1 . 图①是高桥中学的校门，它由上部屋顶，和下部两根立柱组成，如图②，屋顶由四坡屋面构成，其中前后两坡屋面和是全等的等腰梯形，左右两坡屋面和是全等的三角形.点在平面和上的射影分别为H、M，已知，，梯形的面积是面积的4倍，设.

   

(1)求屋顶面积S关于的函数关系式；
(2)已知上部屋顶造价与屋顶面积成正比，比例系数为（为正的常数），下部两根立柱的总造价与其单根的高度成正比，比例系数为，假设校门的总高度为3m，试问，当为何值时，校门的总造价（上部屋顶和下部两根立柱）最低?

2 . 摩天轮是一种深受大家喜爱的大型游乐设施，游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转，可以从高处俯瞰四周景色. 某摩天轮的半径为50米，圆心O距地面的高度为50米，摩天轮做匀速运动，每3分钟转一圈，点P的起始位置在摩天轮的最低点出，已知摩天轮上一点P在时刻t（单位：分钟）距离地面的高度y（单位：米）满足
(1)根据条件写出y（单位：米）关于t（单位：分钟）的函数解析式.
(2)若游客在距离地面的高度达到了85m时能够获得最佳视觉效果，请问摩天轮转动一周能有多长时间使游客有最佳视觉效果？

3 . 如图，在正方体中.
   
(1)求异面直线AC与所成角的大小；
(2)求证：；
(3)求二面角平面角的大小.

4 . 已知向量，．设函数．
(1)求函数的解析式并化简，写出其最小正周期；
(2)求函数的单调递减区间；
(3)求关于的方程在区间上的解集．

5 . 借助三角比及向量知识，可以方便地讨论平面上点及图像的旋转问题.试解答下列问题.
(1)在直角坐标系中，将点绕坐标原点逆时针旋转到点，求点的坐标；
(2)如图，设向量，把向量按逆时针方向旋转角得到向量，求向量的坐标；

(3)设为不重合的两定点，将点绕点按逆时针方向旋转角得点，判断是否能够落在直线上，若能，试用表示相应的值，若不能，说明理由.

7 . 已知函数，是周期为的周期函数，当时，.
(1)求的值；
(2)当时，求的表达式；
(3)设，求方程的解集.

8 . 设向量、满足，．
(1)求；
(2)设．求．

9 . 已知，，且.
（1）求的值；
（2）求值.

10 . 如图，AB是半圆O的直径，C，D是弧AB三等分点，M，N是线段AB的三等分点，若OA＝6.

（1）求的值；
（2）求与的夹角（用符号“ ”表示．）