24. Hacer ver que la suma de las tres líneas l, m, n que unen un punto interior de un triángulo a los vértices es menor que la suma de los dos lados mayores del triángulo.

 

Suponemos que los dos lados menores son b y c.

 

Solución de gemath en www.artofproblemsolving.com

Por ser el punto P interior a ABC, existen números positivos x, y, z tales que

Entonces tenemos

De la misma forma podemos obtener

Finalmente,

Solución de Kostas Vittas, que cita un libro de texto griego: J. Panakis. Triangle's geometry, vol. A, página 125. 'Guttenberg' publications, Athens 1969.

Supongamas que BC £ AB £ AC. Demostraremos que, siendo P interior a ABC, es

PA + PB + PC < AB + AC.

(1) Por ser AC ³ AB tenemos ÐABC ³ ÐACB.

(2) Trazamos una paralela por P a BC, que corta a los lados AB, AC en los puntos D, E, respectivamente.
Por tanto tenemos ÐADE ³ ÐAED.

(3) Por ser P interior a ABC, en el triángulo APD tenemos ÐAPE > ÐADE.

(4) De (2) y (4) deducimos ÐAPE > ÐAED y entonces PA < AE.

(5) De los triángulos PBD y PCE deducimos PB < BD + DP and PC < PE + EC.

(6) De (4) y (5), PA + PB + PC < AE + EC + BD + DP + PE y de aquí, PA + PB + PC < AC + BD + DE.

(7) Como ÐBAC £ ÐACB = ÐAED, y en el triángulo ÐADE tenemos que DE < AD, entonces DE + BD < AD + BD, es decir BD + DE < AB.

(8) Finalmente, de (6) y (7), PA + PB + PC < AB + AC, que completa la demostración.

Kostas Vittas también cita otro libro griego, de D. Kontogiannis – Iqualities and inequalities in a triangle, página 129, en el que a su vez hay una referencia a
''Visschers, 1902''. La misma referencia aparece en el libro de F.G.M y la revista Crux Mathematicorum:


Problemas de Geometría propuestos a los Alumnos de Primer Año de Preparación de Ingreso en la Escuela Especial de Ingenieros Aeronáuticos. Año 1946.
Academia Villanueva, c/ Preciados. Madrid.
Profesor: Don José Cubillo Fluiters, ingeniero geógrafo.
Los problemas fueron recopilados por Mariano Nieto Viejobueno, en Octubre de 2006.

Francisco Javier García Capitán