Задача действительно простая, но хотелось бы знать: нет ли там "подводных камней"?
Нужно определить знак определенного интеграла:
Решение мне представляется так:
Предлагается воспользоваться первой теоремой о среднем. Но в явном виде это сделать нельзя, т.к.
не ограничена на отрезке
и на этом же отрезке
не знакопостоянна (а именно её мы и собираемся оставлять по знаком интеграла). Тогда представим интеграл как
. Теперь для интегралов в скобках все условия теоремы о среднем выполнены:
. Т.к.
непрерывна на любом
, то значения
и
, а значит
и поэтому исходный интеграл неотрицателен.