Кратко: точки надо расположить на отрезке в порядке
\[ A \;-\; P \;-\; S \;-\; B. \]
Тогда \(P\) лежит между \(A\) и \(S\), а \(S\) — между \(P\) и \(B\).
Все различные отрезки с концами \(A,P,S,B\):
\[ AP,\ AS,\ AB,\ PS,\ PB,\ SB. \]
Отрезки \(PA\) и \(AP\) — один и тот же отрезок, поэтому отдельно их не считаем.
Почему получаются нужные неравенства
Из расположения точек:
\[ AB=AP+PS+SB, \] \[ PB=PS+SB, \] \[ AS=AP+PS. \]
Отсюда:
- \(AP<AB\), потому что \(AP\) — только часть отрезка \(AB\), а \(AB=AP+PB\).
- \(SB<PB\), потому что \(S\) лежит между \(P\) и \(B\), значит \(PB=PS+SB\).
- \(PS<AB\), потому что \(PS\) — только часть всего отрезка \(AB\).
Проверка: все три неравенства следуют из того, что целый отрезок больше любой своей ненулевой части. При этом нельзя без дополнительных измерений сказать, что больше — \(AP\) или \(SB\): это зависит от того, как именно выбраны точки.