（本小题满分14分）已知
.
（1）若
，函数
在其定义域内是增函数，求
的取值范围.
（2）在（1）的结论下，设
，求函数
的最小值；
（3）若的图象与
轴交于
，
中点为
，求证：
.
（本小题满分13分）直线
与椭圆
交于
，
两点，已知
，
，若
且椭圆的离心率
，又椭圆经过点
，
为坐标原点.
（Ⅰ）求椭圆的方程；
（Ⅱ）若直线过椭圆的焦点
，（
为半焦距），求直线的斜率
的值；
（Ⅲ）试问：
的面积是否为定值？如果是，请给予证明；如果不是，请说明理由.
（本小题满分13分）已知数列
的前
项和为
，数列
满足
，
.
（1）求数列
的通项公式； （2）求数列的前项和
；
（3）是否存在非零实数
，使得数列
为等差数列，证明你的结论.
（本小题满分12分）已知
，函数
的最小正周期为
，且当
时，
的最小值为0.
（1）求
和
的值；
（2）在
中，角
、
、
的对边分别是
、
、
,满足
，求
的取值范围.
（本小题满分13分）直三棱柱
的直观图及其正视图、侧视图、俯视图如图所示.
（1）求证：
面
； （2）求点
到平面
的距离；
（3）求二面角
的大小.
顺次连结面积为1的正三角形的三边中点构成一个黑色三角形，在余下的白色三角形上重复上面的操作。第（1）个图中黑色三角形面积总和为
，第（2）个图中黑色三角形面积总和为
，第（3）个图中黑色三角形面积总和为
，依此类推，则第
个图中黑色三角形面积总和为
.
（1） （2） （3）
