Условие: Доказать что множество прямых равномощно множеству точек на плоскости
1. Каждую прямую пересекающие оси кординат в двух точках
![$p_1, p_2$ $p_1, p_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/a/d/cad8e1617c79f2c4aa124a59e90bee8482.png)
, где
![$p_1$ $p_1$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/4/8/e48fedf0490f51b6457b8c979bc10c2782.png)
пересечение с осью
![$x$ $x$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/3/2/332cc365a4987aacce0ead01b8bdcc0b82.png)
и
![$p_2$ $p_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/b/6/0b6c661a59575c2a0dec00e00dacfe2982.png)
пересечение с осью
![$y$ $y$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/e/c/deceeaf6940a8c7a5a02373728002b0f82.png)
тогда эту прямую можно сопоставить, например, с точкой
![$(p_1_x, p_2_y)$ $(p_1_x, p_2_y)$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/7/5/c75a64cc1fae9eb303ef8fa8e0234b4382.png)
2. Все горизонтальные прямые за исключением той что проходит через
![$(0, 0)$ $(0, 0)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/c/5/6c5b383c97125d6712f47ab81602597682.png)
можно сопоставить с точкой пересечения с осью
![$y$ $y$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/e/c/deceeaf6940a8c7a5a02373728002b0f82.png)
3. Все вертикальные прямые за исключением той что проходит через
![$(0, 0)$ $(0, 0)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/c/5/6c5b383c97125d6712f47ab81602597682.png)
можно сопоставить с точкой пересечения с осью
![$x$ $x$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/3/2/332cc365a4987aacce0ead01b8bdcc0b82.png)
Таким образом мы сопоставили все точки на плоскости со всеми прямыми за исключением точки
![$(0, 0)$ $(0, 0)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/c/5/6c5b383c97125d6712f47ab81602597682.png)
и всех прямых проходящих через нее.
Теперь рассмотрим концентрические окружности с центров в
![$(0, 0)$ $(0, 0)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/c/5/6c5b383c97125d6712f47ab81602597682.png)
и радиусом
![$R_1 = 1, R_2 = 2, R_3 = 3, ...$ $R_1 = 1, R_2 = 2, R_3 = 3, ...$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/b/2/db283f8a0459a36fc63b0152f401710882.png)
Все прямые проходящие через
![$(0, 0)$ $(0, 0)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/c/5/6c5b383c97125d6712f47ab81602597682.png)
можно сопоставить с точкой их пересечения с
![$R_1$ $R_1$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/e/1/4e1dcfc6c3009ba241e86add0e87a9d182.png)
, все прямые определенные по правилам 1,2,3 сопоставленные с точками на окружности
![$R_1$ $R_1$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/e/1/4e1dcfc6c3009ba241e86add0e87a9d182.png)
можно пересопоставить с
![$R_2$ $R_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/5/f/05f4ca837f07995f711e9df7b84e1c0782.png)
следующим образом: проведем луч через точку
![$(0, 0)$ $(0, 0)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/c/5/6c5b383c97125d6712f47ab81602597682.png)
и
![$p_R_1$ $p_R_1$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/0/9/20947907e3f78f8f6ae290858d510d7782.png)
на
![$R_1$ $R_1$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/e/1/4e1dcfc6c3009ba241e86add0e87a9d182.png)
тогда пересечение c
![$R_2$ $R_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/5/f/05f4ca837f07995f711e9df7b84e1c0782.png)
даст нам
![$p_R_2$ $p_R_2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/e/b/ceb6faadc0ecf4ac6be9a00cfc29b12782.png)
которую мы и сопоставим с
![$p_R_1$ $p_R_1$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/0/9/20947907e3f78f8f6ae290858d510d7782.png)
, аналогичным образом
![$R_2 \to R_3, R_3 \to R_4, ...$ $R_2 \to R_3, R_3 \to R_4, ...$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/7/a/77a47c500a375f0ace5712dba0ea187082.png)
Теперь остается разобраться с
![$(0, 0)$ $(0, 0)$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/c/5/6c5b383c97125d6712f47ab81602597682.png)
. Тут воспользуемся теоремой об объединение бесконечного и конечного множества.
Подскажите, пожалуйста, корректно ли это доказательство? Можно ли его улучшить?