(i)  P(a,a2) なので l の傾きは 2a である。
Q(b,b2) とおくと PQ の傾きは a+b である。
l と PQ が直交しているので
2a(a+b) = -1 である。
b = - a - 1/(2a)
Q の座標は (-a-1/(2a),a2+1+1/(4a2)) である。

(ii) a2 + 1/(4a2) ≥ 1 で
等号は a2 = 1/(4a2) のとき
つまり a2 = 1/2 のとき成り立つ。
(相加相乗平均の定理より)

Q の y 座標が最小になるのは a2 = 1/2 のときである。
つまり a = root(2)/2 または a = -root(2)/2
a = root(2)/2 のとき
P(root(2)/2,1/2) で Q(-root(2),2) であり
a = -root(2)/2 のとき
P(-root(2)/2,1/2) で Q(root(2),2) である
いずれの場合も OP,OQ の傾きの積が -1 なので
OP と OQ は直交している。

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