Дано несколько многоугольников, каждые два имеют общую точку
Условие
На плоскости дано несколько многоугольников, каждые два из которых имеют общую точку. Верно ли, что существует прямая, которая имеет общую точку с каждым из этих многоугольников?
Рассмотрите проекции многоугольников на прямую
Ответ: Да. Спроектируем все многоугольники на какую-нибудь горизонтальную прямую. Проекцией каждого многоугольника будет отрезок. Среди правых концов этих отрезков выберем самый левый. Пусть это будет правый конец A многоугольника M (см. рисунок), проведем через него прямую L, перпендикулярную горизонтальной прямой.
Прямая L пересекает все многоугольники, так как никакой многоугольник не может лежать целиком левее нее (тогда правый конец его проекции был бы левее A) и никакой не может лежать целиком правее (так как тогда он не имел бы общих точек с многоугольником M).