Ungleichung von Fkt. mit geometrisch arithm. Mittel

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Ungleichung von Fkt. mit geometrisch arithm. Mittel
Hallo zusammen,

sitze gerade an folgender Aufgabe fest:

Definiere ; falls
und , falls

Zeige mithilfe der Ungleichung vom arithmetischen und geometrischen Mittel, dass .

Auf was soll ich hier die Ungleichung anwenden? Oder gibt es eine bessere Möglichkeit?
Mich verwirrt auch, dass Minuszeichen, weches auftaucht wenn ich das ganze expandiere:



Danke für die Hilfe
LG
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