>>439
k=0のときは簡単
k≠0のときはQ(p,q)としてPQの傾き=-1/kとPQの中点がy=kx上という条件で
方程式をつくってp、qについて解く
出てきた解がk=0のときも、Pが直線上にあるときも成り立つかチェックする
(2)は代入して整理して倍角の公式の逆
(3)は(2)で出てきたものの最大最小を求めるだけ