问一道大一线性代数题证明平面上三条不同的直线ax+by+c=0,bx+cy+a=0,cx+ay+b=0相交于一点的充分必要条件是a+b+c=0衷心感谢每位回答者!

Question

问一道大一线性代数题
证明平面上三条不同的直线ax+by+c=0,bx+cy+a=0,cx+ay+b=0 相交于一点的充分必要条件是a+b+c=0
衷心感谢每位回答者!

Answer 1

过直线ax+by+c=0,bx+cy+a=0,交点的直线束为：ax+by+c+λ(bx+cy+a)=0
(a+λb)x+(b+λc)y+(c+λa)=0
必要性：
当cx+ay+b=0 相交于该点时：存在λ*使得 a+λ*b=c；b+λ*c=a；c+λ*a=b
三式相加得：λ*(a+b+c)=0
由于三条直线不同,所以λ*≠0,故：a+b+c=0
充分性：若 a+b+c=0 则可得：c=-(a+b)
将其代人a+λ*b=c得：λ*=-2a/b-1
再将λ*=-2a/b-1代人b+λ*c得：b+λ*c=a
代人c+λ*a得：c+λ*a=b
∴cx+ay+b=0 相交于该点.
即：三条不同的直线ax+by+c=0,bx+cy+a=0,cx+ay+b=0 相交于一点