✨ ベストアンサー ✨
(1)の等式でk=2からnまで和をとります。
証明ではないですが、メモ書きしたので参考に。
誤りがあったら教えてください。
ちなみにこの問題(というか不等式)はスターリングの公式に関連していて、
階乗の近似を考えるうえで大切です。
スターリングの公式を使うと、
n!~√{2πn}(n/e)^n
であり、n!はn^(n+1/2)のオーダーなので
(2)の不等式が成り立つことはすぐわかります。
(訂正)
あと色分けした図も微妙に間違ってますね。sorry
理解できました。
ご丁寧な説明ありがとうございました!

(訂正)
面倒なので厳密に確認しませんが
最後の方の積分の計算イコールになってないですね。
確認して直してみると勉強になると思います。