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例えば、CA上にBがあると仮定してみてください。明らかに
AB + BC = CA
であり、AB+BCがこれ以上小さくなることは出来ません。そのようなBはそもそも存在できないため
AB+BC を CA が越えることはありません。
さらに、3点が直線上にあっては3角形とは言えないので、等号も成り立ちません。よって、ABCが3角形であるためには
AB+BC > CA
である必要があります。
これをA,B,Cすべてを入れ替えた全ての場合を考慮すると、ABCが3角形であるための必要十分条件となります。