回答

なぜ[1, a+1]に設定できるか、という質問ですが、
平均値の定理は、微分可能な区間なら
どこでも設定してよいからです

なぜ[1, a+1]に設定するか、という質問だとしたら、
不等式の中辺を見て、いかにも
(log(a+1)-log1)/((a+1)-1)
という露骨な形をしているからです(慣れ)

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