3503. Докажите, что сумма расстояний от любой точки, лежащей внутри треугольника, до его вершин меньше периметра треугольника.
Указание. Если
M
— точка, лежащая внутри треугольника
ABC
, то что
MB+MC\lt AB+AC
.
Решение. Пусть
M
— точка, лежащая внутри треугольника
ABC
. Докажем, что
MB+MC\lt AB+AC.

Для этого продолжим
BM
до пересечения со стороной
AC
в точке
N
и применим неравенство треугольника к треугольникам
ABN
и
MNC
(см. задачу 3502).
Аналогично докажем, что
MB+MA\lt AC+BC~\mbox{и}~MA+MC\lt AB+BC.

Сложив почленно три неравенства, получим, что
2(MA+MB+MC)\lt2(AB+BC+AC).

Отсюда следует нужное неравенство.