Pは直線ℓ上にある点なので
Pのx座標をaとすると(a,−3a+9)と表せる
四角形OPQRが正方形になるには
y軸からPのx座標までの長さ と
x軸からPのy座標までの長さ が
等しくなればよい
つまりPのx座標と
Pのy座標の絶対値 が等しくなる時を求めればよい
①Pがx軸より上にあるとき
つまりx<3のとき
y軸からPのx座標までの長さはa
x軸からPのy座標までの長さは−3a+9
だから a=−3a+9 のとき四角形OPQRは正方形になる
よってa=9/4 これは条件を満たす
このとき、Pの座標は(9/4,9/4)
②Pがx軸より下にあるとき
つまりx>3のとき
y軸からPのx座標までの長さはa
x軸からPのy座標までの長さは3a−9
だから a=3a−9 のとき四角形OPQRは正方形になる
よってa=9/2 これは条件を満たす
このとき、Pの座標は(9/2,−9/2)
よって求める座標は(9/4,9/4),(9/2,−9/2)