例題
点を原点とする座標空間に4点A(6, -1, 1), B1, 6, 2),P(2, -1, -1),
Q (0, 1, -1) がある。 3点 0, P, Q を通る平面をαとし, OP = p, OQ= g とおく
平面 α上に点 M をとり, | AM |+|MB | が最小となるときの点 Mの座標を求めよう。
| | = イである。
(1)||=√
また とのなす角は ウエ°である。
メモ
平面の
(2)およびすと垂直であるベクトルの一つとして,
PL
n=(1,オカ
をとる。
470
Tob
このとき OA と OB を実数 r, s, t, u, 0, w を用いて, OA = rn+sp+tg,
OB=untup+wg の形に表したとき,r=2,s=2, t=-1, また,u=3となる。
(3) r, s, t を(2)で与えられた値とし,点Cは OC = rn + sp + tg となる点とする。
C の座標は
キ |クケ コサ
である。また,線分 BC と平面αとの交点は, BC を3シに内分する。
→
→
np, ng, OA=2n+2p-q, OC = =2n+2p-q
であることにより, 線分AC は平面αに垂直であり,その中点は上にある。
よって,α 上の点 M について, | AM|=|CM|が成り立ち,| AM |+| MB | が最小となるMは
線分BC上にある。
したがって,求める M の座標は
ソタ
メモ
B
シテ
セ
チ
3
M
である。
-2π
'18 センター試験 追試 数学ⅡB 改