=== Условие задачи 585 === 1) Написать уравнения общего перпендикуляра к двум прямым: \[ \frac{x-1}{8} = \frac{y-2}{4} = \frac{z-3}{1}, \quad \frac{x-1}{2} = \frac{y}{-2} = \frac{z+1}{1} \] и найти расстояние \( d \) между этими прямыми; 2) найти точки пересечения общего перпендикуляра к данным прямым с этими прямыми. === Решение === **1. Исходные данные** Первая прямая: направляющий вектор \(\vec{s_1} = (8,4,1)\), точка \(A_1(1,2,3)\). Вторая прямая: направляющий вектор \(\vec{s_2} = (2,-2,1)\), точка \(A_2(1,0,-1)\). **2. Направляющий вектор общего перпендикуляра** \[ \vec{n} = \vec{s_1} \times \vec{s_2} = (8,4,1) \times (2,-2,1) = (6,-6,-24) \sim (1,-1,-4). \] **3. Расстояние между прямыми** Смешанное произведение векторов \(\overrightarrow{A_1A_2}\), \(\vec{s_1}\), \(\vec{s_2}\): \[ \overrightarrow{A_1A_2} = (0,-2,-4), \] \[ \left| \begin{array}{ccc} 0 & -2 & -4 \\ 8 & 4 & 1 \\ 2 & -2 & 1 \end{array} \right| = 0\cdot(4\cdot1 - 1\cdot(-2)) - (-2)\cdot(8\cdot1 - 1\cdot2) + (-4)\cdot(8\cdot(-2) - 4\cdot2) = 2\cdot(8-2) -4\cdot(-16-8) = 12 + 96 = 108. \] Модуль векторного произведения: \[ |\vec{s_1} \times \vec{s_2}| = \sqrt{6^2 + (-6)^2 + (-24)^2} = \sqrt{36+36+576} = \sqrt{648} = 18\sqrt{2}. \] Следовательно, \[ d = \frac{108}{18\sqrt{2}} = \frac{6}{\sqrt{2}} = 3\sqrt{2}. \] **4. Уравнения общего перпендикуляра** Общий перпендикуляр задаётся как линия пересечения двух плоскостей: Плоскость, проходящая через первую прямую и параллельная \(\vec{n}\): Нормаль \(\vec{m_1} = \vec{s_1} \times \vec{n} = (5,-11,4)\), уравнение: \(5(x-1) - 11(y-2) + 4(z-3) = 0 \Rightarrow 5x - 11y + 4z + 5 = 0\). Плоскость, проходящая через вторую прямую и параллельная \(\vec{n}\): Нормаль \(\vec{m_2} = \vec{s_2} \times \vec{n} = (1,1,0)\), уравнение: \((x-1) + (y-0) = 0 \Rightarrow x + y - 1 = 0\). Таким образом, уравнения общего перпендикуляра: \[ \boxed{\begin{cases} 5x - 11y + 4z + 5 = 0, \\ x + y - 1 = 0. \end{cases}} \] **5. Точки пересечения общего перпендикуляра с прямыми** Параметризуем точки на прямых: \[ P_1 = A_1 + t_1 \vec{s_1} = (1+8t_1,\; 2+4t_1,\; 3+t_1), \] \[ P_2 = A_2 + t_2 \vec{s_2} = (1+2t_2,\; -2t_2,\; -1+t_2). \] Вектор \(\overrightarrow{P_1P_2}\) должен быть параллелен \(\vec{n}\), что даёт систему: \[ \frac{2t_2 - 8t_1}{1} = \frac{-2t_2 - 4t_1 - 2}{-1} = \frac{t_2 - t_1 - 4}{-4} = \lambda. \] Решая, находим \(t_1 = -\frac{1}{6}\), \(t_2 = -\frac{1}{6}\). Тогда: \[ P_1 = \left(-\frac{1}{3},\; \frac{4}{3},\; \frac{17}{6}\right), \quad P_2 = \left(\frac{2}{3},\; \frac{1}{3},\; -\frac{7}{6}\right). \] **Ответы:** 1) Расстояние \(d = 3\sqrt{2}\); уравнения общего перпендикуляра: \[ 5x - 11y + 4z + 5 = 0,\; x + y - 1 = 0. \] 2) Точки пересечения: \[ \left( -\frac{1}{3}, \frac{4}{3}, \frac{17}{6} \right),\; \left( \frac{2}{3}, \frac{1}{3}, -\frac{7}{6} \right). \]