已知 是各项均为正数的等比数列，且 ， ．
（Ⅰ）求数列 的通项公式；
（Ⅱ）如图，在平面直角坐标系 中，依次连接点 ， 得到折线 ， 求由该折线与直线 ， ， 所围成的区域的面积 ．
对于给定数列
，如果存在实常数
，使得
对于任意的
都成立，我们称这个数列是“
类数列”．
（1）若
，判断数列
是否为“类数列”，并说明理由；
（2）若数列
是“类数列”，则数列
、
是否一定是“类数列”，若是的，加以证明；若不是，说明理由；
（3）若数列满足：
，设数列的前
项和为
，求的表达式，并判断是否是“类数列”．
如图，某污水处理厂要在一个矩形
的池底水平铺设污水净化管道（直角
，
是直角顶点）来处理污水，管道越长，污水净化效果越好．设计要求管道的接口是
的中点，
分别落在
上，且
，设
．
（1）试将污水管道的长度
表示成
的函数，并写出定义域；
（2）当管道长度为何值时，污水净化效果最好，并求此时管道的长度．
如图，已知正四棱柱
中，底面边长
，侧棱
的长为4，过点
作
的垂线交侧棱
于点
，交于点
．
（1）求证：
⊥平面
；
（2）求
与平面所成角的正弦值．
已知函数
．
（1）求函数
的零点，并求反函数
；
（2）设
，若不等式
在区间
上恒成立，求实数
的范围．
（本小题满分10分）（选修4—5：不等式选讲）
（Ⅰ）证明柯西不等式：
；
（Ⅱ）若
且
，用柯西不等式求
+
的最大值．