如图，在三棱柱ABC-A1B1C1中，AA1C1C是边长为4的正方形.平面ABC⊥平面AA1C1C，AB=3，BC=5.
（1）求证：AA1⊥平面ABC；
（2）求二面角A1-BC1-B1的余弦值；
（3）证明：在线段BC1存在点D，使得AD⊥A1B，并求
的值.
（本小题满分12分）已知函数
，
（Ⅰ）求函数
的单调区间和极值；
（Ⅱ）若对任意的
，恒有
成立，求
的取值范围；
（Ⅲ）证明：
（
）．
（本小题满分12分）已知椭圆C：
（a＞b＞0）与y轴的交点为A，B（点A位于点B的上方），F为左焦点，原点O到直线FA的距离为
b．
（Ⅰ）求椭圆C的离心率；
（Ⅱ）设b=2，直线y=kx+4与椭圆C交于不同的两点M，N，求证：直线BM与直线AN的交点G在定直线上．
（本小题满分12分）如图,四棱锥
,侧面
是边长为
的正三角形,且与底面垂直,底面
是
的菱形,
为
的中点．
（Ⅰ）求证:
；
（Ⅱ）求点
到平面
的距离．
（本小题满分12分）近年来,某市为了促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计1000吨生活垃圾,数据统计如下（单位:吨）:
| “厨余垃圾”箱 |
“可回收物”箱 |
“其他垃圾”箱 |
|
| 厨余垃圾 |
400 |
100 |
100 |
| 可回收物 |
30 |
240 |
30 |
| 其他垃圾 |
20 |
20 |
60 |
（Ⅰ）试估计厨余垃圾投放正确的概率;
（Ⅱ）试估计生活垃圾投放错误的概率;
（Ⅲ）假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为
,其中
,
．当数据的方差
最大时,写出的值（结论不要求证明）,并求此时的值．（注:方差
,其中
为
的平均数）
（本小题满分12分）已知正项数列
的首项
，前
项和
满足
．
（Ⅰ）求证：
为等差数列，并求数列的通项公式；
（Ⅱ）记数列
的前项和为
，若对任意的
，不等式
恒成立，求实数
的取值范围．