\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 3}
　$a$，$b$，$c$を実数とする．
ベクトル$\overrightarrow{v_1}=(3, \, 0)$，$\overrightarrow{v_2}=(1, \, 2\sqrt2)$をとり，
$\overrightarrow{v_3}=a\overrightarrow{v_1}+b\overrightarrow{v_2}$とおく．
座標平面上のベクトル$\overrightarrow{p}$に対する条件
\begin{description}
\item[（＊）]$(\overrightarrow{v_1}\cdot\overrightarrow{p})\overrightarrow{v_1}+
(\overrightarrow{v_2}\cdot\overrightarrow{p})\overrightarrow{v_2}+
(\overrightarrow{v_3}\cdot\overrightarrow{p})\overrightarrow{v_3}=c\overrightarrow{p}$
\end{description}
を考える．
ここで$\overrightarrow{v_i}\cdot\overrightarrow{p}$ $(i=1, \, 2, \, 3)$は
ベクトル$\overrightarrow{v_i}$とベクトル$\overrightarrow{p}$の内積を表す．
このとき以下の問いに答えよ．
\begin{description}
\item[(1)]座標平面上の任意のベクトル$\overrightarrow{v}=(x, \, y)$が，
実数$s$，$t$を用いて$\overrightarrow{v}=s\overrightarrow{v_1}+t\overrightarrow{v_2}$と表されることを，
$s$および$t$の各々を$s$，$y$の式で表すことによって示せ．
\item[(2)]$\overrightarrow{p}=\overrightarrow{v_1}$と$\overrightarrow{p}=\overrightarrow{v_2}$の両方が
条件（＊）をみたすならば，座標平面上のすべてのベクトル$\overrightarrow{v}$に対して，
$\overrightarrow{p}=\overrightarrow{v}$が条件（＊）をみたすことを示せ．
\item[(3)]座標平面上のすべてのベクトル$\overrightarrow{v}$に対して，
$\overrightarrow{p}=\overrightarrow{v}$が条件（＊）をみたす．
このような実数の組$(a, \, b, \, c)$をすべて求めよ．
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
