(本题满分14分)
如图，两个工厂
相距
，点
为
的中点，现要在以为圆心，为半
径的圆弧
上的某一点
处建一幢办公楼，其中
.据测算此办公楼受工厂
的“噪音影响度”与距离
的平方成反比，比例系数是1，办公楼受工厂
的“噪音影响度” 与距离
的平方也成反比，比例系数是4，办公楼受两厂的“总噪音影响度”
是受两厂“噪音影响度”的和，设为
.
(Ⅰ)求“总噪音影响度” 关于
的函数关系，
并求出该函数的定义域；
(Ⅱ)当为多少时，“总噪音影响度”最小？
（本小题满分10分）选修4-4：坐标系与参数方程
已知曲线
的参数方程为
（
为参数），曲线
的极坐标方程为
.
（Ⅰ）将曲线的参数方程化为普通方程，将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程；
（Ⅱ）曲线，是否相交，若相交请求出公共弦的长，若不相交，请说明理由.
（本小题满分10分）选修4-1：几何证明选讲
如图，已知
是⊙
的直径，直线
与⊙相切于点
，
平分
.
（Ⅰ）求证：
；
（Ⅱ）若
，求的长.
(本题分12分）
定义
.
（Ⅰ）求曲线
与直线
垂直的切线方程；
（Ⅱ）若存在实数
使曲线
在
点处的切线斜率为
,且
,求实数
的取值范围.
(本题分12分）
如图，斜率为1的直线过抛物线
的焦点，与抛物线交于两点A、B, 将直线
按向量
平移得到直线
,
为上的动点,
为抛物线弧上的动点.
(Ⅰ) 若 
,求抛物线方程.
(Ⅱ)求
的最大值.
(Ⅲ)求
的最小值.
(本题分12分）
如图，在长方体
中，
，
为
中点.
（Ⅰ）求证：
；
（Ⅱ）在棱
上是否存在一点
，使得
平面
？若存在，求
的长；若不存在，说明理由.
（Ⅲ）若二面角
的大小为
，求
的长.