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圍 2-2 直線方程式 班級 二年____班 姓 座號 名

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(1)

高雄市明誠中學 高二數學平時測驗 日期:101.04.10 範

圍 2-2 直線方程式 班級 二年____班 姓 座號 名

一、填充題 (每題 10 分 )

1.設A(4﹐1﹐3)﹐B(6﹐4﹐3)﹐C(2﹐0﹐3)為空間中三點﹐平面 E:x  y  2z  4  0﹐

(1)向量 AB

x 軸﹐y 軸﹐z 軸正向的夾角分別為﹐則cos  ____________﹒

(2)△ABC 的重心坐標為________________﹒

(3)設 P AB 且 AP : PB  2:5﹐則 P 點坐標為________________﹒

(4)△ABC 的面積為____________﹒

(5)過A﹐B﹐C 三點的平面方程式為___________________﹒

(6)設平面ABC 與平面 E 的夾角為﹐則sinθ ____________﹒

(7)△ABC 在平面 E 上的正射影的面積為____________﹒

(8)點D(2﹐ 2﹐3)在平面 E 上的正射影為_________________﹒

(9)點D(2﹐ 2﹐3)對於平面 E 的對稱點坐標為_________________﹒

解答 (1) 2

13 ;(2)(4﹐5

3﹐3);(3)(32 7 ﹐13

7 ﹐3);(4)2;(5)z  3  0;

(6) 3

3 ;(7)2 6 3 ;(8)(7

3﹐ 5

 ﹐3 7

3);(9)(8 3﹐ 4

 ﹐3 5 3) 解析 (1) AB (2﹐3﹐0)﹐ 2

cos

|AB|

  213

(2)重心 G  (4 6 2 3

  ﹐1 4 0 3

  ﹐3 3 3 3

  )  (4﹐5

3﹐3)﹒

(3)P  AB 且 AP : PB  2:5﹐P 內分點﹐

P  (4 5 6 2 2 5

  

 ﹐1 5 4 2 2 5

  

 ﹐3 5 3 2 2 5

  

 )  (32 7 ﹐13

7 ﹐3)﹒

(4) AB (2﹐3﹐0)﹐ AC ( 2﹐ 1﹐0)﹐

△ABC 的面積1 2

2 2 2

|AB   | |AC|  (AB AC)

. 1

2 13 5 49   2﹒

(5)設EABC之法向量n ( , , )a b c

AB (2, 3, 0)

AC  ( 2, 1, 0) 則 2 3 0

2 0

a b a b

 

  

  : :a b c0 : 0 :t﹐取n (0, 0, 1)﹐又過A(4, 1, 3) : 3 0 EABC z  ﹒ (6)平面 E 與 EABC之法向量分別為n1  (1﹐1﹐ 2)及n2  (0﹐0﹐1)﹐

cosθ   1 2

1 2

| || | n n n n

     62 1  26 ﹐sinθ 1 cos 2 1 64 2 6  3

3 ﹒

(2)

(7)所求 (△ABC 的面積)  | cosθ |  2  2 6  4

6 2 6 3 ﹒

(8)設點 D(2﹐ 2﹐3)在平面 E 上之正射影為 P﹐ DP

: 2

2 3 2

x t

y t

z t

  

   

  

t  ﹐

P(2  t﹐ 2  t﹐3  2t)﹐∵P  E﹐

∴(2  t)  ( 2  t)  2(3  2t)  4  0  t 1

3﹐得P(7 3﹐ 5

 ﹐3 7 3)﹒

(9)設點 D 關於平面 E 之對稱點為 Q(x﹐y﹐z)﹐∵DQ 之中點為 P﹐

2 7

2 3

2 5

2 3

3 7 2 3 x

y

z

  



   



 



 8 3 4 3 5 3 x

y

z

 

  



 



﹐即對稱點Q 之坐標為(8 3﹐ 4

 ﹐3 5 3)﹒

2.(1)求直線 2 1 0 x y z

 

