设函数
，其中
.
(Ⅰ)若
，求
在
上的最小值；
（Ⅱ）如果
在定义域内既有极大值又有极小值，求实数
的取值范围；
（Ⅲ）是否存在最小的正整数
，使得当
时，不等式
恒成立.
(13分)在中学阶段,对许多特定集合(如实数集、复数集以及平面向量集等)的学习常常是以定义运算(如四则运算)和研究运算律为主要内容.现设集合
由全体二元有序实数组组成,在上定义一个运算,记为
,对于中的任意两个元素
,
,规定:
.
(1)计算:
;
(2)请用数学符号语言表述运算满足交换律,并给出证明;
(3)若“中的元素
”是“对
,都有
成立”的充要条件,试求出元素
.
已知
的展开式中，第
项的系数与第
项的系数之比是10:1，求展开式中，
（1）含
的项；
（2）系数最大的项.
（本小题满分12分）
盒内有大小相同的9个球，其中2个红色球，3个白色球，4个黑色球. 规定取出1个红色球得1分，取出1个白色球得0分，取出1个黑色球得－1分 . 现从盒内任取3个球
（Ⅰ）求取出的3个球中至少有一个红球的概率；
（Ⅱ）求取出的3个球得分之和恰为1分的概率；
（Ⅲ）设
为取出的3个球中白色球的个数，求的分布列和数学期望.
如图，四棱锥
中，底面
为平行四边形，
，
，
⊥底面.
(1)证明：平面
平面
；
(2)若
，求
与平面
所成角
的正弦值.