（本小题满分12分）某中学随机抽取部分高一学生调查其上学路上所需时间（单位：分钟），并将所得数据绘制成频率分布直方图（如图），其中上学路上所需时间的范围是
，样本数据分组为
，
，
，
，
．
（1）求直方图中
的值；
（2）如果上学路上所需时间不少于小时的学生可申请在学校住宿，若招生
名，请估计新生中有多少名学生可以申请住宿；
（3）从学校的高一学生中任选4名学生，这4名学生中上学路上所需时间少于20分钟的人数记为
，求的分布列和数学期望．（以直方图中的频率作为概率）.
（本小题满分10分）
选修4-5：不等式选讲
设函数
，
．
（1）解不等式：
；
（2）若
的定义域为
，求实数
的取值范围．
（本小题满分10分）
选修4-4：坐标系与参数方程选讲
已知曲线
的参数方程为
（
为参数），曲线
的参数方程为
（
为参数）.
（1）若将曲线与上各点的横坐标都缩短为原来的一半，分别得到曲线
和
，求出曲线和的普通方程；
（2）以坐标原点为极点，
轴的非负半轴为极轴建立极坐标系，求过极点且与垂直
的直线的极坐标方程．
（本小题满分10分）
选修4-1：几何证明选讲
如图，已知
点在⊙
直径的延长线上，
切⊙于
点，
是
的平分线，且交
于
点，交
于
点．
（1）求
的度数；
（2）若
，求
．
（本小题满分12分）
已知
，
．
（1）求
的单调区间；
（2）若
时，
恒成立，求实数
的取值范围；
（3）当
时，证明：
．
（本小题满分12分）
已知椭圆
（
）的离心率为
，且短轴长为2．
（1）求椭圆的方程；
（2）若与两坐标轴都不垂直的直线
与椭圆交于
两点，
为坐标原点，且
，
，求直线的方程．