解答题 23.已知点P(1,0,-1)与点Q(3,1,2),在平面x-2y+z=12上求一点M,使得|PM|+|MQ|最小.
【正确答案】把点P及点Q的坐标代入x-2y+z-12得1-1-12=-12及3-2+2-12=-9,则点P及Q位于平面π的同侧.过点P且垂直于平面π的直线方程为
L1
=t,得x=1+t,y=-2t,z=t-1,
把x=1+t,y=-2t,z=t-1代入平面π得t=2,所以直线L1与平面π的交点坐标为T(3,-4,1).令点P关于平面π的对称点为P′(x0,y0,z0),
则有=1,解得对称点的坐标为P′(5,-8,3).
={2,-9,1},过点P′及点Q的直线为L2
=t,得x=3+2t,y=1-9t,z=2+t,
把x=3+2t,y=1-9t,z=2+t代入平面π得t=
所求点M的坐标为M
【答案解析】