Условие
Докажите, что треугольник
ABC остроугольный тогда и только
тогда, когда на его сторонах
BC,
CA и
AB можно выбрать такие
внутренние точки
A1,
B1 и
C1, что
AA1 =
BB1 =
CC1.
Решение
Пусть
A B C. Если
треугольник
ABC не остроугольный, то
CC1 <
AC <
AA1 для любых
точек
A1 и
C1 на сторонах
BC и
AB. Докажем теперь, что для
остроугольного треугольника можно выбрать точки
A1,
B1 и
C1,
обладающие требуемым свойством. Для этого достаточно проверить, что
существует число
x, удовлетворяющее следующим неравенствам:
ha x < max(
b,
c) =
c,
hb x < max(
a,
c) =
c и
hc x < max(
a,
b) =
b. Остается заметить,
что
max(
ha,
hb,
hc) =
ha,
min(
b,
c) =
b и
ha <
b.
Источники и прецеденты использования