 

 的參數式為_____________________﹒

(2)求直線 2 1 0 x y z

 

 

 與原點(0﹐0﹐0)的距離為____________﹒

(3)求包含直線 2 1

0 x y z

 

 

 與過原點(0﹐0﹐0)的平面方程式為__________________﹒

解答 (1)

1 2

0

x t

y t z

  

 

 

t  ;(2) 5

5 ;(3)z  0

解析 (1)由 L: 2 1 0 x y z

 

 

 ﹐令y  t  L:

1 2

0

x t

y t z

  

 

 

t  ﹒

(2)設 P  L﹐則 P(1  2t﹐t﹐0)﹐ OP  (1 2 ) t 2 t2 02  5t2  4t 1 2 2 1 5( )

5 5

t  ﹐

t 2

5時﹐OP 有最小值 1

5 ﹐即d(O﹐L)  5 5 ﹒ (3)包含 L: 1

2

2 1 0 0

E x y

E z

  

 

: 之平面E﹐且過 O(0﹐0﹐0)﹐

E:z  k(x  2y  1)  0……﹐

O(0﹐0﹐0)代入 E  0  k  0  k  0 代入﹐得 E:z  0﹒

(3)

3.給定一點A(1﹐2﹐3)﹐平面 E:x  y  z  0﹐

(1)過 A 點垂直平面 E 的直線參數式為______________________________﹒

(2) A 點在 E 上的正射影坐標為____________﹒

(3) A 點對 E 的對稱點坐標為____________﹒

解答 (1) 1

2 3 x t

y t

z t

  

  

  

t  ;(2)( 1﹐0﹐1);(3)( 3﹐ 2﹐ 1)

解析 (1)垂直 E:x  y  z  0 之直線方向向量即為 E 的法向量(1﹐1﹐1)﹐

此直線過A (1﹐2﹐3)﹐∴直線參數式為 1

2 3 x t

y t

z t

  

  

  

t  ﹒

(2)將(1)的參數式代入 E﹐(1  t)  (2  t)  (3  t)  0  t   2﹐

∴直線與E 的交點為 B( 1﹐0﹐1)﹐即為 A 在 E 上的正射影﹒

(3)設 A 對 E 的對稱點 A﹐則 AA 中點 B﹐A( 2  1﹐0  2﹐2  3)  ( 3﹐ 2﹐ 1)﹒

4.直線 1 2

x  2 3 y

  4 1 z

在平面x  y  az  b 上﹐求數對(a﹐b)  ____________﹒

解答 (1﹐3) 解析 直線 1

2

x  2 3 y

  4 1 z

在平面x  y  az  b 上﹐

(1)(2﹐ 3﹐1)  (1﹐1﹐a)  2  3  a  0  a  1﹒

(2)點(1﹐ 2﹐4)在平面上  1  2  4a  b  1  2  4  b  b  3﹒

5.過點A(1﹐0﹐2)且垂直於直線 1 2

x  2 2

y  3 1 z

之平面E 的方程式為____________﹒

解答 2x  2y  z  4 解析 平面 E 垂直直線 1

2

x  2 2

y  3 1

z E 的一法向量為(2﹐2﹐1)﹐又 A(1﹐0﹐2)在 E 上﹐

∴E 之方程式為 2(x  1)  2(y  0)  1(z  2)  0﹐化簡得 2x  2y  z  4﹒

6.試求包含A(4﹐3﹐1)及直線 1 2 1

2 1 2

x  y  z 之平面方程式為____________﹒

解答 2x  6y  z  9  0

解析 設所求平面之法向量n ( , , )a b c ﹐取直線L 上一點 P(1﹐2﹐1)﹐∴ PA (3﹐1﹐0)﹐

L 方向向量 d (2﹐1﹐2)  PA  n

且 dn 3 0

2 2 0

a b a b c

  

   

