例2 已知x,y都是正数.
求证:(1)+≥2;
(2)(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
证明 (1)∵x,y都是正数,∴>0,>0,
∴+≥2=2,即+≥2,
当且仅当x=y时,等号成立.
(2)∵x,y都是正数,
∴x+y≥2>0,x2+y2≥2>0,x3+y3≥2>0.
∴(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥2·2·2=8x3y3,
即(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3,
当且仅当x=y时,等号成立.
反思与感悟 在(1)的证明中把,分别看作均值不等式中的a,b从而能够应用均值不等式;在(2)中三次利用了均值不等式,由于每次应用不等式时等号成立的条件相同,所以最终能取到等号.
跟踪训练2 已知a,b,c都是正实数,求证:(a+b)(b+c)·(c+a)≥8abc.
证明 ∵a,b,c都是正实数,
∴a+b≥2>0,b+c≥2>0,c+a≥2>0.
∴(a+b)(b+c)(c+a)≥2·2·2=8abc.
即(a+b)(b+c)(c+a)≥8abc,当且仅当a=b=c时,等号成立.
类型三 用均值不等式比较大小
例3 已知a,b,c∈(0,+∞)且a+b+c=1,试比较a2+b2+c2,ab+bc+ca,的大小.
解 因为a2+b2≥2ab,a2+c2≥2ac,b2+c2≥2bc,
所以2(a2+b2+c2)≥2ab+2ac+2bc,①
所以a2+b2+c2≥ab+ac+bc.
①式两边分别加上a2+b2+c2得,
3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1,所以a2+b2+c2≥,
3(ab+bc+ca)≤a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=(a+b+c)2=1,
所以ab+bc+ca≤.
综上知,a2+b2+c2≥≥ab+bc+ca.