Можно ли установить файл cookie авторизации, который будет действителен для:
Или для каждого субдомена всегда требуется собственный файл cookie?
Вы можете использовать куки-файлы в поддоменах, если вы указываете куки-файл для присоединения к домену:
.domain.com
отметьте точку впереди.
См. Здесь для справки:
http://www.jotlab.com/2008/04/08/howto-get-cookies-across-subdomains-php/