已知函数 .
（I）当
时，讨论
的单调性；
（II）若
时，
，求
的取值范围.
设函数
，其中
。
⑴当
时，判断函数
在定义域上的单调性；
⑵求函数的极值点；
⑶证明对任意的正整数
，不等式
成立。
如图，矩形
的两条对角线相交于点
，
边所在直线的方程为
，点
在
边所在直线上。
⑴求边所在直线的方程；
⑵求矩形外接圆的方程；
⑶若动圆
过点
，且与矩形的外接圆外切，求动圆的圆心的轨迹方程。
如图，甲船以每小时
海里的速度向正北方向航行，乙船按固定的方向匀速直线航行。当甲船位于
处时，乙船位于甲船的北偏西
方向的
处，此时两船相距
海里，当甲船航行分钟到达
处时，乙船航行到甲船的北偏西
方向的
处，此时两船相距
海里，问乙船每小时航行多少海里？
如图所示，在四面体
中，已知
,
,
,
，
是线段
上一点，
，点
在线段
上，且
。
⑴证明
；
⑵求二面角
的平面角的正弦值。
某中学号召学生在今年春节期间至少参加一次社会公益活动（以下简称活动）。该校合唱团共有100名学生，他们参加活动的次数统计如图所示。
⑴求合唱团学生参加活动的人均次数；
⑵从合唱团中任选两名学生，求他们参加活动次数恰好相等的概率；
⑶从合唱团中任选两名学生，用
表示这两人参加活动次数之差的绝对值，求随机变量的分布列及数学期望
。