Вообще-то, наверное, доказуемо. Если числа различны, то выберем вершину, в которой находится наименьшее число. Предположим, что остальные числа, находящиеся по соседству, отличаются от нашего выбранного числа на a, на b и на c (у нашего числа будет три соседа). Обозначим выбранное нами число, как x.
Тогда его соседи будут: x+a, x+b, x+c. Числа a,b и c - могут иметь любые положительные значения, сколь угодно малые. Важно лишь, чтобы они отличались друг от друга.
Среднее арифметическое трех "соседей" будет равно:

Полученное выражение будет больше, чем x: