学以致用:问题1:怎样用长为

的铁丝围成一个面积最大的矩形?
小学时我们就知道结论:围成正方形时面积最大,即围成边长为

的正方形时面积最大为

.请用你所学的二次函数的知识解释原因.
思考验证:问题2:怎样用铁丝围一个面积为

且周长最小的矩形?
小明猜测:围成正方形时周长最小.
为了说明其中的道理,小明翻阅书籍,找到下面的结论:
在

、

均为正实数)中,若

为定值

,则

,只有当

时,

有最小值

.
思考验证:证明:

、

均为正实数)
请完成小明的证明过程:
证明:对于任意正实数

、



解决问题:
(1)若

,则
(当且仅当
时取“

”

;
(2)运用上述结论证明小明对问题2的猜测;
(3)填空:当

时,

的最小值为
.