докажем утверждение от противного.
можно предположить, что для любых двух разных точек a и b из s найдется отличная от них точка x из s такая, что либо xa < 0,999ab, либо xb < 0,999ab.
переформулируем утверждение: для любого отрезка i с концами в s и длиной l найдется отрезок i′ с концами в s длины не более 0,999l, один из концов которого совпадает с некоторым концом i.
или, иначе говоря, i′ пересекает i.
возьмем теперь первый отрезок i1 длины l и будем брать отрезки i2, i3, …так, что ik + 1 пересекается с ik и |ik + 1| < 0,999|ik|.
все эти отрезки имеют концы в s. ломаная не короче отрезка, соединяющего ее концы, поэтому расстояние от любого конца ik до любого конца i1 не превосходит
следовательно, в квадрате 2000l × 2000l с центром в любом из концов i1 лежит бесконечное число точек s.
но из условия следует конечность их числа в любом квадрате.
x-x1 y-y1
= x1=-1 x2=3 y1=8 y2=-4
x2-x1 y2-y1
x-(-1) y-8 x+1 y-8 x+1 y-8
= ⇔ = или =
3-(-1) -4-8 4 -12 1 -3
-3(x+1)=y-8 или y=-3x+5
y=kx+b
A(-1;8) ∈ y=kx+b ⇔ 8=k(-1)+b -k+b=8
и B(3;-4)∈ y=kx+b ⇔-4=k(3)+b ⇔ 3k+b=-4 ⇔4k=-12 k=-3
b=8+k=5
y=-3x+5
проверка
A(-1;8) и B(3;-4)∈ y=kx+b y=-3x+5
A(-1;8) 8=-3(-1)+5 верно
B(3;-4) -4=-3(3)+5 верно