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第4题

证明:在每个四面体中,都存在一个顶点,使得交于该顶点的三条棱的长度恰好能作为一个三角形的三边。
第 2/4 步:假设一个候选失败;由相对的面得到 e > b
通俗地说

失败的不等式 b+f≤ab+f\le a 并非毫无用处:把它与面上的严格不等式 e+f>ae+f>a 比较,立刻得到 ee 比 bb 长。

b+f≤a  ⟹  e+f>a  ⟹  e>bb+f\le a \;\Longrightarrow\; e+f>a \;\Longrightarrow\; e>b
详细分析

若 b+f>ab+f>a,则三条棱 a,b,fa,b,f 的最长者已经小于另外两条之和,而由 aa 是最长棱可得其余两个三角不等式 a+b>fa+b>f 与 a+f>ba+f>b。因此设 b+f≤ab+f\le a。在棱为 a,e,fa,e,f 的那个面上,三角不等式给出 e+f>ae+f>a。结合 b+f≤a<e+fb+f\le a<e+f 并消去 ff,得到 e>be>b。