[문제 3]
40점 · C의 좌표 (2t−2,−t+1,2t)(3-1) 벡터 (2,−1,2)가 평면 2x−y+2z=4에 수직하므로 C의 좌표는 (2t−2,−t+1,2t)이다.
70점 · 답 (0,0,2)그런데 C는 평면 2x−y+2z=4 위에 있어야 하므로 t=1이다. 따라서 C의 좌표는 (0,0,2)이다.
40점 · z좌표 2를 구하면(3-2) 점 C′와 거리가 최대가 되는 점 P′에서 CP가 xy평면과 평행하여야 하므로 점 P의 z좌표는 2이다.
80점 · 답 (535,5235,0)과 (−535,−5235,0)을 모두 구하면 80점 (한 개만 구하면 70점)따라서 (x+2)2+(y−1)2=12이고, 2x−y=0이므로 P′의 좌표는 (535,5235,0) 또는 (−535,−5235,0)이다.
(3-3) 점 C′와 거리가 최소가 되는 점 P′의 위의 점 P1(x,y,z)과 점 C′와 거리가 최대가 되는 점 P′ 위의 점 P2(535,5235,2)에 대하여 CP1과 CP2는 서로 수직이다.
40점 · 수직조건으로 부터 x=−2y를 구하면따라서 (x,y,z−2)⋅(1,2,0)=0이므로 x=−2y를 얻는다.
80점 · 답 (15435,−15235,0)과 (−15435,15235,0)을 모두 구하면 80점 (한 개만 구하면 70점)(x+2)2+(y−1)2+z2=16, 2x−y+2z=4, x=−2y를 풀면 45y2=28이다. 따라서 P′의 좌표는 (15435,−15235,0) 또는 (−15435,15235,0)이다.