设实数 x,y>0 且满足 x+y=k,则使得不等式 (x+1x)(y+1y)⩾(k2+2k)2 恒成立的 k 的最大值为_______.
解 记 x=k2+t,y=k2−t,其中 t∈(−k2,k2),则题中不等式即(k2+t+1k2+t)(k2−t+1k2−t)⩾(k2+2k)2,也即t2k2(k2−4t2)⋅(−k4+4k2t2+16k2+16)⩾0,也即t2⩾k4−16k2−164k2,根据题意,有k4−16k2−16⩽0,于是k2⩽4(2+√5),因此所求 k 的最大值为 2√2+√5.