Условие
Точки
A,
B и
C таковы, что для любой четвертой
точки
M либо
MA MB, либо
MA MC. Докажите, что
точка
A лежит на отрезке
BC.
Решение
Найдем ГМТ
M, для которых
MA >
MB и
MA >
MC.
Проведем серединные перпендикуляры
l1 и
l2 к отрезкам
AB и
AC.
MA >
MB для точек, лежащих внутри полуплоскости, заданной
прямой
l1 и не содержащей точку
A. Поэтому искомым ГМТ
является пересечение полуплоскостей (без границ), заданных
прямыми
l1,
l2 и не содержащих точку
A. Если точки
A,
B,
C не
лежат на одной прямой, то это ГМТ всегда непусто. Если
A,
B,
C лежат на
одной прямой, но
A не лежит на отрезке
BC, то это ГМТ тоже непусто.
Если же
A лежит на отрезке
BC, то это ГМТ пусто, т. е. для любой
точки
M либо
MA MB, либо
MA MC.
Источники и прецеденты использования