Trong không gian với hệ trục tọa độ , gọi điểm , điểm .

Khi đó thuộc mặt cầu tâm , bán kính và thuộc mặt phẳng .

Suy ra .

Ta có suy ra nhỏ nhất khi thẳng hàng.

Do vậy nhỏ nhất khi là hình chiếu của lên và là giao của và mặt cầu.

Khi đó .

Mà . Suy ra .

Vậy .

Do đó ta điền như sau

Giá trị của k bằng 7 .

Giá trị của p bằng −4 .

Giá trị của q bằng 3 .