\documentclass[12pt]{jsarticle}
\usepackage{amsmath,amssymb}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\setlength{\baselineskip}{22pt}
\begin{flushleft}
{\huge 4}
　2次の列ベクトル$X$，$Y$，$Z$は大きさが1であり，
$X=\begin{pmatrix} 1 \\ 0 \end{pmatrix}$かつ$Y \neq X$とする．
ただし，一般に2次の列ベクトル$\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$の大きさは
$\sqrt{x^2+y^2}$で定義される．
また，2次の正方行列$A$が$AX=Y$，$AY=Z$，$AZ=X$をみたすとする．
このとき，次の問いに答えよ．
\begin{description}
\item[(1)]$Y \neq -X$を示せ．
\item[(2)]$Z$は$Z=sX+tY$ ($s$，$t$は実数) の形にただ一通りに表せることを示せ．
\item[(3)]$X+Y+X=\begin{pmatrix} 0 \\ 0 \end{pmatrix}$を示せ．
\item[(4)]行列$A$を求めよ．
\end{description}
\end{flushleft}
\end{document}
