问题 解答题
通过观察a2+b2-2ab=(a-b)2≥0可知:
a2+b2
2
≥ab
,与此类比,当a≥0,b≥0时,
a+b
2
______(要求填写),你观察得到的这个不等式是一个重要不等式,它在证明不等式和求函数的极大值或者极小值中非常有用.请你运用上述不等式解决下列问题:
(1)求证:当x>0时,x+
1
x
≥2

(2)求证:当x>1时,x+
1
x-1
≥3

(3)2x2+
1
x2+1
的最小值是______.
答案

∵(

a
2+(
b
2-2
ab
=(
a
-
b
2≥0,

即a+b-2

ab
≥0,

a+b
2
ab

(1)证明:∵x>0,

∴x+

1
x
≥2
x•
1
x
=2,

即x+

1
x
≥2;

(2)证明:∵x>1,

∴x+

1
x-1
=(x-1)+
1
x-1
+1≥2
(x-1)•
1
x-1
+1=2+1=3,

即x+

1
x-1
≥3;

(3)2x2+

1
x2+1
=2(x2+1)+
1
x2+1
-2≥2
2(x2+1)•
1
x2+1
-2=2
2
-2,

∴2x2+

1
x2+1
的最小值为2
2
-2.

故答案为:

ab
,(4)2
2
-2.

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