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设f(x)=2x2+1,pq>0,p+q=1.求证:对任意实数a,b,恒有pf(a)+qf(b)≥f(pa+qb).

思路分析:通过作差变形得到2p(1-p)a2+2q(1-q)b2-4pqab+p+q-1,通过讨论,判断符号,发现证明思路,用综合法去证.

证明:考虑原式两边的差.

pf(a)+qf(b)-f(pa+qb)

=p(2a2+1)+q(2b2+1)-[2(pa+qb)2+1]

=2p(1-p)a2+2q(1-q)b2-4pqab+p+q-1.  ①

∵p+q=1,pq>0,

∴①式=2pqa2+2pqb2-4pqab

=2pq(a-b)2≥0.

即原式成立.

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