回答

2はそのまま2つの式を係数比較すればいけると思います
3は垂直であることを利用して、ab、bc、acベクトルの内積を使いつつ、PQベクトルを出し、2乗の値を頑張って求めるとかですかね

僕の力ではこの辺ですが、もっと簡単な方法があると思います

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