（本小题满分13分）
已知椭圆
的离心率为
，以原点为圆心，椭圆的短半轴为半径的圆与直线
相切．
（Ⅰ）求椭圆
的方程；
（Ⅱ）设
，
，
是椭圆上关于
轴对称的任意两个不同的点，连结
交椭圆于另一点
，证明直线
与轴相交于定点
；
（Ⅲ）在（Ⅱ）的条件下，过点的直线与椭圆交于
，
两点，求
的取值范围．
（本小题满分14分）如图，四棱锥
中，
，底面
为梯形，
，
，且
，
.
（1）求证：
;
（2）求二面角
的余弦值.
（本小题满分14分）设
表示数列
的前
项和.
（1）若为公比为
的等比数列，写出并推导的计算公式;
（2）若
，
，求证：
<1.
某中学将
名高一新生分成水平相同的甲、乙两个“平行班”，每班
人，吴老师采用
、
两种不同的教学方式分别在甲、乙两个班进行教学实验.为了解教学效果，期末考试后，分别从两个班级中各随机抽取
名学生的成绩进行统计，作出的茎叶图如下：
记成绩不低于
分者为“成绩优秀”.
（1）在乙班样本的个个体中，从不低于
分的成绩中随机抽取
个，记随机变量
为抽到“成绩优秀”的个数，求的分布列及数学期望
；
（2）由以上统计数据填写下面
列联表，并判断有多大把握认为“成绩优秀”与教学方式有关？
| 甲班（方式） |
乙班（方式） |
总计 |
|
| 成绩优秀 |
|||
| 成绩不优秀 |
|||
| 总计 |
【改编】设函数
.
（1）求
的定义域和最小正周期；
（2）当
，若
成立，求
的取值范围；
（本小题满分12分）已知函数
，
.
（Ⅰ）
时，证明：
；
（Ⅱ）
，若
，求a的取值范围.