\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 5}
　$S$を$xyz$空間内の原点$O(0, \, 0, \, 0)$を中心とする半径1の球面とする。
また，点$P(a, \, b, \, c)$を点$N(0, \, 0, \, 1)$とは異なる球面$S$上の点とする。
点$P$と点$N$を通る直線$l$と$xy$平面との交点を$Q$とおく。
このとき，以下の問いに答えよ。
\begin{description}
\item[(1)]点$Q$の座標を$a, \, b, \, c$を用いて表せ。
\item[(2)]$xy$平面上の点$(p, \, q, \, 0)$と点$N$を通る直線を$m$とする。
直線$m$と球面$S$の交点のうち，点$N$以外の交点の座標を$p, \, q$を用いて表せ。
\item[(3)]点$\displaystyle\left( 0, \, 0, \, \frac{1}{2} \right)$を通り，
ベクトル$(3, \, 4, \, 5)$に直交する平面$\alpha$を考える。
点$P$が平面$\alpha$と球面$S$との交わりを動くとき，
点$Q$は$xy$平面上の円周上を動くことを示せ。
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
