证明:因为a>0,b>0
2ab
a+b
a+b
2
=
4aba22abb2
2(a+b)
=
(ab)2
2(a+b)
≤0
2ab
a+b
≤
a+b
2
,
当且仅当a=b时取等号.(
a+b
2
)2(
a2+b2
2
)2=
a2+2ab+b2
4
a2+b2
2
=
a2+2abb2
4
=
(ab)2
4
(
a+b
2
)2(
a2+b2
2
)2≤0(
a+b
2
)2≤(
a2+b2
2
)2
a+b
2
≤
a2+b2
2
,
当且仅当a=b时取等号.
综上知:
2ab
a+b
≤
a+b
2
≤
a2+b2
2
,当且仅当a=b时等号成立.