已知
, 
, 当k为何值时：
（1）
与
垂直？
（2）与平行? 是同向还是反向?
（3）试用
表示
。
（本小题满分14分）已知函数
（1）求函数的定义域，并证明在定义域上是奇函数；
（2）对于
，
恒成立，求实数
的取值范围；
（3）当
时，试比较
与
的大小关系．
（本小题满分14分）据气象中心的观察和预测：发生于
地的沙尘暴一直向正南方向移动，其移动速度
与时间
的函数图像如图所示，过线段
上一点
作横轴的垂线
，则梯形
在直线左侧部分的面积即为
内沙尘暴所经过的路程
．
（1）当
时，求
的值；
（2）将随
变化的规律用数学关系式表示出来；
（3）若
城位于地正南方向，且距地为
，试判断这场沙尘暴是否会侵袭到城．如果会，在沙尘暴发生多长时间后它将侵袭到城；如果不会，请说明理由．
（本小题满分13分）如图，
、
是以
为直径的圆上两点，
，
，
是上一点，且
，将圆沿直径折起，使点在平面
的射影
在
上，已知
．
（1）求证：
平面
；
（2）求证：
平面
；
（3）求三棱锥
的体积．
（本小题满分12分）在数列
中，
是
与
的等差中项，设
，且满足
．
（1）求数列的通项公式；
（2）记数列前
项的和为
，若数列
满足
，试求数列前项的和
．
（本小题满分12分）在
中，
、
、
分别是三内角
、
、
的对边，已知
．
（1）求角的大小；
（2）若
，求角的大小．