\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\usepackage[dvipdfm]{graphicx}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 4}
　座標空間に6点
\[ A(0, \, 0, \, 1), \hspace{1zw} B(1, \, 0, \, 0), \hspace{1zw}
C(0, \, 1, \, 0), \hspace{1zw} D(-1, \, 0, \, 0), \hspace{1zw}
E(0, \, -1, \, 0), \hspace{1zw} F(0, \, 0, \, -1) \]
を頂点とする正八面体ABCDEFがある．
$s$，$t$を$0<s<1$，$0<t<1$を満たす実数とする．
線分AB，ACをそれぞれ$1-s:s$に内分する点をP，Qとし，
線分FD，FEをそれぞれ$1-t:t$に内分する点をR，Sとする．
\begin{description}
\item[(1)]4点P，Q，R，Sが同一平面上にあることを示せ．
\item[(2)]線分PQの中点をLとし，線分RSの中点をMとする．
$s$，$t$が$0<s<1$，$0<t<1$の範囲を動くとき，
線分LMの長さの最小値$m$を求めよ．
\item[(3)]正八面体ABCDEFの4点P，Q，R，Sを通る平面による切り口の面積を$X$とする．
線分LMの長さが(2)の値$m$をとるとき，
$X$を最大とするような$s$，$t$の値と，
そのときの$X$の値を求めよ．
\end{description}
\includegraphics[width=8cm]{fig_2018_4.jpg}
\end{flushleft}
\end{document}
