IMO олимпиада по математике 2003 года | Казахстанские олимпиады

Пусть nn — натуральное число и x1{{x}_{1}}, x2{{x}_{2}}, \ldots , xn{{x}_{n}} такие действительные числа, что x1x2xn{{x}_{1}}\le {{x}_{2}}\le \ldots \le {{x}_{n}}.
а) Докажите, что (i,j=1nxixj)22(n21)3i,j=1n(xixj)2.{{\left( \sum\limits_{i,j=1}^{n}{|}{{x}_{i}}-{{x}_{j}}| \right)}^{2}}\le \dfrac{2({{n}^{2}}-1)}{3}\sum\limits_{i,j=1}^{n}{{{({{x}_{i}}-{{x}_{j}})}^{2}}}.
б) Докажите, что равенство достигается тогда и только тогда, когда числа x1{{x}_{1}}, x2{{x}_{2}}, \ldots , xn{{x}_{n}} образуют арифметическую прогрессию.