已知直角梯形
中，
，
过
作
，垂足为
，
分别为
的中点，现将
沿
折叠使二面角
的平面角的正切值为
.
（1）求证：
平面
；
（2）求异面直线
与
所成的角的余弦值；
（3）求二面角
的大小．
（本小题满分12分）已知数列
、
的前n项和分别为
、
，
且满足
，
.
（Ⅰ）求
、
的值，并证明数列是等比数列；
（Ⅱ）试确定实数
的值，使数列
是等差数列.
（本小题满分12分）在一个选拔项目中，每个选手都需要进行4轮考核，每轮设有一个问题，能正确回答者进入下一轮考核，否则被淘汰.已知某选手能正确回答第一、二、三、四轮问题的概率分别为
、
、
、
，且各轮问题能否正确回答互不影响.
（Ⅰ）求该选手进入第三轮才被淘汰的概率；
（Ⅱ）求该选手至多进入第三轮考核的概率；
（Ⅲ）该选手在选拔过程中回答过的问题个数记为
，求随机变量的分布列和期望.
（本小题满分10分）已知向量
，
.
（Ⅰ）若
，求
的值；
（Ⅱ）设
，求
的取值范围．
（本小题满分13分）
如图6所示，在直角坐标平面上的矩形
中，
，
，点
，
满足
，
，点
是
关于原点的对称点，直线
与
相交于点
．
（Ⅰ）求点的轨迹方程；
（Ⅱ）若过点
的直线与点的轨迹相交于
，
两点，求
的面积的最大值．
图6
（本小题满分13分）
已知首项不为零的数列
的前
项和为
，若对任意的
，
，都有
．
（Ⅰ）判断数列是否为等差数列，并证明你的结论；
（Ⅱ）若数列
的第项
是数列的第
项
，且
，
，求数列的前项和
．