Vì AB không song song với d nên AB cắt d tại N.

Với điểm M bất kỳ thuộc d mà M không trùng với N thì ta có tam giác MAB.

Theo hệ quả bất đẳng thức tam giác ta có:

|MA−MB| < AB

Khi M ≡ N thì

|MA−MB|= AB

Vậy |MA−MB| lớn nhất là bằng AB, khi đó M ≡ N là giao điểm của hai đường thẳng d và AB.