Назовем множество плохим, если оно не содержит точки из
. Обозначим наши точки
.
Тогда рассмотрим семейство окружностей с центрами, лежащими на серединном перпендикуляре к отрезку
. Среди таких окружностей обязаны найтись плохие окружности, т.к. окружности семейства пересекаются лишь по плохим точкам
и
, и таких окружностей несчетное количество, стало быть, если бы каждая из них содержала хотя бы одну хорошую точку, то выбором таких хороших точек мы бы нашли несчетное подмножество в
.
Окружности в этом рассуждении можно заменить на любое несчетное семейство гладких кривых, лишь бы они пересекались только по A и B. Аналогично можно находить плохие плоскости или вообще поверхности любой размерности.