Многоугольники, каждые два из которых имеют общую точку
Условие
На плоскости дано конечное множество многоугольников, каждые два из которых имеют общую точку. Верно ли, что существует прямая, которая имеет общую точку с каждым из этих многоугольников?
Спроектируйте все многоугольники на какую-нибудь прямую
Ответ: Да, верно Спроектируем все многоугольники на какую-нибудь горизонтальную прямую $m$.
Проекцией каждого многоугольника будет отрезок. Среди правых концов этих отрезков выберем самый левый (пусть это будет правый конец $A$ проекции многоугольника $М$ (см. рисунок)) и проведем через него прямую $k$, перпендикулярно прямой $m$. Прямая $k$ 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 $M$)