已知三棱锥
中，
，
，
，且
两两垂直，
是
中点，
是
重心，现如图建立空间直角坐标系
。
（Ⅰ）求点和的坐标；
（Ⅱ）求异面直线
和
所成角的余弦值。
（本小题满分13分）设集合
由满足下列两个条件的数列
构成：
①
②存在实数
，使
．（
为正整数）
（Ⅰ）在只有
项的有限数列，
中，其中
，
，
，
，
，
，
，
，
，
，试判断数列，是否为集合的元素；
（Ⅱ）设
是等差数列，
是其前项和，
，
，证明数列
；并求出的取值范围.
（本小题满分14分）
已知椭圆的中心在坐标原点
，长轴长为
,离心率
，过右焦点
的直线
交椭圆于
，
两点．
（Ⅰ）求椭圆的方程；
（Ⅱ）当直线的斜率为1时，求
的面积；
（Ⅲ）若以
为邻边的平行四边形是矩形，求满足该条件的直线的方程.
（本小题满分14分）已知函数
.
（Ⅰ）若
时，
取得极值，求
的值；
（Ⅱ）求在
上的最小值；
（Ⅲ）若对任意
，直线
都不是曲线
的切线，求的取值范围.
（本小题满分13分）在四棱锥
中，底面
是正方形，
与
交于点
，
底面
，
为
的中点. 
（Ⅰ）求证：
∥平面
；
（Ⅱ）求证：
；
（Ⅲ）若
在线段
上是否存在点
，使
平面
？
若存在，求出
的值，若不存在，请说明理由．
（本小题满分13分）函数
部分图象如图所示．
（Ⅰ）求
的最小正周期及解析式；
（Ⅱ）设
，求函数
在区间
上的最大值和最小值．