某大学准备在开学时举行一次大学一年级学生座谈会，拟邀请20名来自本校机械工程学院、海洋学院、医学院、经济学院的学生参加，各学院邀请的学生数如下表所示：
（Ⅰ）从这20名学生中随机选出3名学生发言，求这3名学生中任意两个均不属于同一学院的概率；
（Ⅱ）从这20名学生中随机选出3名学生发言，设来自医学院的学生数为ξ，求随机变量ξ的概率分布列和数学期望．
已知函数
（Ⅰ）当
时，判断函数
的单调区间并给予证明；
（Ⅱ）若有两个极值点
，证明：
．
已知抛物线
，直线
与抛物线交于
两点．
（Ⅰ）若
轴与以
为直径的圆相切，求该圆的方程；
（Ⅱ）若直线
与
轴负半轴相交，求
面积的最大值．
已知四棱锥
中，
平面
，底面是边长为
的菱形，
，
．
（Ⅰ）求证：平面
平面
；
（Ⅱ）设
与
交于点
，
为
中点，若二面角
的正切值为
，求
的值．
市一中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
，
，
，
，
．
（Ⅰ）求直方图中
的值；
（Ⅱ）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；
（Ⅲ）从学校的高一学生中任选
名学生，这名学生中上学路上所需时间少于
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）
已知数列
的各项均为正数，前
项和为
，且
（Ⅰ）求证数列是等差数列；
（Ⅱ）设
求
．