Pero tu duda viene por el lado de si tendrías que poner menor o menor igual.
Exactamente, es por eso que recurrí al foro, entre en duda porque a mi parecer teorema implica usar

, y no <.
Por eso yo te pregunto, en un caso general, ¿cuándo vale la igualdad?.
mmm la verdad que no estoy entendiendo bien tu pregunta, a qué te referís con un "caso general" , nó es este

siendo a y b cualquier real?