(AB2+BC2=CD2+DA2 なのでなんとなく三平方の定理が使いたくなる.そこで使えるように点を取る)
線分 BD の垂直二等分線に関して C と対称な点を C′ とする.
四角形 ABC′D の面積 S′ は S と等しいから S′ の最大値を求めればよい.
AB2−C′B2=AD2−C′D2
より,三平方の定理から対角線 AC′ と BD は直交する(よって 2S′=AC′×BD なのでPtolemyが刺さりそう ).
従って,Ptolemyの不等式より以下が成立する:
2S′=AC′×BD≤AB×C′D+BC′×DA=475+2356.
等号が成立する図は存在するので,解答すべきは 475+2356=2831.