对于平面直角坐标系xOy中的点P和线段AB，给出如下定义：在线段AB外有一点P，如果在线段AB上存在两点C、D，使得∠CPD=90°，那么就把点P叫做线段AB的悬垂点．
（1）已知点A（2，0），O（0，0）
①若
，D（1，1），E（1，2），在点C，D，E中，线段AO的悬垂点是______；
②如果点P（m，n）在直线
上，且是线段AO的悬垂点，求
的取值范围；
（2）如下图是帽形M（半圆与一条直径组成，点M是半圆的圆心），且圆M的半径
是1，若帽形内部的所有点是某一条线段的悬垂点，求此线段长的取值范围．
（本小题满分12分）
已知函数
（
为常数）．
（1）求函数
的最小正周期，并指出其单调减区间；
（2）若函数在
上的最大值是2,试求实数的值.
（本小题满分14分）已知函数
(1)当
时, 证明: 不等式
恒成立;
(2)若数列
满足
,证明数列
是等比数列,并求出数列、的通项公式；
(3)在(2)的条件下，若
，证明：
.
(本小题满分14分)已知函数
。
（1）当
时，求曲线
在点
处的切线方程；
（2）求
的单调区间。
(本小题满分14分) 已知中心在坐标原点
的椭圆
经过点
，且点
为其右焦点。
（1）求椭圆的方程；
（2）是否存在平行于
的直线
，使得直线与椭圆有公共点，且直线与的距离等于4？若存在，求出直线的方程；若不存在，请说明理由。
(本小题满分14分) 如图3所示，四棱锥
中，底面
为正方形， 
平面，
，
，
，
分别为
、
、
的中点．
（1）求证：
；
（2）求二面角D－FG－E的余弦值． 