已知集合
,则
．
（本题满分10分）学校游园活动有这样一个游戏项目：甲箱子里装有3个白球、2个黑球；乙箱子里装有1个白球、2个黑球，这些球除颜色外完全相同，每次游戏从这两个箱子里各随机摸出2个球，若摸出的白球不少于2个，则获奖.（每次游戏结束后将球放回原箱）
（1）求在1次游戏中，
①摸出3个白球的概率；
②获奖的概率；
（2）求在两次游戏中获奖次数
的分布列及数学期望
.
（本题满分10分）
如图，已知正三棱柱
的所有棱长都为2，
为棱
的中点，
（1）求证：
平面
；
（2）求二面角
的余弦值大小.
（本题满分10分，选修4-4：极坐标与参数方程）
已知圆C的极坐标方程是
，以极点为平面直角坐标系的原点，极轴为x轴的正半轴，建立平面直角坐标系，直线
的参数方程是
（t是参数）。
若直线与圆C相切，求实数m的值.
（本题满分10分，选修4-2：矩阵与变换）
已知二阶矩阵M属于特征值3的一个特征向量为
，并且矩阵M对应的变换将点
变成点
，求出矩阵M.
（本题满分16分）已知数列
中,
, 
为实常数）,前
项和
恒为正值，且当
时,
.
⑴ 求证:数列
是等比数列；
⑵ 设
与
的等差中项为
,比较与
的大小；
⑶ 设
是给定的正整数，
.现按如下方法构造项数为
有穷数列
：
当
时，
；
当
时，
.
求数列
的前项和
.
