Đại khái là thế này, đường thẳng đó phải cắt 2 cạnh của hình vuông bởi giả sử ngược lại thì nó không tạo thành tứ giác. Không mất tính tổng quát, giả sử nó cắt AB,CD tại E,F. Và cắt đường trung bình MN của hình vuông tại I. Không mất tính tổng quát giả sử SABFE/SEFCD=2/3 thì dễ dàng chứng minh IM/IN=2/3
Một hình vuông có 2 đường trung bình, mỗi đường trung bình ta lại dựng được 2 điểm chia đường đó theo tỉ số trên. Vị chi là 4 điểm
Vậy theo nguyên lí dirichlet thì 13=4.3+1 tức sẽ có 4 đường thẳng đi qua 1 điểm.!