\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 3}
　2次の正方行列
\[ A=\begin{pmatrix} 9 & -2 \\ -2 & 6 \end{pmatrix}, \hspace{1zw}
X=\begin{pmatrix} x & z \\ z & y \end{pmatrix} \hspace{1zw}
(x, \, y, \, z \text{は実数}) \]
に対して，$AX=XA$が成り立っているとき，つぎの問いに答えよ．
\begin{description}
\item[(1)]$z$を，$x$，$y$で表せ．
\item[(2)]$X$はある実数$p$，$q$に対して
\[ X=p\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 4 \end{pmatrix}+q\begin{pmatrix} 4 & -2 \\ -2 & 1 \end{pmatrix} \]
と表せることを示せ．
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
