\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 3}
　行列$A=\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}$で表わされる1次変換を$f$，
$B=\begin{pmatrix} a & c \\ b & d \end{pmatrix}$で表わされる1次変換を$g$とする．
\begin{description}
\item[(1)]どんなベクトル$\vec{u}$，$\vec{v}$に対しても，
内積の間に$f(\vec{u})\cdot\vec{v}=\vec{u}\cdot g(\vec{v})$の関係が成り立つことを示せ．
\item[(2)]$f$が原点$O$を通る直線$l$をそれ自身にうつすとする．
$l$上に$O$と異なる点$P$をとり，$P$の$f$による像を$Q$，$g$による像を$R$とする．
このとき，次の(イ)(ロ)のいずれかが成り立つことを示せ．
\begin{description}
\item[(イ)]$Q=R$
\item[(ロ)]3点$Q$，$R$，$O$は直角三角形の頂点となる．
\end{description}
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
