已知数列
满足如图所示的程序框图．
（Ⅰ） 写出当
时输出的结果；
（Ⅱ） 写出数列的一个递推关系式，并证明：
是等比数列；
（Ⅲ）求的通项公式及前
项和
.
如图，已知椭圆
与
的中心在坐标原点
，长轴均为
且在
轴上，短轴长分别为
，
，过原点且不与轴重合的直线
与，的四个交点按纵坐标从大到小依次为
、
、
、
．记
，
和
的面积分别为
和
．
（1）当直线与
轴重合时，若
，求
的值；；
（2）设直线
，若
，证明：
是线段
的四等分点
（3）当变化时，是否存在与坐标轴不重合的直线，使得?并说明理由．
对于给定数列
，如果存在实常数
，使得
对于任意的
都成立，我们称这个数列是“
类数列”．
（1）若
，判断数列
是否为“类数列”，并说明理由；
（2）若数列
是“类数列”，则数列
、
是否一定是“类数列”，若是的，加以证明；若不是，说明理由；
（3）若数列满足：
，设数列的前
项和为
，求的表达式，并判断是否是“类数列”．
如图，某污水处理厂要在一个矩形
的池底水平铺设污水净化管道（直角
，
是直角顶点）来处理污水，管道越长，污水净化效果越好．设计要求管道的接口是
的中点，
分别落在
上，且
，设
．
（1）试将污水管道的长度
表示成
的函数，并写出定义域；
（2）当管道长度为何值时，污水净化效果最好，并求此时管道的长度．
如图，已知正四棱柱
中，底面边长
，侧棱
的长为4，过点
作
的垂线交侧棱
于点
，交于点
．
（1）求证：
⊥平面
；
（2）求三棱锥
的体积．
已知函数
．
（1）求函数
的零点，并求反函数
；
（2）设
，若不等式
在区间
上恒成立，求实数
的范围．