  : :a b c2 : ( 6) :1 ﹐ 取n (2, 6, 1) ﹐又過A(4, 3, 1) 2(x 4) 6(y    ﹐ 3) (z 1) 0

∴包含A 點及直線 L 之平面方程式為 2x  6y  z  9  0﹒

7.設點A(1﹐4﹐3)在平面 E:3x  2y  2z  12  0 之投影點為 B﹐直線 L: 4 1 1

2 8

x y z

a

     在平面E

上﹐點P( 4﹐1﹐1)在 L 上﹐過 B 點作 L 垂線與 L 交於 C 點﹐求:

(4)

(1)B 點坐標 ____________﹒ (2) a  ____________﹒ (3) AC CP   ____________﹒

解答 (1)( 2﹐2﹐5);(2)5;(3)0

解析 (1)設 B(1  3t﹐4  2t﹐3  2t)﹐B 在 E 上﹐

∴3(1  3t)  2(4  2t)  2(3  2t)  12  0  t   1﹐∴B( 2﹐2﹐5)﹒

(2)L 在 E 上﹐∴(2﹐a﹐8).(3﹐2﹐ 2)  0  a  5﹒

(3) ABBCCPBC﹐根據三垂線定理ACCP﹐∴AC CP   0﹒

8.設L: 3 4 x

 1 5 y

 3 1 z

M: 1 2 x

 3 y k

 1 z k

兩直線相交於一點﹐若平面E 包含 L 及 M﹐則:

(1)平面 E 方程式為_______________________﹒ (2) k  ____________﹒

解答 (1)x  y  z   1;(2)1

解析 (1)L 之方向向量d1  (4﹐5﹐1)﹐M 之方向向量d2  (2﹐3﹐1)﹐

d1

d2

 (2﹐ 2﹐2)﹐

E:x  y  z  a﹐又 L 上一點(3﹐1﹐ 3)在 E 上﹐

∴a  3  1  3   1﹐故平面 E 為 x  y  z   1﹒

(2)又M 在 E 上﹐∴ M 上一點 (1, ,k  在 E 上  1k)        ﹒ k ( k) 1 k 1 9.直線L 通過 A( 1﹐4﹐2)﹐B( 5﹐ 2﹐0)兩點﹐L 對稱比例式 1

2 x

y a b

 z c d

 ﹐則(a﹐b﹐c﹐d) 

____________﹒

解答 (4﹐3﹐2﹐1) 解析 L: 1

2 x

y a b

 z c d

 過點( 1﹐a﹐c)﹐方向向量 d (2﹐b﹐d)﹐

( 1﹐a﹐c)  A( 1﹐4﹐2)  a  4﹐c  2﹐

d // AB ( 4﹐ 6﹐ 2)  ( 2)(2﹐3﹐1)

 (2﹐b﹐d)  (2﹐3﹐1)  b  3﹐d  1﹐則(a﹐b﹐c﹐d)  (4﹐3﹐2﹐1)﹒

10.設直線L: 2 3

2 2 2 x y z x y z

  

   

 ﹐試求包含直線L 及點 P( 1﹐2﹐3)之平面方程式為____________﹒

解答 2x  7y  7z  5  0

解析 設此平面方程式為 2x  y  z  3  k(x  2y  2z  2)  0﹐又過 P( 1﹐2﹐3)﹐

則( 2  2  3  3)  k( 1  4  6  2)  0  k   4﹐

∴平面方程式為2x  y  z  3  4(x  2y  2z  2)  0﹐即 2x  7y  7z  5  0﹒

(5)

11.直線L: 1 2 x 

2y  2 4 z

 ﹐說明下列各直線與直線L 的關係為:

(A)重合 (B)平行 (C)相交於一點 (D)互為歪斜線﹒

(1)直線 L1: 2 x

  1 1 y 

1

z :____________﹒ (2)直線 L2: 3 1 x

  4

1 y

  6 2 z

:____________﹒

(3)直線 L3

1

2 3

2 x y

z

  



