関数 f(x) は x ≥ 0 で定義されており、
f(0) = 0 かつ x > 0 で f'(x) > 0 をみたすとする。
また f-1(x) を f(x) の逆関数とする。

(1) b = f(a), a > 0 であるとき
   ∫0a f(x)dx + ∫0b f-1(x)dx = ab
  を示せ。

(2) a > 0, b > 0 であるとき
   ∫0a f(x)dx + ∫0b f-1(x)dx ≥ ab
  が成立することを示せ。
 また等号が成立するのは
   b = f(a) のときに限ることを示せ。

(3) s > 0, t > 0, n > 0 とするとき
  (sn+1 + ntn+1)/(n+1) ≥ stn
  を示せ。また等号はいつ成立するか。
これは 2003年に九州大学後期(理)にでた問題の
一部です。 (参照)
解答1(図中心)
解答2(式中心)