如图，ABCD是正方形空地，正方形的边长为30m，电源在点P处，点P到边AD、AB的距离分别为
9m、3m，某广告公司计划在此空地上竖一块长方形液晶广告屏幕MNEF，MN：NE=16：9，线段MN必须过点P，满足M、N分别在边AD、AB上，设
，液晶广告屏幕MNEF的面积为
（I）求S关于x的函数关系式，并写出该函数的定义域；
（II）当x取何值时，液晶广告屏幕MNEF的面积S最小？
（本小题满分12分）如图所示的几何体中，
内接于圆
，且
是圆的直径，四边形
为矩形，且
．
（Ⅰ）证明:
;
（Ⅱ）若
且二面角
所成角
的余弦值是
,试求该几何体
的体积．
（本小题满分12分）某校为了提高学生身体素质，决定组建学校足球队，学校为了解报名学生的身体素质,对他们的体重进行了测量,将所得的数据整理后,画出了频率分布直方图（如图）,已知图中从左到右3个小组的频率之比为
,其中第2小组的频数为
．
（Ⅰ）求该校报名学生的总人数;
（Ⅱ）若从报名的学生中任选3人,设
表示体重超过60kg的学生人数,求的数学期望与方差．
（本小题满分12分）已知函数
的部分图像如图所示，若
，且
．
（Ⅰ）求函数
的单调递增区间；
（Ⅱ）若将的图像向左平移
个单位长度，得到函数
的图像，求函数在区间
上的最大值和最小值．
选修4－5：不等式选讲
设函数
，
．
（1）求不等式
的解集；
（2）设
，且
．求证：
．
选修4－4：坐标系与参数方程
在直角坐标系
中，以原点
为极点，以
轴正半轴为极轴，建立极坐标系，曲线
的极坐标方程为
，曲线
的参数方程为
．
（1）求曲线的直角坐标方程与曲线的普通方程；
（2）试判断曲线与是否存在两个交点？若存在，求出两交点间的距离；若不存在，说明理由．