 

:____________﹒

解答 (1)(C);(2)(A);(3)(D)

解析 (1)L:

1 2 0 2

2 4

x t

y t

z t

  

  

   

﹐L1

0 2 1 0

x s

y s

z s

  

   

  

1 2 2

2 1

2 4 t s

t s

t s

  

   

  







t s,   ﹐

由﹐  t  1 2

 ﹐s  0 代入合﹐∴L 及 L1交於一點(0﹐1﹐0)﹒

(2)d2  ( 1﹐ 1﹐2) // d (2﹐2﹐ 4)﹐且 L2上一點P( 3﹐ 4﹐6)  L﹐∴L 及 L2重合﹒

(3)(i)d3  (2﹐3﹐0) // d (2﹐2﹐ 4)﹐∴L3// L﹒

(ii) L:

1 2 2

2 4

x t

y t

z t

  

 

   

﹐L3

0 2 1 3 2

x s

y s

z

  

   

 

1 2 2 2 1 3

2 4 2 t s

t s

t

 

   

  







由﹐  t  1 2

 ﹐s  0 代入不合﹐∴L 及 L3不相交﹐

由(i)﹐(ii)可知 L 及 L3互為歪斜﹒

12.若兩直線L1: 1 3

x  4 4

y z  6 和 L2: 1 2

x  4 3

y z  k(其中 k   )都在平面 E 上﹐則 k  ______﹒

解答  8

解析 L1﹐L2都在平面E 上﹐但 L1

//

L2﹐∴L1﹐L2必相交於一點﹐

1 3 1 2 4 4 4 3 6

t s

t s

t k s

   

   

    







t s,   ﹐由  t   6﹐s   8﹐代入得 k   8﹒

13.若P(1﹐0﹐ 1)﹐Q(2﹐1﹐ 1)﹐則直線 PQ 與 x  2y  3z  0 之交點坐標為____________﹒

解答 (1 3﹐4

3﹐ 1)

解析 PQ

: 1

0 1 x t

y t

z

  

  

  

﹐交點A(1  t﹐t﹐ 1)代入 E:x  2y  3z  0  t  4 3﹐

∴交點A(1 3﹐4

3﹐ 1)﹒

14.若直線L:x2 y1z1

與平面E:3x  y  2z  2 垂直且交點 H﹐則:

(6)

(1)數對(b﹐c)  ____________﹒ (2) H 的坐標是____________﹒

解答 (1)( 2﹐4);(2)( 1

 ﹐2 1 2﹐2)

解析 ∵L  E﹐∴方向向量 d (6﹐b﹐c) // 法向量 n (3﹐ 1﹐2)﹐

(1)則6 3

1 b

  2

c ﹐得b   2﹐c  4﹐故數對(b﹐c)  ( 2﹐4)﹒

(2)∵H  L:

2 6 1 2 1 4

x t

y t

z t

  

  

  

t  ﹐∴設 H( 2  6t﹐1  2t﹐1  4t)﹐

∵H  E﹐H 代入 E  ( 6  18t)  (1  2t)  (2  8t)  2  t 1

4﹐則H( 1

 ﹐2 1 2﹐2)﹒

15.試求包含兩平行直線L1: 1

3 1 2

xy  z

 ﹐L2: 2 3

3 1 2

x  yz

 之平面方程式為____________﹒

解答 x  13y  5z  13  0

解析 取 L1上一點P(0﹐ 1﹐0)﹐L2上一點Q(2﹐0﹐ 3) PQ (2﹐1﹐ 3)﹐

兩平行直線之方向向量d1 d2

 (3﹐ 1﹐2)﹐ d1PQ (1﹐13﹐5)﹐

∴包含L1﹐L2之平面方程式為x  13y  5z  13  0﹒

16.在空間中﹐A(2﹐1﹐ 4)﹐B( 4﹐1﹐5)﹐平面 E:x  y  z  5﹐動點 P 在平面 E 上﹐求 PA  PB 的 最小值為____________﹒

