Для доказательства неравенства PC > AC воспользуемся теоремой косинусов в треугольнике BPC:
В треугольнике BPC:
PC^2 = BP^2 + BC^2 - 2BPBC*cos(<BPC)
Поскольку угол BPC острый, то cos(<BPC) > 0, следовательно:
PC^2 = BP^2 + BC^2 - 2BPBC*cos(<BPC) < BP^2 + BC^2
Теперь воспользуемся теоремой косинусов в треугольнике ABC:
AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2ABBC*cos(<ABC)
Поскольку угол ABC прямой, то cos(<ABC) = 0, следовательно:
AC^2 = AB^2 + BC^2
Таким образом, у нас получилось неравенство:
PC^2 < BP^2 + BC^2 < AB^2 + BC^2 = AC^2
Далее, из этого неравенства следует, что:
PC < AC
Таким образом, доказано неравенство PC > AC.
Для доказательства неравенства PC > AC воспользуемся теоремой косинусов в треугольнике BPC:
В треугольнике BPC:
PC^2 = BP^2 + BC^2 - 2BPBC*cos(<BPC)
Поскольку угол BPC острый, то cos(<BPC) > 0, следовательно:
PC^2 = BP^2 + BC^2 - 2BPBC*cos(<BPC) < BP^2 + BC^2
Теперь воспользуемся теоремой косинусов в треугольнике ABC:
AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2ABBC*cos(<ABC)
Поскольку угол ABC прямой, то cos(<ABC) = 0, следовательно:
AC^2 = AB^2 + BC^2
Таким образом, у нас получилось неравенство:
PC^2 < BP^2 + BC^2 < AB^2 + BC^2 = AC^2
Далее, из этого неравенства следует, что:
PC < AC
Таким образом, доказано неравенство PC > AC.