Pana, tengo un contraejemplo para la "identidad" que mencionas...
Si $a$ y $b$ son números reales positivos, $M=\{1,2,3\}$ y $d$ es la métrica discreta sobre $M$
entonces
$$\inf_{y \in M} \left\{d^{2}(1,y)/a+d^{2}(y,3)/b \right\} =\min \left\{\frac{1}{b},\frac{1}{a}+\frac{1}{b},\frac{1}{a}\right\}.$$
Por otro lado,
$$\displaystyle d^{2}(1,3)/(a+b) = \frac{1}{a+b}$$
y es que claro que
$$\min \left\{\frac{1}{b},\frac{1}{a}+\frac{1}{b},\frac{1}{a}\right\} \neq \frac{1}{a+b}.$$