某地有三家工厂，分别位于矩形ABCD 的顶点A,B 及CD的中点P 处，已知AB="20km,CB" ="10km" ，为了处理三家工厂的污水，现要在矩形ABCD 的区域中（含边界），且与A,B等距离的一点O 处建造一个污水处理厂，并铺设排污管道AO,BO,OP ，设排污管道的总长为
km．
（Ⅰ）设∠BAO=
(rad)，将表示成的函数关系式；
（Ⅱ）请用（Ⅰ）中的函数关系式，确定污水处理厂的位置，使三条排污管道总长度最短．
（本小题满分10分）选修4-4：坐标系与参数方程
已知点
，
，点
在曲线
：
上．
（Ⅰ）求点
的轨迹方程和曲线的直角坐标方程；
（Ⅱ）求
的最小值．
（本小题满分10分）选修4-1：几何证明选讲
如图,
是圆
的直径，
是半径
的中点，
是延长线上一点，且
，直线
与圆相交于点
、
（不与
、
重合），
与圆相切于点
，连结
，
，
．
（Ⅰ）求证：
；
（Ⅱ）若
，求
．
（本小题满分12分）已知函数
，
．
（Ⅰ）若
，且
存在单调递减区间，求
的取值范围；
（Ⅱ）设函数
的图象
与函数
的图象
交于点
、
，过线段
的中点
作
轴的垂线分别交、于点
、
，是否存在点，使在点处的切线与在点处的切线平行？如果存在，求出点的横坐标，如果不存在，说明理由．
（本小题满分12分）已知椭圆
:
的焦点分别为
、
，点
在椭圆上，满足
，
．
（Ⅰ）求椭圆的方程；
（Ⅱ）已知点
，试探究是否存在直线
与椭圆交于
、
两点，且使得
？若存在，求出
的取值范围；若不存在，请说明理由．
（本小题满分12分）如图，在三棱柱
中，面
为矩形，
，
，
为
的中点，
与
交于点
，
面．
（Ⅰ）证明：
；
（Ⅱ）若
，求二面角
的余弦值．