1 . 已知，其中.
(1)当时，分别求和时的单调性；
(2)求证：当时，有唯一实数解；
(3)若对任意的，都有恒成立，求的取值范围.

2 . 一个笼子里关着只猫，其中有只白猫，只黑猫．把笼门打开一个小口，使得每次只能钻出只猫．猫争先恐后地往外钻.如果只猫都钻出了笼子，以表示只白猫被只黑猫所隔成的段数．例如，在出笼顺序为“□■□□□□■□□■”中，则．
（1）求三只黑猫挨在一起出笼的概率；
（2）求的分布列和数学期望.

3 . 已知，其中且．
(1)若，求的值；
(2)对于每一个给定的正整数，求关于的方程所有解的集合．

4 . 口袋中有个白球和3个红球．依次从口袋中任取一球，如果取到红球，那么继续取球，且取出的红球不放回；如果取到白球，就停止取球．记取球的次数为X．若，求：
（1）n的值；
（2）X的概率分布与数学期望．