Hola
En mi respuesta 38 creo haber demostrado
1º miembro = 2º miembro.
En tu respuesta 39 me dices que es correcto.
Es decir, cito de tu respuesta 41,

?
Entonces según mi respuesta 38 y la tuya 39, el ? es =
Esta igualdad que se produce cuando

se desequilibra y convierte el ? en < si al segundo miembro añadimos

, porque estudiamos el caso a

.
Saludos