已知平面上三条不同直线的方程分别为 l1:ax+2by+3c=0, l2:bx+2cy+3a=0, l3:cx+2ay+3b=0, 试证:这三条直线交于一点的充分必要条件为a+b+c=0。

admin2019-03-23  41

问题 已知平面上三条不同直线的方程分别为
l1:ax+2by+3c=0,
l2:bx+2cy+3a=0,
l3:cx+2ay+3b=0,
试证:这三条直线交于一点的充分必要条件为a+b+c=0。

选项

答案必要性。设三直线交于一点(x0,y0),则[*]为Ax=0的非零解,其中A=[*],于是|A|=0。而 |A|=[*] = —6(a+b+c)(a2+b2+c2—ab—ac—bc) = —3(a+b+c)[(a—b)2+(b—c)2+(c—a)2], 但根据题设可知(a—b)2+(b—c)2+(c—a)2≠0,故a+b+c=0。 充分性。考虑线性方程组 [*] 将该方程组的三个方程相加,并由a+b+c=0可知,其等价于方程组 [*] 因为 [*]=2(ac—b2)= —2[a(a+b)+b2] = —[a+b2+(a+b)2]≠0, 所以方程组有唯一解,即三直线l1,l2,l3交于一点。

解析
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