Или формулы Ньютона--Лейбница. Идея док-ва такова. Достаточно смотреть композиции только с гладкими функциями распределения (поскольку интересуют только значения в вершинах), а там уже всё понятно:
производная неотрицательна, что проверяется непосредственным дифференцированием. Это что касается достаточности. Необходимость тоже должна получаться из этих соображений, но тут я особо не заморачивался с док-вом, поэтому это может оказаться и неправдой
.
А всё-таки интересно. Если не предполагать гладкость изначально, то насколько гладкой обязана быть
? Случаи
(непрерывность справа + непрерывность в
) и
(выпуклость (в частности, непрерывность) + непрерывность в
и
) более-менее понятны. А как обстоит дело при
?