\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 1}
　2次正方行列
\[ X=\begin{pmatrix} a & 2-a \\ 1-a & 3-b \end{pmatrix} \text{と}
Y=\begin{pmatrix} c & 1-c \\ 2-c & c \end{pmatrix} \]
について，つぎの等式が成り立つとする．ただし，$a$，$b$，$c$は実数とする．
\[ (X+Y)(X-Y)=X^2-Y^2 \]
つぎの各問に答えよ．
\begin{description}
\item[(1)]$b$と$c$を，それぞれ$a$で表せ．
\item[(2)]$Z=X^2+2XY+Y^2$とする．$Z$の各成分を$a$，$b$，$c$を用いずに表せ．
\item[(3)]$X^4=kE$（$k$は実数）を満たす$X$および$k$を求めよ．
ここで，$E=\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$である．
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
