Use o teorema do valor médio para integrais para provar a desigualdade:
Passo 1
O teorema do valor médio para integrais diz que se temos uma função contínua num intervalo , vai existir um número dentro do intervalo para o qual:
O primeiro passo para a resolução da questão é então usar o teorema para comparar o valor da integral com esse número no intervalo .
Passo 2
Aplicando o teorema, temos a seguinte igualdade:
Pra é claro que o valor é maior que zero. Além disso, o maior valor que a expressão pode ter é . Então fica provado que
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)