\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 3}
　正の実数$x, \, y$が，方程式
\[ \frac{9^{4x}+9^{y^2+1}}{6}=3^{4x+y^2} \hspace{1zw} \cdots\cdots\text{(★)} \]
を満たすとする。
\begin{description}
\item[(1)]$y^2$を$x$を用いて表せ。
\item[(2)]正の実数$x, \, y$が(★)および$\displaystyle1-\frac{x}{y}>0$を満たしながら動くとき，
\[ \frac{1}{\log_{1+\frac{x}{y}}4}+\frac{1}{\log_{1-\frac{x}{y}}4} \]
の最大値を求めよ。
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
