设α1=,α2=,α3=,则三条直线a1x+b1y+c1=0,a2x+b2y+c2=0,a3x+b3y+c3=0(其中ai2+bi2≠0,i=1,2,3)交于一点的充分必要条件是( ).

admin2020-06-05  28

问题 设α1,α2,α3,则三条直线a1x+b1y+c1=0,a2x+b2y+c2=0,a3x+b3y+c3=0(其中ai2+bi2≠0,i=1,2,3)交于一点的充分必要条件是(    ).

选项 A、α1,α2,α3线性相关
B、α1,α2,α3线性无关
C、R(α1,α2,α3)=R(α1,α2)
D、α1,α2,α3线性相关,α1,α2线性无关

答案D

解析 方法一
三直线交于一点的充分必要条件是线性方程组(Ⅰ):
或xα1+yα2+α3=0有唯一解,即α3=﹣xα1-yα2.而方程组xα1+yα2+α3=0有唯一解α3可由α1,α2线性表示,且表示式唯一α1,α2,α3线性相关,α1,α2线性无关.
方法二  本题也可直接从方程组(Ⅰ)进行推演.方程组(Ⅰ)又为
首先
由方程组(Ⅰ)有唯一解可知α3可由α1,α2线性表示,即α1,α2,α3线性相关.又方程组(Ⅰ)有唯一解,即方程组
有唯一解可知其系数矩阵A=的秩R(A)=2.再由矩阵“三秩相等”的性质可知秩R(α1,α2)=2,即α1,α2线性无关,因而(D)正确.选项(A)仅是三直线交于一点的必要条件.选项(C)错误是因为有可能R(α1,α2)=1,即α1和α2线性相关.若α1,α2线性相关,则α1∥α2,三直线不可能交于一点.
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