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).