\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 4}
　原点$O$の座標平面上の点$P=(x, \, y)$を
1次変換$\begin{cases} x'=ax+by \\ y'=cx+dy \end{cases}$ $(ad-bc\neq0)$でうつした点を
$P'=(x', \, y')$とする．
このとき，次の(1)，(2)の答えよ．
\begin{description}
\item[(1)]$a=d$，$b=-c$であるとき，
$O$以外の任意の点$P$に対して$\angle POP'=\theta$は一定となることを示せ．
\item[(2)]逆に，$O$以外の任意の点$P$に対して，
$\angle POP'=\theta$が一定であるとき，
$a=d$，$b=-c$であることを示せ．
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
