\]によって順次定める。\]となることを示せ。考え方(1)は、微分して極値を調べる、という手法を使ってしまいがちですが、その必要はありません。与えられた条件から各パーツを組み合わせるだけで、示したい不等式が導けます。(2)は、(1)から各項が正ということがわかります。あとは上からおさえてはさみうちに持ち込むパターンです。ヒントの式を使います。(3)は、この形を見た瞬間に平均値の定理や中間値の定理を思いつきたいところです。関数の端っこの挙動を調べて示します。