donderdag 2 april 2020

Afstand van punt en lijn

Teken een kubus ABCO·DEFG met de x as langs OA, de y as langs OC en de z as langs OG. De ribbe van de kubus is 2. Als P het midden is van ribbe FG en Q het midden van ribbe BC.
  • Bereken dan de afstand van het punt P tot de lijn AQ.
Uitwerking



Eerst maar 's een vectorvoorstelling van de lijn AQ:

\(
AQ:\left( {\begin{array}{*{20}c}
   x  \\
   y  \\
   z  \\
\end{array}} \right) = \left( {\begin{array}{*{20}c}
   2  \\
   0  \\
   0  \\
\end{array}} \right) + \lambda \left( {\begin{array}{*{20}c}
   { - 1}  \\
   2  \\
   0  \\
\end{array}} \right)
\)

Neem dan het vlak V loodrecht op AQ en waar P in ligt:

\(
\begin{array}{l}
 V: - x + 2y = d \\
 P(0,1,2)\,\,\,in\,\,\,V \\
 d = 2 \\
 \end{array}
\)

Je kunt V snijden met AQ om P' te vinden:

\(
\begin{array}{l}
 V: - x + 2y = 2 \\
  - \left( {2 - \lambda } \right) + 2\left( {2\lambda } \right) = 2 \\
  - 2 + \lambda  + 4\lambda  = 2 \\
 5\lambda  = 4 \\
 \lambda  = \frac{4}{5} \\
 P'\left( {1\frac{1}{5},1\frac{3}{5},0} \right) \\
 \end{array}
\)

En dan zijn we er wel zo'n beetje:

\(
d(PP') = \sqrt {\left( {1\frac{1}{5} - 0} \right)^2  + \left( {1\frac{3}{5} - 1} \right)^2  + \left( {0 - 2} \right)^2 }  = \frac{1}{5}\sqrt {145}
\)

Dat kan ook...:-)