<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v3.0 20080202//EN" "http://dtd.nlm.nih.gov/publishing/3.0/journalpublishing3.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" dtd-version="3.0" xml:lang="en" article-type="research article">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">
    jamp
   </journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title>
     Journal of Applied Mathematics and Physics
    </journal-title>
   </journal-title-group>
   <issn pub-type="epub">
    2327-4352
   </issn>
   <issn publication-format="print">
    2327-4379
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/jamp.2024.127152
   </article-id>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">
    jamp-134839
   </article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="heading">
     <subject>
      Articles
     </subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="Discipline-v2">
     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
     </subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    A New Kind of Pre-Mean-Type Mappings and Its Gauss Iteration
   </title-group>
   <contrib-group>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Yingjun
      </surname>
      <given-names>
       Ni
      </given-names>
     </name>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Yuli
      </surname>
      <given-names>
       Fan
      </given-names>
     </name>
    </contrib>
   </contrib-group> 
   <aff id="affnull">
    <addr-line>
     aSchool of Mathematics and Physics, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, China
    </addr-line> 
   </aff> 
   <pub-date pub-type="epub">
    <day>
     12
    </day> 
    <month>
     07
    </month>
    <year>
     2024
    </year>
   </pub-date> 
   <volume>
    12
   </volume> 
   <issue>
    07
   </issue>
   <fpage>
    2574
   </fpage>
   <lpage>
    2581
   </lpage>
   <history>
    <date date-type="received">
     <day>
      1,
     </day>
     <month>
      July
     </month>
     <year>
      2024
     </year>
    </date>
    <date date-type="published">
     <day>
      23,
     </day>
     <month>
      July
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
     <day>
      23,
     </day>
     <month>
      July
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date>
   </history>
   <permissions>
    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    A function which is reflexive is called by pre-mean, a more generalized definition of a mean. In this paper, we define a new pre-mean and study its properties, and then using the given invariant curve we consider the problem of convergence of Gauss iteration of a kind of pre-mean type mappings generated by the exponential and logarithmic functions.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Pre-Mean-Type Mapping
    </kwd> 
    <kwd>
      Invariant Equation
    </kwd> 
    <kwd>
      Invariant Curves
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>Mean value is an important fundamental concept in mathematics. For thousands of years, many forms of mean have been proposed, such as the arithmetic mean 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
      </mn> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>the geometric mean 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            0, 
          </mn> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            ∞ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0, 
        </mn> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mroot> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </mroot> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>the harmonize mean 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            0, 
          </mn> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            ∞ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0, 
        </mn> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>:</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        H 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mn>
        . 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Although there are various mean forms, they all meet the following definitions (<xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-1">
     [1]
    </xref>):</p>
   <p>Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> be an open interval. If the function 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> satisfies</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        min 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math>(1)</p>
   <p>then M is called a mean on the interval I. When the above inequalities strictly hold, M is called strict mean.</p>
   <p>Theorem 1. (<xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-2">
     [2]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-3">
     [3]
    </xref>) If the mean M and N of interval I are continuous, that is, any 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have </p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        min 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        min 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>then</p>
   <p>1) For any 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, Gauss iteration 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> of the mapping 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is the mean type map on 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>2) There is a continuous mean 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        K 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, so that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                N 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> converges to 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>3) K is 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>-invariant mean, and is the unique 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>-invariant mean.</p>
   <p>4) If 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is a strict mean mapping, that is, M and N are a strict mean, then K is also a strict mean.</p>
   <p>5) If M and N are (strictly) increasing for each variable, then K is also (strictly) increasing for each variable.</p>
   <p>The above theorem provides the relationship between invariant equations and convergence of iteration of mean-type mappings. By studying the problem of invariant equations, we can study the dynamic behavior of mean-type mappings. There are many works to study kinds of invariant equations with different means (<xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-4">
     [4]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-8">
     [8]
    </xref>). For the pre-mean-type mapping, the results have been still few. Next we will introduce some definitions for the pre-mean.</p>
   <p>Obviously, it can be seen from the inequalities (1) that any mean satisfies the reflexivity, i.e.</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
      <mn>
        . 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>However, not all the functions that satisfy the reflexivity are means. In other words, there are functions in the interval I that satisfy the reflexivity but not be means. In 2006, Matkowski (<xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-9">
     [9]
    </xref>) gave the definition of pre-mean as follows</p>
   <p>If the function 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> satisfies reflexivity, M is called a pre-mean.</p>
   <p>This indicates that a mean must be a pre-mean, but a pre-mean is not necessarily a mean, and the pre-mean is a generalized function than the mean. For example, the function 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is defined as</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </mfrac> 
          <msup> 
           <mtext>
             e 
           </mtext> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </mfrac> 
          <msup> 
           <mtext>
             e 
           </mtext> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </mfrac> 
          <msup> 
           <mtext>
             e 
           </mtext> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </msup> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </mfrac> 
          <msup> 
           <mtext>
             e 
           </mtext> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>which satisfies reflexivity, but 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mn>
          27 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mn>
          24 
        </mn> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> does not satisfy the definition of mean, so this function is a pre-mean but not a mean. But if a pre-mean is (strictly) increasing with respect to each variable, then it must be a (strict) mean (<xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-9">
     [9]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-10">
     [10]
    </xref>).</p>
   <p>In this paper, we will consider the convergence of iterates of pre-mean type mappings of the form 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0,1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> satisfies</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-"></xref>2. Some Definitions and Auxiliary Results</title>
   <p>Lemma 1 Suppose 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0,1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>1) 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is the pre-mean.</p>
