（本小题满分12分）
已知
，函数
．
（1）若函数
在区间
内是减函数，求实数
的取值范围；
（2）求函数
在区间
上的最小值
；
（3）对（2）中的，若关于的方程
有两个不相等的实数解，求实数
的取值范围．
设函数
在
处的切线与
轴相交于点
．
（1）求
的值；
（2）函数
能否在
处取得极值？若能取得，求此极值；若不能，请说明理由；
（3）当
时，试比较
与
大小．
设
为关于
的
次多项式，数列
的首项
，前项和为
，对于任意的正整数，
都成立．
（1）若
，求证：数列是等比数列；
（2）试确定所有的自然数
，使得数列能成等差数列．
如图，在
地正西方向
的
处和正东方向
的
处各有一条正北方向的公路
和
，现计划在和路边各维修一个物流中心
和
，为缓解交通压力，决定修建两条互相垂直的公路
和
，设
．
（1）为减少对周边区域的影响，试确定
的位置，使
和
的面积之和最小；
（2）为节省建设成本，试确定的位置，使
的值最小．
如图，在四棱锥
中，
底面
，
为直角，
,
，
分别为
的中点．
（1）试证：
平面
；
（2）设
，且二面角
的平面角大于
，求
的取值范围．
在
中，角
所对的边分别为
，满足
，且
．
（1）求角
的大小；
（2）求
的最大值，并求取得最大值时角
的值．