解答 141

解析 設 A 點對於平面 E:x  y  z  5 之對稱點為 A﹐則 AA

 E  AA

// (1﹐1﹐1)﹐

∴直線AA之方程式為 2 1 x

 1 1 y

 4 1 z

﹐設A(2  t﹐1  t﹐ 4  t)﹐

AA 的中點 M(4 2

t

﹐2 2

t

﹐ 8 2

 t

)在平面 E 上4 2

t

2 2

t

 8 2

 t

 5  t  4﹐

A坐標為(6﹐5﹐0)﹐則 PA  PB 最小值 A B  100 16 25   141 ﹒

17.△ABC 的三頂點坐標為 A(2﹐ 3﹐5)﹐B(3﹐0﹐10)﹐C(x﹐y﹐0)﹐則當 x﹐y 之值為____________

時﹐△ABC 之周長最小﹒

解答 x =7

3﹐y = 2

解析 點 C 在 xy 平面上﹐且 A﹐B 在 xy 平面的同側﹐

A(2﹐ 3﹐5)與 A(2﹐ 3﹐ 5)對稱於 xy 平面﹐

A B

: 2

3 3 5 15

x t

y t

z t

  

   

   

t  ﹐

(7)

欲使AC BC  A C  BC 最小﹐則點 C 必須為 A B

xy 平面的交點﹐

z  0  t 1

3﹐得x 7

3﹐y  2﹒

18.若x﹐y﹐z 均為非負數且滿足 30

3 50

x y z x y z

  

   

 ﹐則5x  4y  2z 的最大值為____________﹒

解答 130

解析 L: 30

3 50

x y z x y z

  

   

 L:

10 20 2

x t

y t

z t

 

  

 

t  ﹐又 0 0 0 x y z

 

 

 

10 10 0 t t t

  

 

 

 0  t  10﹐

5x  4y  2z  5(10  t)  4(20  2t)  2(t)   t  130﹐當 t  0 時﹐有最大值為 130﹒

19.過點(1﹐ 1﹐5)且平行於直線 3 2 0

2 4 0

x y z x y z

   

    

 之直線方程式為____________﹒

解答 1 3 x

  1 2 y

  5 7 z

解析 直線 L: 3 2 0

2 4 0

x y z x y z

   

    

  1

2

(3, 1, 1) (1, 2, 1) n

n

  



 



方向向量d n1

n2

 ( 1 1

2 1

 ﹐1 3

1 1﹐3 1 1 2

 )  ( 3﹐ 2﹐7)﹐所求 1 3 x

  1 2 y

  5 7 z

20.設A(1﹐1﹐1)﹐B(2﹐3﹐4)﹐C(3﹐2﹐1)﹐若 P 在 AB 上﹐ PC

AP

之最小值m﹐最大值 M﹐則數 對(m﹐M)  ____________﹒

解答 ( 10﹐2 7)

解析 AB : 1 1 2 1 3 x t

y t

z t

  

  

  

﹐0  t  1﹐P AB ﹐設 P(1  t﹐1  2t﹐1  3t)﹐0  t  1﹐

PC

AP (2  t﹐1  2t﹐ 3t).(t﹐2t﹐3t)   14t2  4t   14(t 1 7)2 2

7﹐0  t  1﹐

1 2

7 7

1 10

t M

t m

  



  



當 時﹐有

當 時﹐有

﹐∴數對(m﹐M)  ( 10﹐2 7)﹒

21.空間中相交二直線L1: 12 5 4 41

4 4 13

x y z x y z

  

   

 ﹐L2:x  1  4t﹐y  1  2t﹐z   3  4t﹐ t   ﹐則 L1L2所決定之平面方程式為____________﹒

解答 7x  2y  6z  23  0

解析 1 1

2 2

(12, 5, 4) (4, 1, 4) (16, 32, 8) (4, 2, 4)