   <p>2) 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is the mean if and only if 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> or 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Proof. 1) If 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, make 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, so it is a pre-mean.</p>
   <p>2) Firstly, for the case 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>. Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>It can be obtained after doing a simple calculation on the above formula</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <msup> 
         <mtext>
           e 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mtext>
           e 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <msup> 
         <mtext>
           e 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mtext>
           e 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <msup> 
       <mtext>
         e 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>that is</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Similarly, in the same way, we get 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> i.e.</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>For the case of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, it can be proved similarly. From the definition of the mean value, the 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is a mean at 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Secondly, for the case 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, it is obvious that the function 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is increasing with respect to each of the variables, so it is a mean. The proof of the “if” part has been finished. To prove the “only if” result, assume that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> or 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and consider two possible cases.</p>
   <p>Case 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>If 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> were a mean, there is</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        and 
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>that is</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        and 
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mi>
               p 
             </mi> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Therefore, if 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        and 
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mi>
         λ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        and 
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mfrac> 
       <mi>
         λ 
       </mi> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        1. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(2)</p>
   <p>If 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </msup> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        and 
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </msup> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mi>
         λ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mtext>
        and 
      </mtext> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mfrac> 
       <mi>
         λ 
       </mi> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        1. 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(3)</p>
   <p>So, if and only if 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, Equations (2) and (3) hold.</p>
   <p>Case 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Since</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 λ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 μ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             ⋅ 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 μ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 λ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msup> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 λ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 μ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             ⋅ 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   + 
                 </mo> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   + 
                 </mo> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             ⋅ 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 μ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 λ 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <msup> 
              <mtext>
                e 
              </mtext> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
        </msup> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <msup> 
         <mtext>
           e 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>then 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          ,1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore, if 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> were a mean, that is, for all 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>then by 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          ,1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          ,1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>that is, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          ,1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> would be a mean, which contradicts the previous case. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       □ 
     </mo> 
    </math></p>
   <p>Lemma 2 Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0,1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then the arithmetic mean A is invariant with respect to the pre-mean type mapping 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, that is </p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ∘ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mn>
        . 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof. For all 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          ∘ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              ,1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            ln 
          </mi> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    λ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    μ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
              <mo>
                ⋅ 
              </mo> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    μ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    λ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            ln 
          </mi> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    λ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    μ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
              <mo>
                ⋅ 
              </mo> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mo>
                     ( 
                   </mo> 
                   <mrow> 
                    <mi>
                      x 
                    </mi> 
                    <mo>
                      + 
                    </mo> 
                    <mi>
                      y 
                    </mi> 
                   </mrow> 
                   <mo>
                     ) 
                   </mo> 
                  </mrow> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mo>
                     ( 
                   </mo> 
                   <mrow> 
                    <mi>
                      x 
                    </mi> 
                    <mo>
                      + 
                    </mo> 
                    <mi>
                      y 
                    </mi> 
                   </mrow> 
                   <mo>
                     ) 
                   </mo> 
                  </mrow> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
              <mo>
                ⋅ 
              </mo> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    μ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    λ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mi>
          ln 
        </mi> 
        <msup> 
         <mtext>
           e 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       □ 
     </mo> 
    </math></p>
   <p>To consider the convergence of iterates of the pre-mean but not mean mappings, we now give the definition of invariant curves.</p>
   <p>Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        M 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        K 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> be some functions, let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        J 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mn> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
      </mn> 
      <mi>
        J 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        I 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> be a function on J. If there is</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        N 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        J 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>we say that the graph of the function f is an invariant curve with respect to the map 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, briefly, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>-invariant curve (<xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-2">
     [2]
    </xref>).</p>
   <p>To explore the connection between the pre-mean map and its invariant curve, Lemma 3 is introduced.</p>
   <p>Lemma 3 Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0,1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then</p>
   <p>(1) For every 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, the graph of the function 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, that is,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
