(本题12分)已知
，解关于
的不等式
.
（本小题满分13分）如图，在正三棱柱
中，已知
，
，
是
的中点，
在棱
上．
（1）求异面直线
与
所成角；
（2）若
平面
，求
长；
（3）在棱上是否存在点，使得二面角
的大小等于
，若存在，求的长；若不存在，说明理由．
（本小题满分13分）椭圆
的左、右焦点分别是
，
，过
斜率为1的直线与椭圆
相交于
，
两点，且
，
，
成等差数列．
（1）请探求
与
的关系；
（2）设点
在线段
的垂直平分线上，求椭圆的方程．
（本小题满分12分）如图所示，直三棱柱
中，
，
，棱
，
分别是
、
的中点.
（1）求
的长；
（2）求
的值；
（3）求证：
.
（本小题满分12分） 已知命题
表示焦点在
轴的双曲线，命题
是增函数，若
或
为真命题，且为假命题，求实数
的取值范围.
（本小题满分12分） 已知曲线
: 
，求曲线在
轴上的所截的线段的长度为1的充要条件，证明你的结论.