如图，为处理含有某种杂质的污水，要制造一底宽为2米的无盖长方体沉淀箱，污水从
孔流入，经沉淀后从
孔流出，设箱体的长为
米，高为
米．已知流出的水中该杂质的质量分数与，的乘积
成反比，现有制箱材料60平方米，问当，各为多少米时，经沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小（，孔的面积忽略不计）．
（本小题满分12分）已知等差数列
的前
项和为，
为等比数列，且
，
。
（1）求数列，
的通项公式；
（2）求数列
的前n项和
。
（本小题满分10分）在
中，内角
所对的边分别为
，且
。
（1）求
；
（2）若
，求的周长的最大值.
（本小题满分l0分）选修4—5：不等式选讲
已知
，不等式
的解集为M.
（1）求M;
（2）当
时，证明：
.
（本小题满分10分）选修4—4：坐标系与参数方程
在直角坐标系xOy中，圆C的参数方程
为参数）．以O为极点，x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系．
（1）求圆C的极坐标方程；
（2）直线
的极坐标方程是
，射线
与圆C的交点为O、P，与直线的交点为Q，求线段PQ的长．
（本小题满分10分）选修4—1：几何证明选讲
如图所示, 
为圆
的切线, 
为切点,
，
的角平分线与
和圆分别交于点
和
.
（1）求证
（2）求
的值.