Trong không gian với hệ trục tọa độ
, mặt phẳng
đi qua hai điểm
cắt các tia
lần lượt tại
sao cho
nhỏ nhất, với
là trọng tâm tam giác
. Biết
, hãy tính
.
Gọi với
.
Khi đó phương trình của .
Vì nên
. Kết hợp với điều kiện
suy ra
và
.
Cũng từ trên ta có .
Trọng tâm của tam giác
có tọa độ
.
Xét hàm số với
.
Ta có .
Bảng biến thiên
đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi
đạt giá trị nhỏ nhất. Điều này xảy ra khi
; lúc đó
và
.
Vậy