1 . 如图，在正方体中，是的中点，分别是的中点.

(1)求证：直线平面；
(2)若正方体棱长为1，过三点作正方体的截面，画出截面与正方体的交线，并求出截面的面积.

2 . 对于数列，称为数列的一阶差分数列，其中.对正整数，称为数列的阶差分数列，其中已知数列的首项，且为的二阶差分数列.
(1)求数列的通项公式；
(2)设为数列的一阶差分数列，对，是否都有成立？并说明理由；（其中为组合数）
(3)对于（2）中的数列，令，其中.证明：.

3 . 已知椭圆过点，离心率为.不过原点的直线交椭圆于两点，记直线的斜率为，直线的斜率为，且.
(1)求椭圆的方程；
(2)证明：直线的斜率为定值；
(3)求面积的最大值.

4 . 如图，在正三棱柱中，为中点，点在棱上，.

(1)证明：平面；
(2)求锐二面角的余弦值.

5 . 如图，在直三棱柱中，，，M，N，P分别为棱，，的中点．

(1)求证：平面；
(2)求证：平面平面；
(3)求二面角的余弦值．

6 . 已知数列与满足，.
(1)若，且，求的通项公式；
(2)设的第项是最大项，即，求证：的第项是最大项；
(3)设，，求的取值范围，使得有最大值M与最小值m，且.

7 . 刻画空间的弯曲性是几何研究的重要内容，用曲率刻画空间的弯曲性，规定：多面体顶点的曲率等于2π与多面体在该点的面角之和的差，其中多面体的面的内角叫做多面体的面角，角度用弧度制．例如：正四面体每个顶点均有3个面角，每个面角均为，故其各个顶点的曲率均为．如图，在直三棱柱中，点A的曲率为，N，M分别为AB，的中点，且．

(1)证明：平面．
(2)证明：平面平面．
(3)若，求二面角的正切值．

8 . 如图，在高为的四棱锥中，四边形ABCD是正方形，M，N分别是PD和BC的中点，．

(1)证明：∥平面PAB．
(2)求三棱锥的体积．

9 . 已知函数，，.
(1)若的最小值为0，求的值；
(2)当时，证明：方程在上有解.

10 . 如图，在正方体中，是的中点．

(1)求证：平面ACE；
(2)设正方体的棱长为1，求三棱锥的体积．