如图，△ABC内接于⊙O，∠B=60°，CD是⊙O的直径，点P是CD延长线上的一点，且AP=AC.
（1）求证：PA是⊙O的切线；
（2）若PD=
，求⊙O的直径长.
（本题5分）先化简，再求值：
，其中
．
（本题5分）已知关于
的方程
的解为2，求代数式
的值．
（本题10分，每小题5分）化简并求值：
（1）
，其中
，
，
．
（2）
，其中
，
．
（本题5分）计算：
．
（本题10分）古希腊著名的毕达哥拉斯学派把1、3、6、10 …，这样的数称为“三角形数”，而把1、4、9、16…，这样的数称为“正方形数”．
（1）第5个三角形数是 ，第n个“三角形数”是 ，第5个“正方形数”是 ，第n个正方形数是 ；
（2）经探究我们发现：任何一个大于1的“正方形数”都可以看作两个相邻“三角形数”之和．
例如：①4=1+3，②9=3+6，③16=6+10，④ ，⑤ ，…．
请写出上面第4个和第5个等式；
（3）在（2）中，请探究第n个等式，并证明你的结论．