Abstand Punkt und Gerade

Der kleinste Abstand zwischen einem Punkt $P$ ist einer Geraden $g:\vec x = \vec a+k\vec v$
ist eine senkrechte Linie von $P$ zu $g$.
Es gilt also $\overrightarrow{Pg}\cdot \vec v=0$.
Bsp.:
$P=\pkt111$ und $g:\vec x = \vek400+k\vek220=\vek{4+2k}{0+2k}{0+0k}$
$\overrightarrow{Pg} =\vek{4+2k-1}{0+2k-1}{0+0k-1} =\vek{2k+3 }{2k-1 }{-1}$
$\overrightarrow{Pg}\cdot \vec v$ $=\vek{2k+3}{2k-1}{-1}\vek220 $
$= (2k+3)\cdot 2 + (2k-1)\cdot 2 + (k-1)\cdot 0$
$= 4k+6 + 4k-2 + 0$
$= 8k-4 $
Somit ist $8k-4=0 \ra k=\frac12$
$x_p = \vek400+\frac12\vek220 = \vek510$
Abstand:
$|\overrightarrow{Px_p}|$ $=\left|\vek{5-1}{1-1}{0-1}\right|$ $=\left|\vek{4}{0}{-1}\right|$ $=\sqrt{4^2+(-1)^2}$ $=\sqrt{17} \approx 4{,}12 $
Vorgehen:
  1. Bestimme $\overrightarrow{Pg}$ - dieser Vektor enthält $k$
  2. Löse $\overrightarrow{Pg}\cdot \vec v=0$ - liefert $k$ (lineare Gleichung)
  3. Setze $k$ in $\overrightarrow{Pg}$ ein und berechne $\Big|\overrightarrow{Pg}\Big|$