На столе лежат $50$ правильно идущих часов. Верно ли, что найдется момент времени, когда сумма расстояний от центра стола до концов минутных стрелок окажется больше, чем сумма расстояний от центра стола до центров часов?
Для $i$–ых часов рассмотрите треугольник с такими вершинами: центр стола $O$; $A_i$ – конец минутной стрелки в момент времени $t$; $B_i$ – конец минутной стрелки через полчаса.
Для $i$–ых часов рассмотрим треугольник с такими вершинами: центр стола $O$; $A_i$ – конец минутной стрелки в момент времени $t$; $B_i$ – конец минутной стрелки через полчаса. Центр $i$–ых часов – точка $O_i$ является основанием медианы треугольника $A_iOB_i$, проведенной из вершины $O$. Известно, что в произвольном треугольнике удвоенная длина медианы меньше суммы длин заключающих ее сторон треугольника, то есть $2\cdot|OO_i| \leq |OA_i| + |OB_i|$, причем равенство возможно только тогда, когда угол $A_iOB_i$ равен нулю, то есть, когда точки $A_i$ и $B_i$ лежат на луче с вершиной в точке $O$. Если в любой момент времени угол $A_iOB_i$ равен нулю, то $i$–ые часы стоят, что противоречит условию задачи. Поэтому найдется момент времени $t$, когда угол $A_iOB_i$ не равен нулю и $2\cdot|OO_i| < |OA_i| + |OB_i$|. Тогда для момента времени $t$ выполняется $2\cdot(|OO_1| + |OO_2| + \ldots + |OO_{50}|) < (|OA_1| + |OA_2| + \ldots + |OA_{50}|) + (|OB_1| + |OB_2| + \ldots + |OB_{50}|)$. Из этого неравенства следует, что либо в момент времени $t$ $|OO_1| + |OO_2| + … + |OO_{50}| < |OA_1| + |OA_2| + … + |OA_{50}|$, либо в момент времени $t$ + полчаса $|OO_1| + |OO_2| + … + |OO_{50}| < |OB_1| + |OB_2| + … + |OB_{50}|$. Что и требовалось доказать.