メインの補題の証明

(1) A(a,b), D(g,h) とおく。P(x,y) なので
⊿PAD = (xb+ah+gy-ya-bg-hx)/2 であり
これは x, y の一次以下の多項式である。

(2) これは (1) より明らかである。
(3) この条件が成り立つときは
 (2) で得られた多項式は 0 である。
 よって任意の点 P に対して
 p⊿PAD + q⊿PBE + r⊿PCF = 0 が成り立つ。
後半は p が 0 と異なるときを示そう。

BE と CF が交わるとき
このときは P を BE と CD の交点に選べば
 ⊿PBE=0, ⊿PCF=0 で p は 0 でないので
⊿PAD = 0 となる
これより P は直線 AD 上にあり
AD,BE,CF は P で交わる。

BE と CF が平行のとき
P を直線 BE 上を動かすとき
⊿PBE=0 で ⊿PCF は一定である。
p が 0 ではないので
⊿PAD も一定である。
つまり AD は BE と平行である。

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