        </mn> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ∈ 
        </mo> 
        <mi>
          ℝ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>is 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>-invariant curve, and in particular 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>(2) The point 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is the only fixed point of the mapping 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in the set 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>(3) The family of sets 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          &gt; 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> forms a partition of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, that is 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∩ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        ∅ 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math> for all 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        b 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mstyle displaystyle="true"> 
       <msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           ℝ 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           H 
         </mi> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </mstyle> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Proof. Fix 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>and using Lemma 2, we get</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>that is</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          ,1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>therefore,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          ,1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>According to the definition of invariant curves, the function 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        f 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is the invariant curve of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore, the first result is correct and the other two parts are obvious. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       □ 
     </mo> 
    </math></p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.134839-"></xref>3. Convergence of Iteration of the Pre-Mean Mappings</title>
   <p>Using Theorem 1 and Lemma 2, we can get the following:</p>
   <p>Theorem 2 If 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> or 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the iterative sequence 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 E 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <mn>
                  , 
                </mn> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   [ 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mn>
                    , 
                  </mn> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ] 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
              </msubsup> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 E 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <mn>
                  ,1 
                </mn> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   [ 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mn>
                    , 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ] 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
              </msubsup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is pointwise convergent on 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and </p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              ,1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
      <mn>
        . 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>It is difficult to consider the convergence problem for the case 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Lemma 3 tells us that, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is the invariant curve of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. We will study the convergence problem of the restrictions of this map to the invariant sets 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Theorem 3 Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0,1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. For every 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, we have for all 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> it holds </p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              ,1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          ,2 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 [ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <mn>
                  , 
                </mn> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ] 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mn> 
               <mo>
                 ; 
               </mo> 
              </mn> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 [ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mi>
                  p 
                </mi> 
                <mn>
                  , 
                </mn> 
                <mi>
                  q 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ] 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn>
          ,2 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msubsup> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 [ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <mn>
                  , 
                </mn> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ] 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mn> 
               <mo>
                 ; 
               </mo> 
              </mn> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 [ 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mi>
                  p 
                </mi> 
                <mn>
                  , 
                </mn> 
                <mi>
                  q 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ] 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msubsup> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(4)</p>
   <p>where the function 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> is defined as</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          ,2 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>that is</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            , 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ln 
      </mi> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof. For the convenience of writing, write 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>. Because</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mn>
          ,1 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>there is,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <msubsup> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            ,1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
      <mn>
        . 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>When 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the Equation (4) is correct, in fact</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              ,1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              ,2 
            </mn> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              ,2 
            </mn> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn>
          . 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>Suppose (4) holds for some 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℕ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, that is</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              ,1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          ,2 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn>
          ,2 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msubsup> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msubsup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>then for all 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <mn>
               , 
             </mn> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                [ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 , 
               </mn> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ] 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
           <mn>
             , 
           </mn> 
           <msubsup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <mn>
               ,1 
             </mn> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                [ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 , 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ] 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <mn>
               , 
             </mn> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                [ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 , 
               </mn> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ] 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
           <mn>
             , 
           </mn> 
           <msubsup> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <mn>
               ,1 
             </mn> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                [ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 p 
               </mi> 
               <mn>
                 , 
               </mn> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 q 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ] 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              ,2 