L d

L d

       



 



之方向向量 之方向向量

(8)

d1 d2

 ( 32 8

2 4 ﹐ 8 16

4 4 ﹐16 32

4 2 )  (112﹐ 32﹐ 96)﹐

取平面E 之法向量n  (7﹐ 2﹐ 6)且平面 E 過點(1﹐1﹐ 3)

 E:7(x  1)  2(y  1)  6(z  3)  0﹐得 E:7x  2y  6z  23  0﹒

22.如圖﹐正立方體ABCD EFGH 中﹐若平面CDEF 所在的平面方程式為x2y2z ﹐且5 (3, 1, 3)

A  ﹐則:(1)正立方體的稜長AB __________﹒ (2) H 點坐標為________________﹒

解答 (1) 2 2 ;(2) 5 5 1 ( , , )

3 3 3

解析 (1)令稜長 AB a AH  2ad(A﹐平面 CDEF) 1

2AH

 | 3 2( 1) 2 3 5 | 1 2 2

1 4 4 a

    

 

  ﹐

∴6 1

2 2 2

32 a a

(2)H 點即為 A 對於平面 CDEF :x2y2z 之對稱點﹐ 5 (1, 2, 2)

d n

    ﹐∴ : 3 1 3

1 2 2

x y z

AH     

 ﹐

H k( 3, 2 k1, 2k ﹐ t   ﹐則 AH 中點3) 6

( , 1, 3)

2

k  k k 在平面上﹐

代入 6 4

( ) 2( 1) 2( 3) 5

2 3

kk k k

          ﹐∴ 5 5 1

( , , ) 3 3 3

H

23. 1 2 4 0 2 2 2 0

: , :

2 1 0 3 2 1 0

x y z x y z

L L

y z x y

       

 

       

  ﹐則:

(1) L1﹐L2的交點A 之坐標為____________﹒

(2)過 A 與 L1﹐L2均垂直的直線L 之比例式為____________﹒

解答 (1)(1﹐1﹐1);(2) 1 22 x

= 1 19 y

= 1 26 z

解析 (1) 1 2 4 0 : 2 1 0

x y z L y z

   

   





 ﹐ 2 2 2 0

: 3 2 1 0 x y z

L x y

   

   





 ﹐

由得 x = 1﹐y = 1﹐z = 1﹐代入  3  2  1 = 0(合)﹐交點 A 為(1﹐1﹐1)﹒

(2)d1 = (2﹐1﹐1)  (0﹐2﹐1) = (3﹐2﹐4)﹐d2 (1﹐1﹐2)  (3﹐2﹐0) = (4﹐6﹐1)

dL (3﹐2﹐4)  (4﹐6﹐1) = (22﹐19﹐26) = (22﹐19﹐26)﹐

過 A(1﹐1﹐1)﹐ ∴L: 1 1 1 22 19 26 x  y  z ﹒

24.二定點A(1﹐1﹐2)﹐B(2﹐1﹐5)及一直線 L: 1

3 2

2

x  y  ﹐點 P 在 Lz

上移動﹐則△PAB 面積之最小值為____________﹒

(9)

解答 6

解析 設 P(3 + t﹐1 + 2t﹐2 + t)  L﹐ t   ﹐作 AB  (3﹐0﹐3)﹐ AP  (2 + t﹐2t﹐t)

a△PAB 1 2 2 2

| | | | ( ) 2 AB AP AB AP

    

. =1 2 2

18 (6 4 4) ( 6) 2  t    t

=1 2

108 72 36

2 tt = 2 1 2 2

3 3 2 1 3 3( )

3 3

t   t t  ﹐

∴當 1

t  時﹐a△PAB 有最小值為3 2

3 6

 3  ﹐此時P( 1 2 1

3 , 1 , 2

3 3 3

   ) = 8 1 5 ( , , )

