第13章 13.28

直線の方程式を媒介変数 t を用いて書き直すと

{x=2+2ty=−2+3tz=−5+6t①\begin{cases} x = 2+2t \\ y = -2+3t \\ z = -5+6t \end{cases} \qquad ①

ここで垂線の式を x−a1x0−a1=y−a2y0−a2=z−a3z0−a3\dfrac{x-a_1}{x_0-a_1} = \dfrac{y-a_2}{y_0-a_2} = \dfrac{z-a_3}{z_0-a_3} とする

これに①式を(x0,y0,z0)(x_0,y_0,z_0)として点 P を(a1,a2,a3)(a_1,a_2,a_3)として代入すると

x−6(2+2t)+6=y−8(−2+3t)−8=z−9(−5+6t)−9x+62t+8=y−83t−10=z−96t−14\dfrac{x-6}{(2+2t)+6} = \dfrac{y-8}{(-2+3t)-8} = \dfrac{z-9}{(-5+6t)-9} \qquad \dfrac{x+6}{2t+8} = \dfrac{y-8}{3t-10} = \dfrac{z-9}{6t-14}

またこの垂線の方向ベクトルは、直線の方向ベクトル(2,3,6)(2,3,6)と直角なので

2(2t+8)+3(3t−10)+6(6t−14)=049t−98=0t=22(2t+8)+3(3t-10)+6(6t-14)=0 \qquad 49t-98=0 \qquad t=2

t=2 を①へ代入して (6,4,7)(6,4,7) これが交点 P’の座標となる

よって PP’の長さは

PP′=(6+6)2+(4−8)2+(7−9)2=122+(−4)2+(−2)2=144+16+4=164=241PP' = \sqrt{(6+6)^2+(4-8)^2+(7-9)^2} = \sqrt{12^2+(-4)^2+(-2)^2} = \sqrt{144+16+4} = \sqrt{164} = 2\sqrt{41}

解説: r31bn1z