点を原点とする座標空間に3点A(2, 0, 0), B(0, 2, 0), C(0, 0, 4)がある。
線分ABを12に内分する点を D, 線分BCを12に内分する点をEとすると
ア
ウ
エ
D
.
'
0
E 0,
オ
イ
イ
イ
イ
であり, 0<a<1とし, 線分 DE を (1-a) に内分する点をPとすると
a
キ
a
ク
a+
ケ
コ
P
[イ
a
イ
イ
である。
直線 BP と直線 AC が垂直であるとき, a=
サ
シ
である。
また
ス
PA・PC=
ソ
a²-
タチ
ツ
セ
テ
であるから, 内積PAPCは α =
このとき最小値をとる。
ト
このとき
ナ
OP=
OA+
=
ヌネ
OB+
-OC
となる。 したがって, 直線 CP と線分ABの交点をQ とすると
である。
ヒ
PQ
QB
CP
AQ
ホ
フ