bx)-ab后化积即可证得ab≤(ax+by)(ay+bx),再利用基本不等式对(ax+by)(ay+bx)放缩,即可证得(ax+by)(ay+bx)≤

(a+b

)

2

4

,从而原结论可证.

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.

点评:

本题考点: 不等式的证明.

考点点评: 本题考查不等式的证明,着重考查作差法与放缩法的综合应用,考查推理证明的能力,属于中档题.