\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 3}
　原点$O$を中心とする球面$x^2+y^2+z^2=1$を$C$，平面$y=1$を$\alpha$とする．
$\displaystyle0<a<\frac{\pi}{2}$の定数$a$と点$A(0, \, 1, \, 0)$に対して，
次の条件を満たす球面$C$上の点$P$全体のなす集合を$M$とする．
$\displaystyle \angle AOP<\frac{\pi}{2}$であって，
平面$\alpha$と点$P$における$C$の接平面$\beta$とのなす角
（$\alpha$の法線と$\beta$の法線とのなす角）が$a$である．
\begin{description}
\item[(1)]$M$はどのような集合であるか，$a$を用いて表せ．
\item[(2)]平面$px+y-z+q-\cos a=0$と$M$とが共有点をもつための$p$，$q$の満たす条件を求め，
点$(p, \, q)$の存在範囲を図示せよ．
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
