已知点
为圆周
的动点，过点作
轴，垂足为
，设线段
的中点为
，记点的轨迹方程为
，点
(1)求动点的轨迹方程;
(2)若斜率为
的另一个交点为
，求
面积的最大值及此时直线
的方程；
(3)是否存在方向向量
的直线
交与两个不同的点
，且有
？若存在，求出
的取值范围；若不存在，说明理由。
（本小题满分12分）为了分流地铁高峰的压力，市发改委通过听众会，决定实施低峰优惠票价制度．不超过
公里的地铁票价如下表：
乘坐里程 （单位： ） |
 |
 |
 |
| 票价（单位：元） |
 |
 |
 |
现有甲、乙两位乘客，他们乘坐的里程都不超过公里．已知甲、乙乘车不超过
公里的概率分别为
，
，甲、乙乘车超过公里且不超过
公里的概率分别为
，．
（Ⅰ）求甲、乙两人所付乘车费用不相同的概率；
（Ⅱ）设甲、乙两人所付乘车费用之和为随机变量
，求的分布列与数学期望．
（本小题满分12分）如图1，在矩形
中，
，
，将
沿矩形的对角线
翻折，得到如图2所示的几何体
，使得
＝
．
（Ⅰ）求证：
；
（Ⅱ）若在
上存在点
，使得
，求二面角
的余弦值．
（本小题满分12分）数列
的各项均为正数，
为其前
项和，对于任意
，总有
成等差数列．
（Ⅰ）求数列的通项公式；
（Ⅱ）设
，数列
的前项和为
，求证:
．
设集合
，集合
，
集合
中满足条件“
”的元素个数记为
．
（1）求
和
的值；
（2）当
时，求证：
．
如图，平行四边形
所在平面与直角梯形
所在平面互相垂直，且
，
为
中点．
（1）求异面直线
与
所成的角；
（2）求平面
与平面所成的二面角（锐角）的余弦值．