f(x) が下に凸であるとは、a≠b、0<λ<1 に対して
 (1-λ)f(a) + λf(b) > f((1-λ)a+λb)
が成り立つこととする。

〔補題〕
f(x)が 0≦x≦1 で下に凸ならば

1) (1/n)Σ[k=1,n]f(k/(n+1))>{1/(n-1)}Σ[k=1,n-1]f(k/n),

2) {1/(n+1)}Σ[k=0,n]f(k/n)>{1/(n+2)}Σ[k=0,n+1]f(k/(n+1)),