问答题 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。
【正确答案】必要性:
设三条直线l1,l2,l3交于一点,则线性方程组[*]有唯一解,故系数矩阵[*]与增广矩阵[*]的秩均为2,于是[*]。
而[*]
=6(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-ac-bc)
=3(a+b+c)[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]
由于(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≠0,
因此a+b+c=0。
充分性:
由a+b+c=0,则从必要性的证明可知,[*],故[*]。
由于[*]
故[*]。于是,[*]。
因此方程组[*]有唯一解,即三直线l1,l2,l3交于一点。
【答案解析】