在直角坐标系
中，直线
的参数方程为
（
为参数），在以坐标原点为极点，
轴正半轴为极轴的极坐标系中，曲线
的方程为
.
（1）求曲线的直角坐标方程；
（2）设曲线与直线交于点
，点
的坐标为（3，1），求
.
已知函数
（
为自然对数的底数）.
（1）求函数
的零点
，以及曲线
在
处的切线方程；
（2）设方程
（
）有两个实数根
，
，求证：
.
设椭圆
（
）的左右顶点为
，上下顶点为
，菱形
的内切圆
的半径为
，椭圆的离心率为
.
（1）求椭圆
的方程；
（2）设
是椭圆上关于原点对称的两点，椭圆上一点
满足
，试判断直线
与圆的位置关系，并证明你的结论.
如图，已知三棱柱
中，平面
平面
，
，
.
（1）证明：
；
（2）设
，
，求二面角
的余弦值.
“大湖名城，创新高地”的合肥，历史文化积淀深厚，民俗和人文景观丰富，科教资源众多，自然风光秀美，成为中小学生“研学游”的理想之地.为了将来更好地推进“研学游”项目，某旅游学校一位实习生，在某旅行社实习期间，把“研学游”项目分为科技体验游、民俗人文游、自然风光游三种类型，并在前几年该旅行社接待的全省高一学生“研学游”学校中，随机抽取了100所学校，统计如下：
研学游类型 | 科技体验游 | 民俗人文游 | 自然风光游 |
学校数 | 40 | 40 | 20 |
该实习生在明年省内有意向组织高一“研学游”学校中，随机抽取了3所学校，并以统计的频率代替学校选择研学游类型的概率（假设每所学校在选择研学游类型时仅选择其中一类，且不受其他学校选择结果的影响）：
（1）若这3所学校选择的研学游类型是“科技体验游”和“自然风光游”，求这两种类型都有学校选择的概率；
（2）设这3所学校中选择“科技体验游”学校数为随机变量X，求X的分布列与数学期望.
在
中，内角
所对的边分别为
，若
，
.
（1）求
；
（2）若
边的中线
长为
，求的面积.
