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基本不等式是求最值问题的重要工具。对于两个正数a和b,它们的算术平均数总是大于等于几何平均数。这就是著名的算术-几何平均不等式。从几何角度看,面积相等的矩形中,正方形的周长最小,这直观地展示了基本不等式的几何意义。等号成立的充要条件是两个数相等。
基本不等式有多种证明方法,每种都能加深我们对不等式本质的理解。代数证明法最直接,从完全平方式的非负性出发。将根号a减根号b的平方大于等于零展开,经过移项整理就得到基本不等式。几何证明法利用圆的性质,在半圆中,直径总是大于等于任何弦长,这为不等式提供了直观的几何解释。函数证明法则通过构造函数分析其单调性来证明。