Hola
Bufff... que oxidada tengo la estadística. Ya me centré. Pensando en alto:
Estás llamando \( E(X/Y) \) a la media de la variable aleatoria \( X_Y \) (\( X \) condicionada a \( Y \)) que a su vez es una variable aleatoria función de \( Y \).
Entonces, claro, en concreto lo que utilizas es que:
\( E(v(Z)E(X/Z))=\displaystyle\int v(z)E(X/Z)f(z)dz=\displaystyle\int v(z)(\displaystyle\int x \displaystyle\frac{f(x,z)}{f(z)}dx)f(z)dz=\displaystyle\int \displaystyle\int xv(z)f(x,z)dxdz=E(v(z)x) \)
En tu caso:
\( Z=X+Y \)
\( v(Z)=u'((X+Y)/2) \)
De todas formas la igualdad \( E(X/X+Y)=E(Y/X+Y) \) sigo sin saber que papel juega.
En fin, perdona por mi torpeza y saludos.