高校数学で習う「空間内の2直線間の距離」について考えてみたいと思います。 3次元空間内に2直線 があるとします。 が「ねじれの位置にある」とは、 が交点を持たず、かつ、平行でもないことを言います。このとき、2直線 の距離を考えてみたいと思います。 そもそも2直線の距離とは、というところから考えたいと思います。 の点 および の点 を任意にとったとき、距離 の最小値を2直線 の距離と定義します。 ここで疑問に思うのは、そもそもこの最小値は存在するのか?、という問題です。2直線の位置関係によっては、2直線のそれぞれの点の距離がいつまでも漸近的に小さくなり続けるなんてこともあるかもしれません。この場合、最小値は存在しないことになります。もちろん、直感的にはそんな状況はなさそうに思えますが、証明される必要があると思います。 最小値が存在しなければ、2直線の距離は定義できない場合が存在するということ