问题 解答题
对于命题P:存在一个常数M,使得不等式
a
2a+b
+
b
2b+a
≤M≤
a
a+2b
+
b
b+2a
对任意正数a,b恒成立.
(1)试猜想常数M的值,并予以证明;
(2)类比命题P,某同学猜想了正确命题Q:存在一个常数M,使得不等式
a
3a+b
+
b
3b+c
+
c
3c+a
≤M≤
a
a+3b
+
b
b+3c
+
c
c+3a
对任意正数a,b,c恒成立,观察命题P与命题Q的规律,请猜想与正数a,b,c,d相关的正确命题(不需要证明).
答案

(1)令a=b,得

2
3
≤M≤
2
3
,故M=
2
3
.  先证明
a
2a+b
+
b
2b+a
2
3

∵a>0,b>0,要证上式,只要证3a(2b+a)+3b(2a+b)≤2(2a+b)(2b+a),

即证a2+b2≥2ab,即证(a-b)2≥0,这显然成立.∴

a
2a+b
+
b
2b+a
2
3

再证明

2
3
a
a+2b
+
b
b+2a

∵a>0,b>0,要证上式,只要证3a(2a+b)+3b(2b+a)≥2(a+2b)(b+2a),

即证a2+b2≥2ab,即证(a-b)2≥0,这显然成立.∴

2
3
a
a+2b
+
b
b+2a

(2)存在一个常数M,使得不等式

a
4a+b
+
b
4b+c
+
c
4c+d
+
d
4d+a
≤M≤
a
a+4b
+
b
b+4c
+
c
c+4d
+
d
d+4a

对任意正数a,b,c,d恒成立.

问答题
单项选择题