• ベストアンサー

空間の直線とベクトル

空間の直線x-10/(-2)=y/2=-z-3・・(1)上に動点Pがある。 別の定点A(4,1,2)がある。 (1)APのminを求めよ (2)このときAP⊥Pを示せ。 この問題がわかりません。 (1)=kとおいてx=10-2k,y=2k,z=-3-kとして内積0を考えたのですがうまくいきません。教えてください。 先ほどの質問に不備がありましたので、こちらで再質問させていただきました。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • age_momo
  • ベストアンサー率52% (327/622)
回答No.1

>x=10-2k,y=2k,z=-3-kとして内積0を考えたのですがうまくいきません。 何と何の内積を求めたのでしょう。それ以前に、問題の(2)を見ると最短から直交を 導こうとしていますので(1)で直交条件から最短を持ってくるのはまずいかと。。。 (内積=0が直接示すものは直交です。直交から最短がいえますが求められれば 証明する必要があります。通常はそれを当たり前として省略しているだけで 最短⇒直交を導こうとしている問題に証明なしに使うのはだめでしょう) あと、 >AP⊥Pを示せ。 問題を正確に写していますか?Pは点ですから直交が定義できません。 空間の直線をlとしてAP⊥l なら分かりますが。 とりあえず、(1)はP(10-2k,2k,-3-k)として AP^2=f(k)=(10-2k-4)^2+(2k-1)^2+(-3-k-2)^2 を展開して平方完成から最小値を与えるようなkを算出してください。 また、内積ですが直線のベクトルは(-2,1,-1)です。これとAPの内積を 計算して0になることを(2)に回答してください。

pattyn55
質問者

お礼

ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 平面とベクトル

    平面x-10/(-2)=y/2=-z-3・・(1)上に動点Pがある。 別の定点A(4,1,2)があるとき AP⊥Pを示せ。 この問題がわかりません。 (1)=kとおいてx=10-2k,y=2k,z=-3-kとして内積0を考えたのですがうまくいきません。教えてください。

  • 点(-2 1 3)を通り、方向ベクトルが(1 2 -2)である直線を求めよ

    ベクトル(1,2,-2)と平行で点(-2,1,3)を通る直線と考え、 点(-2,1,3)をA、ベクトル(1,2,-2)をuとすると、 求める直線の上に動点P(x,y,z)をとると、ベクトルAP//ベクトルu となるので、 ベクトルAP=tu です。 (ベクトルの平行条件) ところで、ベクトルAP=(x+2,y-1,z-3) なので (x+2,y-1,z-3)=(t,2t,-2t) となり、 x+2=t y-1=2t z-3=-2t となります。 これをt=の式にしてつなげると、 x+2=(y-1)/2=(z-3)/-2 となります。もちろんこれで正解なんですが、長さの大小はないので、 t(x+2 y-1 z-3)=(1 2 -2)でもいいはずです。ただ、答えが変わってしまいます。

  • 空間ベクトル

    空間内に2直線 x+1=(y-1)/a=z (1) -x+1=y+b=(z-1)/2 (2) があり(1)、(2)は交わり、そのなす角は60度である そのとき a=? B=? どのように解くかわかりません。 おねがいします 方程式を解くと x=-2/3 z=1/3 となったのですがどのように解くかわかりません。 空間においては、 ベクトルu=(p,q,r)に平行で、点(a,b,c)を通る直線の方程式は (x-a)/p=(y-b)/q=(z-c)/r と表すことができます。 また、ベクトルuのことを「直線の方向ベクトル」ということしかわかりません。 全くわからないのでおしえてください

  • 直線の方程式について 空間のベクトル

    点A(3.2.-7)を通り、直線(x/2)={(y+1)/-1}={(z-1)/3}に平行な直線を求めてください。 直線(x/2)={(y+1)/-1}={(z-1)/3}の方向ベクトル(2.-1.3)なので 直線(x/2)={(y+1)/-1}={(z-1)/3}に平行な直線は直線{(x-3)/2}={(y-2)/-1}={(z-7)/3}と言うことでしょうか? 回答よろしくお願いいたします。

  • 空間ベクトル

    学校で空間ベクトルのところを勉強していて、今空間における2直線の共通垂線を考えています。 直線がx-a/l=y-b/m=z-c/nの形をしていたので、いろいろ試してみたのですがどうしても2直線の垂線が異なってしまいます。 垂線がHesseの標準形になると思うのですが、どうしてもわかりません。 今解いている問題は、 x-1/4=y-2/1=z/2 x-4/5=y+3/2=z+5/-2 です。 答えは自分で考えたいので、解き方のヒントを誰かお願いします。

  • 空間のベクトル 球面の問題です

    中心が(3.2.-1)で直線x=y/2 = z/-2 から長さ2の線分を切り取る球の方程式を求めよ この問題の解答の意味がわかりませんでした。 <解答> x=y/2 = z/-2 = Kとおいて、直線上の任意の点は (k、2k、-2k)と表せる。 中心から直線へ垂線を下す。(直線は方向ベクトルと内積で) 球の中心C(3,2、-1)から、この直線へ引いた垂線の足を H(x、y、z)とすると、x=k、y=2k、z=-2kで CH→は直線の方向ベクトル(1,2、-2)に垂直である。 ∴(k-3)・1+(2k-2)・2+(-2k+1)(-2)=0 ∴9k-9=0   ∴k=1 よってH(1,2,-2)であり、球の半径rは r^2=(2^2+1^2)+1=6 ∴(x-3)^2+(y-2)^2+(z+1)^2=6 質問:最後のr^2=(2^2+1^2)+1=6だけわかりませんでした。後はわかったのですけど、rは半径で、こんかいCH^2=r^2としたのでは?と考えたのですけど。。そうしたらCの座標は C(3.2.-1)、Hは(1,2、-2) なので CH=√3-1+2-2+-1+2 = √3 で二乗してCH^2=3だとおもぅたのですが、6でした。 この解答の式も自分の計算とはちがって なぜか、r^2=(2^2+1)+1=6と (2^2+1)と+1という二つの項があり、分けているので、別の考え方からの計算問題と考えられるのですけど、、どうやってこの式になったのかわかりませんでした。 どなたか教えてください。 宜しくお願いします>_<

  • 空間ベクトル

    問題■空間に3点A(2,0,1)、B(0,2,1)、P(0,0,p)がある。 点Q(x,y,z)が直線AB上にあるとき (x,y,z)=(2,0,1)+t(1,[ア],[イ])で表される。さらに、OQ⊥ABとなるとき、Qの座標は([ウ],[エ],[オ])。 ちなみに答えは [ア]-1 [イ]0 [ウ]1 [エ]1 [オ]1 です。 解答に辿り着くまでの過程が分からないので、回答よろしくお願いします。

  • 空間上の2直線の距離

    先ほど問題を投稿した者です。 追加質問で恐縮なのですが、 2直線 (x+1)/2=(y-2)/3=(z)/1 (x-3)/1=(y+4)/2=(z-1)/1 の最短距離を求めよ。 という問題なのですが、先ほどの問題と同様に解けなくて苦戦しております・・・ 何方かご回答宜しくお願いします。

  • 空間ベクトル

    空間ベクトル 点A(3,1,2)、B(1,2,1)とxy平面上に動点Pがある。このとき、AP+PBの最小値を求めよ。 という問題の解き方を教えていただきたいです。 解説よろしくお願いします。

  • 空間のベクトル 直線と平面について

    直線l:{(x+3)/-1}={(y-2)/2}={(z-4)/3}と 平面a:-4x+3y+z+4=0 との交点の求め方を教えてください。 宜しくお願いします。