а другой способ решения данной задачи есть?
Условие 

 по определению означает, что 

 -- это собственный вектор матрицы 

, т.е. принадлежит одному из собственных подпространств. В Вашем случае матрица диагональна, поэтому собственный базис очевиден -- это просто координатные орты. При этом 

 отвечают одному и тому же собственному числу 

 и, следовательно, соответствующее собственное подпространство состоит из всевозможных их линейных комбинаций. А 

 отвечает другому собственному числу -- 

, и соответствующее подпространство -- это все векторы, пропорциональные 

. Откуда сразу, безо всяких вычислений, и ответ:
Если вертикален (только z) либо горизонтален (z=0).