Пункт номер раз - линия, разделяющая на две равные по площади куски через центр проходить не обязана. Даже для выпуклого многоугольника. Доказать наверно проще на примере... Возьмем равнобедренный (но неравносторонний) треугольник. Центр тяжести - точка пересечения медиан. Пусть для красоты треугольник прямоугольный. Чтобы в цифрах понятнее было. Вершины - (0,0), (0,1) и (1,0). Медианы пересекаются в точке (1/3, 1/3). (считать нетрудно.
y=x - уравнение медианы на гипотенузу, а
y=1-2x - на нижний катет). А теперь поищем наверно какую-нибудь линию, которая нам разделит треугольник на две половинки... пусть она будет параллельна гипотенузе. Возьмем простенький интегральчик
Интеграл по высоте - площадь полоски соответствующей махонькой трапеции. От 0 до
t (проекция высоты на ось
х. Ищем координаты точки пересечения с нашей линией. Будет (
t,
t)) *прикидывает длину*
2^1.5x. Площадь - соответственно на
dx. И приравниваем интеграл волшебному числу 0.25 (площадь всего треугольника - одна вторая. Половина - четверть). Считаем... Получаем уравнение
(2^.5)t^2 = 0.25 очевидно, что на 1/3 это не похоже...
Если я где чего напутал - просьба высказывать не таясь.
Пункт два - собственно о задаче. Я бы поступил так - взял бы вершину и провел все возможные диагонали из нее. Получилось бы много треугольников. Затем все, кроме одного, отнес бы в "левую" или "правую" половину. Остался бы один треугольник, в котором нужно провести линию, которая поделит _весь_ многоугольник пополам. Ну это будет уже интеграл по углу между этй линией и вершиной, из которой мы ее провододим (той самой, откуда мы брали диагонали). И интеграл считать до тех пор, пока между кусками треугольника не будет разность в то число, насколько у нас отличаются уже набранные "левая" и "правая" половинки.
Может стоит это все пояснить на рисунке?
Open your eyes.
And Awaken.