(本题满分16分，第1小题满分4分，第2小题满分6分，第3小题满分6分)
设等比数列
的前
项和为
，已知
.
(1)求数列的通项公式；(2)在
与
之间插入个1，构成如下的新数列：
，求这个数列的前
项的和；、(3)在与
之间插入个数，使这
个数组成公差为
的等差数列(如：在
与
之间插入1个数构成第一个等差数列，其公差为
；在
与
之间插入2个数构成第二个等差数列，其公差为
，…以此类推)，设第个等差数列的和是
. 是否存在一个关于的多项式
，使得
对任意
恒成立？若存在，求出这个多项式；若不存在，请说明理由.
（本小题满分12分）如图，平面
平面
，
,
，点
在线段
上移动．
（1）当点为的中点时，求证：
平面
；
（2）求证：无论点在线段的何处，总有
．
（本小题满分12分）某校从参加某次计算机能力测试学生中抽出36名学生，并统计了他们的计算机成绩（成绩均为整数且满分为120分），成绩的频率分布直方图如图所示，其中成绩分组区间是：
．
（1）求实数a的值并求这36名学生成绩的样本平均数
（同一组中的数据用该组区间的中点值作代表）；
（2）已知计算机成绩为120分有4位同学，从这4位同学中任选两位同学，再从计算机成绩在
中任选一位同学组成“二帮一”小组．已知甲同学的成绩为81分，乙同学的成绩为120分，求甲、乙两同学恰好被安排在同一个“二帮一”小组的概率．
（本小题满分12分）已知函数
，
．
（1）求函数
的单调递增区间；
（2）在
中，角
所对的边分别为
，
，且向量
与
垂直，求的面积．
（本小题满分14分）如图，已知椭圆
：
的离心率为
， 
、
、
、
是其四个顶点，且四边形
的面积为
．
（Ⅰ）求椭圆的方程；
（Ⅱ）已知直线
与椭圆交于
、
两点，
（ⅰ）若直线过点
，则是否存在直线，使得以
为直径的圆经过点
？求直线的方程；如果存在求出直线的方程；如果不存在，是说明理由．
（ⅱ）若
，且坐标原点在以为直径的圆外，求该直线在
轴上的截距的取值范围．
（本小题满分13分）设函数
．
（Ⅰ）试讨论函数
的单调区间；
（Ⅱ）设
，若对于任意给定的
，方程
在
内有两个不同的根，求实数
的取值范围．