>>613
万博リングの作図をしていたらもっと簡単な説明を思いついた。
宿題なのでヒントのみ。

棒をz軸、棒の影の方向をx軸とする。
高さhの点の影は、地面に鉛直に落としてx軸方向に(3/4)h移動させた点である。90/120=3/4
(2)は高さが120sin(60°)の円周上の点なのでそれがどこに移動するかを考える
(3)は球を鉛直方向に円が連続していると考える。