如图，在四棱锥
中，四边形
为平行四边形，
为
上一点，且
.
(1)求证：
;
(2)若点
为线段
的中点，求证：
;
(3) 若 
,且二面角
的大小为
,
求三棱锥
的体积. 
已知二次函数
的图像过点
，且
，
．
（Ⅰ）求
的解析式；
（Ⅱ）若数列
满足
，且
，求数列的通项公式；
（Ⅲ）记
，
为数列
的前
项和．求证:
．
（本小题满分12分）
某公园准备建一个摩天轮，摩天轮的外围是一个周长为
米的圆．在这个圆上安装座位，且每个座位和圆心处的支点都有一根直的钢管相连．经预算，摩天轮上的每个座位与支点相连的钢管的费用为
元/根，且当两相邻的座位之间的圆弧长为
米时，相邻两座位之间的钢管和其中一个座位的总费用为
元，假设座位等距离分布，且至少有四个座位，所有座位都视为点，且不考虑其他因素，记摩天轮的总造价为
元.
（Ⅰ）试写出关于的函数关系式，并写出定义域；
（Ⅱ）当
米时，试确定座位的个数，使得总造价最
低？
（本小题满分12分）
如图3，已知正三棱柱
的底面正三角形的边长是2，D是
的中点，直线
与侧面
所成的角是
．
（Ⅰ）求二面角
的大小；
（Ⅱ）求点
到平面
的距离．
三、解答题：（本大题共6小题，共75分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．）
16. （本小题满分12分）
已知向量
，定义函数
（Ⅰ）求函数
最小正周期；
（Ⅱ）在△ABC中,角A为锐角，且
，求边AC的长．
（本小题满分14分）
给定椭圆
，称圆心在坐标原点
，半径为
的圆是椭圆
的“伴随圆”． 若椭圆C的一个焦点为
，其短轴上的一个端点到
距离为
．
（Ⅰ）求椭圆C及其“伴随圆”的方程；
（Ⅱ）若过点
的直线
与椭圆C只有一个公共点，且截椭圆C的“伴随圆”所得的弦长为
,求
的值；
（Ⅲ）过椭圆C“伴椭圆”上一动点Q作直线
，使得与椭圆C都只有一个公共点，试判断直线的斜率之积是否
为定值,并说明理由．