簡単なので具体的な証明は省略します。平均値の定理とか背理法を使うだけです。(或いはLOLの定理) 分からない人はAIにでも投げてください。その際近似が出てきたらブチ切れながら「近似したら殺す」とでも言えばいいんじゃないですか。