Question

已知三点P（1，2），Q（2，1），R（3，2），过原点作一直线，使得点P，Q，R到此直线的距离的平方和最小，求此直线方程．

Answer

①当直线的斜率存在时，由题意，可设所求直线方程为y=kx，利用点到直线的距离公式可得点P，Q，R到直线的距离平方和t=，即（t-14）k2+20k+（t-9）=0，对t分类讨论；即可得出t的最小值；
②当直线的斜率不存在时，直线为y轴，3点到y轴的距离的平方和为14，不是最小值．
【解析】
①当直线的斜率存在时，由题意，可设所求直线方程为y=kx，
设点P，Q，R到直线的距离平方和为t，则t==，即（t-14）k2+20k+（t-9）=0，
当t=14时，；当t≠14时，由△≥0，可得．
②当直线的斜率不存在时，直线为y轴，3点到y轴的距离的平方和为14，不是最小值．
综上可知：t的最小值为，此时k=．
故直线的方程为．