\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 3 (a)}
　座標平面上のベクトル全体の集合を$V$とし，
$\overrightarrow{a}=(a_1, \, a_2)$を$V$の1つの単位ベクトルとする．
$V$から$V$への変換$T$を
\[ T(\overrightarrow{x})=-\overrightarrow{x}+2(\overrightarrow{x}, \, \overrightarrow{a})\overrightarrow{a}
\hspace{1zw} (\overrightarrow{x} \in V) \]
によって定める．
ここで$(\overrightarrow{x}, \, \overrightarrow{a})$は
$\overrightarrow{x}$と$\overrightarrow{a}$との内積を表す．
\begin{description}
\item[(1)]$V$の任意の2つのベクトル$\overrightarrow{x}$，$\overrightarrow{y}$に対して
$(T(\overrightarrow{x}), \, T(\overrightarrow{y}))=(\overrightarrow{x}, \, \overrightarrow{y})$が成り立つことを示せ．
\item[(2)]$V$の任意のベクトル$\overrightarrow{x}$に対して，
$T(T(\overrightarrow{x}))-\overrightarrow{x}$を計算せよ．
\item[(3)]$\overrightarrow{u}=(1, \, 0)$，$\overrightarrow{v}=(0, \, 1)$とおく．
$T(\overrightarrow{u})=\overrightarrow{v}$となる$\overrightarrow{a}$を求めよ．
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
