〔問題〕
a,b,c,k は正の数とする。

1.  (a^k) / k > 0,

2.
 (1) -a・log(a) -b・log(b) +(a+b)log(a+b) > 0,
 (2) k>0, k≠1 のとき
  { -a^k -b^k + (a+b)^k} / {k(k-1)} > 0,

3.
 (1) -a・log(a) - b・log(b) - c・log(c) + (a+b)log(a+b) + (b+c)log(b+c) + (c+a)log(c+a) - (a+b+c)log(a+b+c) > 0,
 (2) a^2・log(a) + b^2・log(b) + c^2・log(c) - (a+b)^2・log(a+b) - (b+c)^2・log(b+c) - (c+a)^2・log(c+a) + (a+b+c)^2・log(a+b+c) > 0,  
 (3) k>0, k≠1,2 のとき、
  {a^k + b^k + c^k - (a+b)^k - (b+c)^k - (c+a)^k + (a+b+c)^k} / {k(k-1)(k-2)} > 0,