case 3 b < f(a) のとき d = f-1(b) とおく。 このとき a > d であり (1) より ∫0d f(x)dx + ∫0b f-1(x)dx = db である。 d < x < a で b = f(d) < f(x) なので ∫da f(x)dx = ∫da (b + f(x) - b)dx = (a-d)b + ∫da (f(x) - b)dx > (a-d)b である。よって ∫0a f(x)dx + ∫0b f-1(x)dx > ab である。 以上よりいつでも ∫0b f-1(x)dx ≥ ab であり 等号が成立するのは b = f(a) が成り立つ時のみである。 (3) x ≥ 0 のとき f(x) = xn とおくと f-1 = x1/n である。 (2) が使える状況なので a = s, b = tn と設定のもとで (2) を適用すると (sn+1 + ntn+1)/(n+1) ≥ stn を得る。等号が成り立つのは tn = f(s) のとき、つまり t = s のときのみである。 一つ戻る 戻る |