\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 4}
　$xyz$空間において，点$P_1(3, \, -1, \, 1)$を中心とし半径が$\sqrt5$の球面$S_1$と，
点$P_2(5, \, 0, \, -1)$を中心とし半径が$\sqrt2$の球面$S_2$を考える。
\begin{description}
\item[(1)]線分$P_1P_2$の長さを求めよ。
\item[(2)]$S_1$と$S_2$が交わりをもつことを示せ。この交わりは円となる。
この円を$C$とし，その中心を$P_3$とする。$C$の半径および中心$P_3$の座標を求めよ。
\item[(3)](2)の円$C$に対し，$C$を含む平面を$H$とする。
$xy$平面と$H$の両方に平行で，大きさが1のベクトルをすべて求めよ。
\item[(4)]点$Q$が(2)の円$C$上を動くとき，$Q$と$xy$平面の距離$d$の最大値を求めよ。
また，$d$の最大値を与える点$Q$の座標を求めよ。
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
