如果两个正数，即，有下面的不等式：
  当且仅当时取到等号
我们把叫做正数的算术平均数，把叫做正数的几何平均数，于是上述不等式可表述为：两个正数的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数。它在数学中有广泛的应用，是解决最值问题的有力工具。下面举一例子：
例：已知，求函数的最小值。
解：令，则有，得，当且仅当时，即时，函数有最小值，最小值为。
根据上面回答下列问题
【小题1】已知，则当        时，函数取到最小值，最小值
为         
【小题2】用篱笆围一个面积为的矩形花园，问这个矩形的长、宽各为多少时，所
用的篱笆最短，最短的篱笆周长是多少
【小题3】已知，则自变量取何值时，函数取到最大值，最大值为多少？

公式探究题（1）如图：用两种方法求阴影的面积：

方法（一）得               。

方法（二）得              。

（2）比较方法（一）和方法（二）得到的结论是                            （用式子表达）

（3）利用上述得到的公式进行计算：已知，，求和的值。