P, Q, R が一直線上にあることを示せ。
f = pq - pq + qr - qr + rp - rp とおいて f = 0 を示す。
(1 + a2)p = 2a、  p = p
(a2c - d)q = a(c-d) + (a2 - 1)cd
(a2c - d)q = (a2 - 1) + a(c-d)
(a2d - c)r = a(d-c) + (a2 - 1)cd
(a2d - c)r = (a2 - 1) + a(d-c)
g = (1 + a2)(a2c - d)(a2d - c)、h = 2a(a2 - 1)(1-cd)
  とおく。このとき

g(pq - pq) = gp(q-q) = h(a2d - c)
g(qr - qr) = h(1 + a2)(c-d)
g(rp - rp) = gp(r - r) = -h(a2c - d)

であるので

gf = 0

g ≠ 0 は条件より出てくる (参考)
従って f = 0 をえる。
よって P, Q, R は一直線上にある。
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参考

A における接線が実軸と交わるので 1 + a2 ≠ 0
直線 AC と BD が交わるので ac ≠ bd (参考)
これより a2c - d ≠ 0
同様に a2d - c ≠ 0