已知曲线
的参数方程是
（
为参数），以坐标原点
为极点，
轴的正半轴为极轴建立极坐标系，曲线
的极坐标方程是
.
（1）写出的极坐标方程和的直角坐标方程；
（2）已知点
、
的极坐标分别是
、
，直线
与曲线相交于
、
两点，射线
与曲线相交于点
，射线
与曲线相交于点
，求
的值．
（本小题14分）已知函数
，
①求函数
的单调区间.
②若函数的图象在点（2，
）处的切线的倾斜角为
，对任意的
，函数
在区间
上总不是单调函数，求m取值范围.
③求证：
（1）（本小题6分）在平面直角坐标系中，已知某点
，直线
.求证：点P到直线
的距离
（2）（本小题7分）已知抛物线C: 
的焦点为F，点P（2，0），O为坐标原点，过P的直线与抛物线C相交于A，B两点，若向量
在向量
上的投影为n，且
，求直线的方程.
（本小题12分）已知数列
是公差为1的等差数列，
是公比为2的等比数列，
分别是数列和前n项和，且
（1）分别求，的通项公式.
（2）若
，求n的范围
（3）令
，求数列
的前n项和
.
（本小题12分）六名学生需依次进行身体体能和外语两个项目的训练及考核 每个项目只有一次补考机会，补考不合格者不能进入下一个项目的训练（即淘汰），若每个学生身体体能考核合格的概率是
，外语考核合格的概率是
，假设每一次考试是否合格互不影响.
（1）求某个学生不被淘汰的概率.
（2）求6名学生至多有两名被淘汰的概率
（3）假设某学生不放弃每一次考核的机会，用
表示其参加补考的次数，求随机变量的分布列和数学期望.
（本小题12分）在正三棱柱
中，底面三角形ABC的边长为
，侧棱的长为
，D为棱
的中点.
（1）求证：
∥平面
（2）求二面角
的大小
（3）求点
到平面的距离.