某超市在节日期间进行有奖促销，规定凡在该超市购物满400元的顾客，均可获得一次摸奖机会．摸奖规则如下：
奖盒中放有除颜色不同外其余完全相同的4个球（红、黄、黑、白）．顾客不放回的每次摸出1个球，若摸到黑球则摸奖停止，否则就继续摸球．按规定摸到红球奖励20元，摸到白球或黄球奖励10元，摸到黑球不奖励．
（1）求1名顾客摸球2次摸奖停止的概率；
（2）记
为1名顾客摸奖获得的奖金数额，求随机变量的分布列和数学期望．
定义
,
,
.
（1）比较
与
的大小；
（2）若
，证明：
；
（3）设
的图象为曲线
，曲线在
处的切线斜率为
，若
，且存在实数
，使得
，求实数
的取值范围.
某营养师要为某个儿童预订午餐和晚餐，已知一个单位的午餐含
个单位的碳水化合物，
个单位的蛋白质和个单位的维生素
；一个单位的晚餐含
个单位的碳水化合物，个单位的蛋白质和
个单位的维生素.另外，该儿童这两餐需要的营养中至少含
个单位的碳水化合物，
个单位的蛋白质和
个单位的维生素.如果一个单位的午餐、晚餐的费用分别是
元和
元，那么要满足上述的营养要求，并且花费最少，应当为该儿童分别预订多少个单位的午餐和晚餐？
设
，
.
（1）求
的取值范围；
（2）设
，试问当
变化时，
有没有最小值，如果有，求出这个最小值，如果没有，说明理由.
如图，在三棱锥
中，
平面
，
，
为侧棱
上一点，它的正（主）视图和侧（左）视图如图所示.
（1）证明：
平面
；
（2）在
的平分线上确定一点
，使得
平面
，并求此时
的长.
某工厂甲、乙两个车间包装同一种产品，在自动包装传送带上每隔
小时抽一包产品，称其重量（单位：克）是否合格，分别记录抽查数据，获得重量数据的茎叶图如图所示.
（1）根据样品数据，计算甲、乙两个车间产品重量的平均值与方差，并说明哪个车间的产品的重量相对较稳定；
（2）若从乙车间
件样品中随机抽取两件，求所抽取的两件样品的重量之差不超过
克的概率.