3 3 3 ﹒ 25.A(1﹐0﹐1)﹐B(2﹐2﹐4)﹐則AB 在 L: 1 2 5

2 3 6

x  y  z 上之正射影長為____________﹒

解答 26 7

解析 d(2﹐3﹐6)﹐則AB 在 L 上的正射影長A B' 'AB

在d

上的正射影長﹐

AB (1﹐2﹐3) 所求 2 6 18 26

| | | |

4 9 36 7

| | AB d d

    

 

 

26.在坐標空間中﹐平面x  2y  z  0 上有一以點 P(1﹐1﹐1)為圓心的圓 Γ﹐而 Q(9﹐9﹐27)為圓 Γ 上 一點﹒若過Q 與圓 Γ 相切的直線之一方向向量為(a﹐b﹐1)﹐則(1) a  ____________﹒ (2) b  ____________﹒

解答 (1)5;(2)3

解析 PQ (10﹐8﹐26)﹐平面法向量 n(1﹐2﹐1)﹐

設切線L 之方向向量d(a﹐b﹐1)﹐

PQ  d ﹐∴PQ d 0

 10a  8b  26  0﹐

∵ nd

﹐∴ n d 0

a  2b  1  0  5 4 13

2 1

a b a b

 

   

 ﹐解得a  5﹐b  3﹒

27.H:x y z   為坐標空間中一平面﹐L 為平面 H 上的一直線﹒已知點 P(2﹐1﹐1)為 L 上距離原點2 O 最近的點﹐則(2﹐______﹐______)為 L 的方向向量﹒

解答 1﹐3

解析 H:x y z   的法向量為2 n (1, 1, 1) L 之方向向量為d (2, , )a b

, (2, 1, 1) d n

d OP OP

 



  

   

(10)

 2 0

4 0

a b a b

  

   

 a  ﹐1 b  ﹐故 L 之方向向量為(2﹐–1﹐–3)﹒ 3

28.在空間坐標中﹐設xy 平面為一鏡面﹐有一光線通過點 (1, 2,1)P ﹐射向鏡面上的點O(0, 0, 0)﹐經鏡面 反射後通過點R ﹐若OR2PO﹐則R 點的坐標為____________﹒

解答 ( 2, 4, 2) 

解析 P 對 xy 平面的對稱點 (1, 2, 1)P  ﹐OR 2P O   2( 1, 2,1) ( 2, 4, 2)   ﹐知R( 2, 4, 2)  29.設L 為平面x2y z  與平面1 x y 2z 的交線﹐則直線 L 上與點 (1, 2, 1) 距離最近之點的坐標1

為__________﹒

解答 (2, 1, 1)

解析 2 1 2 1 x y z L x y z

  

   



: 

﹐

  得y z ﹐令 y z t  ﹐設交線參數式為(1t t t, , )﹐ 又 (1 t 1)2 (t 2)2 (t 1)2  3t2  6t 5 3(t1)2 ﹐ 2

t 時﹐上式有最小值 2 ﹐故直線1 上與點(1, 2, 1) 距離最近之點為 (2, 1, 1) ﹒

30. 1 1 3

: 2 2 1

x y z

L  

 

 ﹐2 1 3

:1 2 2

x y z

L  

 

 交於點P( ,  , )﹐若其交角平分線為

x t

y mt z nt

  

  

  

t  ﹐

則: :m n____________﹒

解答 1: ( 4) : 3 或3: 0 : ( 1)

解析 L 之1d1 (2, 2, 1) ﹐其方向之單位向量

1

2 2 1 ( , , )

3 3 3 u  

L 之2d2 (1, 2, 2) ﹐其方向之單位向量

2

1 2 2 ( , , )

3 3 3

u  

1 2

(1, 0, 1) uu  3

  ﹐∴: :m n3: 0 : ( 1) ﹐ 另一角的分角線:

1 2

1 4 ( , , 1)

3 3 uu  

  ﹐∴: :m n1: ( 4) : 3 ﹒

參考文獻