Всем доброго дня!
Имеется следующее утверждение: "Всякая точка треугольника принадлежит не более чем двум его сторонам". Треугольник рассматривается вместе с внутренней своей площадью.
Доказательство.
Пусть
- число сторон треугольника, которым одновременно принадлежит данная точка. Требуется доказать, что случай
невозможен, так как случай
- это не треугольник.
Предположим, что
. Тогда из того, что три прямые могут иметь ни одной, одну либо бесконечно много общих точек заключаем, что либо а)все три стороны пересекаются в этой точке, либо б)совпадают друг с другом. Следовательно,
а) все вершины треугольника совпадают, что невозможно, так как в этом случае не выполняется неравенство треугольника. А значит, и предположение
неверно.
б)все вершины треугольника находятся на одной прямой, что противоречит определению треугольника
Есть несколько сомнений в этом доказательстве.
1. Случай
очевиден или требуется как-то строго обосновывать, что тогда это не треугольник?
2. Правомерно ли ссылаться на неравенство треугольника в такой ситуации? Или перед этим надо указать, что рассматриваются только невырожденные треугольники?
3. Можно ли в утверждении вообще тогда говорить, что оно справедливо для всякой точки плоскости?