Giả sử P là một cấu hình gồm n điểm không thẳng hàng trên mặt phẳng xạ ảnh. Đặt t là số đường thẳng xác định bởi P. Khi đó,
t ≥ n,
Nếu t = n, thì hai đường thẳng bất kì giao nhau tại một điểm trong P.
Chứng minh
Ta chứng minh bằng phương pháp quy nạp. Định lý rõ ràng đúng cho ba điểm không thẳng hàng.
Giả sử n > 3 và định lý đúng cho n − 1.
Giả sử P là một tập hợp n điểm không thẳng hàng.
Theo định lý Sylvester–Gallai, tồn tại một đường thẳng đi qua đúng hai điểm trong P. Đặt a và b là hai điểm trong P nằm trên một đường thẳng như vậy.
Nếu khi xóa a, tất cả các điểm còn lại thẳng hàng thì n − 1 > 2 điểm khác a trong P nằm trên cùng một đường thẳng đi qua b, và không đi qua a.
Trong trường hợp đó nếu ta xóa b thì sẽ thu được tập hợp P' gồm n − 1 điểm không thẳng hàng.
Theo giả thiết, P' xác định n − 1 đường thẳng, ít hơn số đường thẳng xác định bởi P đúng 1 (do không có đường thẳng nối a và b).
Trong trường hợp còn lại, khi xóa a còn lại tập hợp P' gồm n − 1 điểm không thẳng hàng. Tương tự như trường hợp trên, theo giả thiết quy nạp, P' xác định n − 1 đường thẳng và ít hơn số đường thẳng xác định bởi P ít nhất 1.
Batten, Lynn Margaret (1997), “2.2 The de Bruijn–Erdős theorem”, Combinatorics of finite geometries (ấn bản thứ 2), Cambridge University Press, tr. 25–27, ISBN0521590140