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。
 
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