Все очень просто. Математическое ожидание - это среднее по всем значениям выборки. Естественно, поскольку в выборке как минимум два значения, то среднее будет меньше максимального значения в выборке и больше минимального значения в выборке.
(a+b)/2 меньше a и больше b в случае a больше b и далее по индукции.