12867. Площадь треугольника со сторонами
a
,
b
и
c
равна
S
. Докажите, что
S\lt\frac{1}{6}(ab+bc+ac).

Решение. Обозначим, через
\alpha
,
\beta
и
\gamma
углы, противолежащие сторонам
a
,
b
и
c
соответственно. Тогда
S=\frac{1}{2}ab\sin\gamma\leqslant\frac{1}{2}ab.

Аналогично,
S\leqslant\frac{1}{2}bc,~S=\leqslant\frac{1}{2}ac.

При этом, равенство может выполняется только в одном из них. Значит,
3S\lt\frac{1}{2}ab+\frac{1}{2}bc+\frac{1}{2}ac.

Следовательно,
S\lt\frac{1}{6}(ab+bc+ac).

Что и требовалось доказать.