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(1) 已知 $a, b, x, y$ 均为正数, 求证: $\frac{(x+y)^2}{a x^2+b y^2} \leqslant \frac{1}{a}+\frac{1}{b}$, 并指出等号成立的条件;
(2) 利用 (1) 的结论, 求函数 $f(x)=\frac{4 x^2+4 x+1}{5 x^2+4 x+2}(x>0)$ 的最大值, 并指出取最大值时 $x$ 的值.
                        
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