（本小题满分14分）
已知棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中，P在对角线A1C1上，记二面角P-AB-C为α，二面角P-BC-A为β。
(1)当A1P：PC1=1：3时，求cos（α+β）的大小。
（2）点P是线段A1C1(包括端点)上的一个动点，问：当点P在什么位置时，α+β有最小值？
平面内给定三个向量
，回答下列问题：
（Ⅰ）求满足
的实数m,n；
（Ⅱ）若
，求实数k；
(本小题满分10分)
有一根钢管，长度是4000mm，要截成500mm和600mm两种毛坯，且这两种数量比大于
配套，问怎样截取所得毛坯总数最多？
(本小题满分12分)
设各项均为正数的数列
的前n项和为
，已知
，数列
是公差为
的等差数列。
（1）求数列的通项公式（用
表示）；
（2）设
为实数，对满足
的任意正整数
，不等式
都成立。求证：的最大值为
。
(本小题满分12分)
某工厂拟建一座平面图为矩形且面积为200平方米的三级污水处理池（平面图如图）。由于地形限制，长、宽都不能超过16米。如果池外圈四周壁造价为每平方米400元，中间两条隔墙造价为每平方米248元，池底造价为每平方米80元，池壁的厚度不计。试设计污水处理池的长和宽，使总造价最低，并求出最低总造价。（池深用h 表示）
(本小题满分12分)
已知函数
，若对任意
恒成立，
试求实数
的取值范围。