Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz cho (P): x + 2y – z + 5 = 0 và đường thẳng (d): = y + 1 = z – 3, điểm A(-2;3;4). Gọi ∆ là đường thẳng nằm trên (P) đi qua giao điểm của (d) và (P) đồng thời vuông góc với d. Tìm trên ∆ điểm M sao cho khoảng cách AM ngắn nhất.
Chuyển phương trình d về dạng tham số ta được:
Gọi I là giao điểm của d và (P) => I(2t -3; t – 1; t + 3)
Do I∈(P) => 2t – 3 + 2(t – 1) – (t -3) + 5 = 0 ⇔ t = 1 =>I(-1;0;4)
(d) có vectơ chỉ phương là (2;1;1), mặt phẳng (P) có vectơ pháp tuyến là (1;2;-1) =>[ , ] = (-3;3;3). Gọi là vectơ chỉ phương của ∆
=> (-1;1;1) =>∆: . Vì M ∈ ∆ => M(-1 – u; u; 4 + u )
=> (1 – u; u – 3; u)
AM ngắn nhất ⇔ AM ⊥ ∆ ⇔⊥ ⇔ . = 0
⇔ -1(1 – u) + 1( u – 3) + 1u = 0 ⇔ u =
Vậy M( - ; ; )