№989. Докажите, что для любых векторов и справедливы неравенства .
Дано:
— произвольные векторы
Доказать:
Доказательство:
1) Векторы и не коллинеарны
Отложим от точки вектор , а от точки — вектор . По правилу треугольника сумма равна:
Точки не лежат на одной прямой, значит — треугольник. Запишем для него неравенство треугольника:
2) Векторы и коллинеарны (задача 988)
Если векторы сонаправлены, то точка лежит между и , поэтому :
Если векторы противоположно направлены (пусть ), то точка лежит на отрезке , поэтому :
3) Объединим все случаи
Для неколлинеарных векторов получились строгие неравенства, а для коллинеарных они обращаются в равенства. Значит, для любых векторов верны нестрогие неравенства:
Ответ: Что и требовалось доказать.