一块形状为直角三角形的铁皮，直角边长分别是40cm与60cm，现在将它剪成一个矩形，并以此三角形的直角为矩形的一个角，问怎样剪法，才能使剩下的残料最少？并求出此时的残料面积。
(本小题满分14分)
已知
为实数，数列
满足
,当
时，
(1)当
时，求数列的前100项的和
；
(2)证明：对于数列，一定存在
，使
；
(3)令
,当
时，求证：
(本小题满分14分)
已知函数
(
为实数)有极值，且在
处的切线与直线
平行．
(1)求实数
的取值范围；
(2)是否存在实数，使得函数
的极小值为1，若存在，求出实数的值；若不存在，请说明理由；
(3)设
,的导数为
,令
求证：
(本小题满分14分)
已知圆
的方程为
，定直线
的方程为
．动圆
与圆外切，且与直线相切．
（Ⅰ）求动圆圆心的轨迹
的方程；
（II）斜率为
的直线与轨迹相切于第一象限的点
，过点作直线的垂线恰好经过点
，并交轨迹于异于点的点
，记
为
（
为坐标原点）的面积，求
的值．
(本小题满分14分)
设不等式
确定的平面区域为
，
确定的平面区域为
．
（1）定义横、纵坐标为整数的点为“整点”，在区域内任取3个整点，求这些整点中恰有2个整点在区域的概率；
（2）在区域内任取3个点，记这3个点在区域的个数为
，求的分布列和数学期望．
(本小题满分12分)
如图，已知
，
分别是正方形
边
、
的中点，
与
交于点
，
、
都垂直于平面，且
， 
，
是线段上一动点．
（Ⅰ）求证：平面
平面
；
（Ⅱ）试确定点的位置，使得
平面
；
（Ⅲ）当是中点时，求二面角
的余弦值．