            </mn> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            E 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mn>
              ,2 
            </mn> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mn>
                ,2 
              </mn> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              E 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mn>
                ,2 
              </mn> 
              <mi>
                a 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            ,2 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>that is to say, when 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, (4) is still established, the certificate is finished. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       □ 
     </mo> 
    </math></p>
   <p>To further study the theorem 3, we obtain the following</p>
   <p>Corollary 1 Let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        p 
      </mi> 
      <mo>
        ≠ 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        λ 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          0,1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, if </p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        1, 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>then there is an open set 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        U 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         ℝ 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> containing the diagonal 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Δ 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mn> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> such that</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <msubsup> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              ,1 
            </mn> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        U 
      </mi> 
      <mn>
        . 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Proof. According to theorem 3, we can obtain that</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          , 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>as well as</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mn> 
             <mo>
               ; 
             </mo> 
            </mn> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            ln 
          </mi> 
          <msup> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mfrac> 
               <mrow> 
                <mi>
                  λ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    λ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    2 
                  </mn> 
                  <mi>
                    a 
                  </mi> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  μ 
                </mi> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    q 
                  </mi> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
                <mo>
                  + 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    1 
                  </mn> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    μ 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <msup> 
                 <mtext>
                   e 
                 </mtext> 
                 <mrow> 
                  <mn>
                    2 
                  </mn> 
                  <mi>
                    a 
                  </mi> 
                  <mo>
                    − 
                  </mo> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msup> 
               </mrow> 
              </mfrac> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mi>
               e 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msup> 
            <mo>
              + 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msup> 
             <mtext>
               e 
             </mtext> 
             <mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
                <mi>
                  a 
                </mi> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </msup> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>So,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn> 
           <mo>
             ; 
           </mo> 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mn>
        . 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>It can be seen that any real number a, a are the fixed point of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn> 
           <mo>
             ; 
           </mo> 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is independent of the value of a.</p>
   <p>Since 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msubsup> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              μ 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn> 
           <mo>
             ; 
           </mo> 
          </mn> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             [ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mn>
              , 
            </mn> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ] 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msubsup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, according to the compression mapping principle,</p>
   <p>
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mrow> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <mi>
          ∞ 
        </mi> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msubsup> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mn> 
             <mo>
               ; 
             </mo> 
            </mn> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               [ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                p 
              </mi> 
              <mn>
                , 
              </mn> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </mrow> 
             <mo>
               ] 
             </mo> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </msubsup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mn> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
        </mn> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           [ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mn>
            , 
          </mn> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ] 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        a 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
      <mn>
        , 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>which complete the proof. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       □ 
     </mo> 
    </math></p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
   <ref id="scirp.134839-ref1">
    <label>1</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Cauchy, A.L. (1821) Cours d’analyse de l’École Royale Polytechnique, Ire partie: Analyse Algébrique. Imprimérie Royale.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref2">
    <label>2</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Matkowski, J. (2011) Mean-Type Mappings and Invariant Curves. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 384, 431-438. &gt;https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2011.05.078
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref3">
    <label>3</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Matkowski, J. (1999) Iterations of Mean-Type Mappings and Invariant Means. Annales Mathematicae Silesianae, 13, 211-226. &gt;https://api.semanticscholar.org/CorpusID:124866044
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref4">
    <label>4</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Jarczyk, J. and Jarczyk, W. (2018) Invariance of Means. Aequationes Mathematicae, 92, 801-872. &gt;https://doi.org/10.1007/s00010-018-0564-5
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref5">
    <label>5</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Daróczy, Z. and Páles, Z. (2002) Gauss-Composition of Means and the Solution of the Matkowski-Sutô Problem. Publicationes Mathematicae Debrecen, 61, 157-218. &gt;https://doi.org/10.5486/pmd.2002.2713
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref6">
    <label>6</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zhang, Q. and Li, L. (2023) On the Invariance of Generalized Quasiarithmetic Means. Journal of Applied Analysis&amp;Computation, 13, 1581-1596. &gt;https://doi.org/10.11948/20220380
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref7">
    <label>7</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zhang, Q. and Xu, B. (2011) An Invariance of Geometric Mean with Respect to Generalized Quasi-Arithmetic Means. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 379, 65-74. &gt;https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2010.12.025
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref8">
    <label>8</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zhang, Q. (2024) Means and the Equations of Means. Advances in Mathematics (China), 53, 468-498.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref9">
    <label>9</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Matkowski, J. (2006) On Iterations of Means and Functional Equations. Iteration Theory (ECIT’04), Vol. 350, 184-197. &gt;https://www.researchgate.net/publication/265979149
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.134839-ref10">
    <label>10</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Matkowski, J. (2014) Convergence of Iterates of Pre-Mean-Type Mappings. ESAIM: Proceedings and Surveys, 46, 196-212. &gt;https://doi.org/10.1051/proc/201446016
    </mixed-citation>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>