对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为:
)为0.8,要求洗完后的清洁度是0.99.有两种方案可供选择,方案甲:一次清洗;方案乙:两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为
(1≤a≤3).设用
单位质量的水初次清洗后的清洁度是
(
),用
质量的水第二次清洗后的清洁度是
,其中
是该物体初次清洗后的清洁度.
(Ⅰ)分别求出方案甲以及
时方案乙的用水量,并比较哪一种方案用水量较少;
(Ⅱ)若采用方案乙,当为某定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量,使总用水量最少?并讨论取不同数值时对最少总用水量多少的影响.
（本小题满分12分）已知函数
的图象与直线
的相邻两个交点之间的距离为
.
（Ⅰ）求函数
的单调递增区间；
（Ⅱ）设
的内角
所对的边分别是
.若
，求角
的大小.
（本小题满分14分）已知函数
（
为自然对数的底数），曲线
在
处的切线与直线
互相垂直．
（Ⅰ）求实数
的值；
（Ⅱ）若对任意
， 
恒成立，求实数
的取值范围；
（Ⅲ）设
，
．问：是否存在正常数
，对任意给定的正整数
，都有
成立？若存在，求的最小值；若不存在，请说明理由．
（本小题满分13分）如图，已知椭圆
的离心率为
，其左、右顶点分别为
．一条不经过原点的直线
与该椭圆相交于
、
两点．
（Ⅰ）求椭圆
的方程；
（Ⅱ）若
，直线
与
的斜率分别为
．试问：是否存在实数
，使得
？若存在，求的值；若不存在，请说明理由．
（本小题满分12分）已知等差数列
单调递增，且
， 
是
与
的等比中项．
（Ⅰ）求数列的通项公式；
（Ⅱ）设数列的前
项和为
，求数列
的前项和
．
（本小题满分12分）如图，已知
是圆
的两条互相垂直的直径，直角梯形
所在平面与圆所在平面互相垂直，其中
，
，
，
，点
为线段
中点．
（Ⅰ）求证：直线
平面
；
（Ⅱ）若点
在线段
上，且点在平面
上的射影为线段
的中点，请求出线段
的长．