如图，在棱长都相等的正三棱柱
中，
分别为
，
的中点.
⑴求证：
；
⑵求证：
.
（本小题满分12分）
已知矩形
与正三角形
所在的平面互相垂直， 
、
分别为棱
、
的中点，
,
，
(1)证明：直线
平面
；
(2)求二面角
的大小．
（本小题共12分）
甲，乙两人进行乒乓球比赛，约定每局胜者得
分，负者得
分，比赛进行到有一人比对方多
分或打满
局时停止．设甲在每局中获胜的概率为
，且各局胜负相互独立．已知第二局比赛结束时比赛停止的概率为
．
（Ⅰ）求
的值；
（Ⅱ）设
表示比赛停止时比赛的局数，求随机变量的分布列和数学期望
．
（文）（本小题14分）已知函数
（
为实数）.
（1）当
时， 求
的最小值；
（2）若在
上是单调函数，求的取值范围.
（理） 已知
，其中
是自然常数，
[
（1）讨论
时, 
的单调性、极值；
（2）求证：在（Ⅰ）的条件下，
;
（3）是否存在实数
，使的最小值是3，若存在，求出的值；若不存在，说明理由.
已知椭圆
的离心率
，点F为椭圆的右焦点，点A、B分别为椭圆的左、右顶点，点M为椭圆的上顶点，且满足
（1）求椭圆C的方程；
（2）是否存在直线
，当直线交椭圆于P、Q两点时，使点F恰为
的垂心（三角形三条高的交点）？若存在，求出直线方程；若不存在，请说明理由。