Решение упражнения номер 907 – Геометрия 9 класс Атанасян Л.С.

907

Докажите следующее утверждение: три точки А, В и С лежат на одной прямой тогда и только тогда, когда существуют числа k, l и m, одновременно не равные нулю, такие, что k + l + m = 0 и для произвольной точки О выполняется равенство kOA + lOВ + mОС = 0.

Ответ
Ответ с подробным решением задания Геометрия 9 класс Атанасян: 907 Предположим, что точки A, B и C лежат на одной прямой. Тогда векторы (AB) ⃗ и (AC) ⃗ коллинеарны, т.е. существует число N такое, что (AB) ⃗=n(AC) ⃗, или (OB) ⃗-(OA) ⃗=n((OC) ⃗-(OA)) ⃗. Отсюда имеем:(n-1) (OA) ⃗+1∙(OB) ⃗-n(OC) ⃗=0.  Пусть k=n-1, l=1, m=-n. Тогда k+l+m=0 и  k(OA) ⃗+l(OB) ⃗+m(OC) ⃗=0 ⃗. Обратно, пусть существуют числа  K, L, M такие, что k+l+m=0, хотя бы одно из них не равно нулю, например k≠0, k(OA) ⃗+l(OB) ⃗+m(OC) ⃗=0 ⃗. Тогда m=-(k+l) и равенство (1) можно записать так: k(OA) ⃗+l(OB) ⃗-(k+l)(OC) ⃗=0 ⃗. Или k((OA) ⃗-(OC) ⃗ )+l((OB) ⃗-(OC) ⃗ )=0 ⃗. Но (OA) ⃗-(OC) ⃗=(CA) ⃗, (OB) ⃗-(OC) ⃗=(CB) ⃗ поэтому k(CA) ⃗+l(CB) ⃗=0 ⃗. Откуда (CA) ⃗=-l/k (CB) ⃗. Таким образом, векторы (CA) ⃗ и (CB) ⃗ коллинеарны, и, следовательно, точки и лежат на одной прямой.