다음은 실수 a, b에 대하여 a>0, b>0일 때, (a+b1)(b+a4)의 최솟값을 구하는 과정으로, 어떤 학생의 오답에 대한 선생님의 첨삭지도 일부분이다.
<학생풀이> 2009년 ○○월 ○○일
산술평균과 기하평균의 대소관계를 적용하면
a+b1≥2ba⋯㉠ b+a4≥2a4b⋯㉡ ㉠, ㉡의 양변을 각각 곱하면
(a+b1)(b+a4)≥4ba⋅a4b=8⋯㉢ 그러므로 구하는 최솟값은 8이다.
<첨삭내용> ○ ○ ○ (인)
㉠의 등호가 성립할 때는 (가) 이고
㉡의 등호가 성립할 때는 (나) 이다.
따라서 (가)와 (나)를 동시에 만족하는 양수 a, b는 존재하지 않으므로 최솟값은 8이 될 수 없다.
(가), (나)에 알맞은 것과 최솟값을 바르게 구한 것은? [4점]