ないとモヤモヤするかもしれません。それは、普通の数学をやる上では、よくないモヤモヤです。書いてくださっても良いです。式を証明することであって、「ベストの」不等式を追求することではありません。どちらでもいいのです。この「自由度」の話は下でまたします。グラフかくのめんどいので手描きでかきます。長方形の面積の和に等しいです。これは特に何の知識もなく、中学生でもわかると思います。次は定積分の知識を使います。