2 . 已知数列是等差数列，数列满足.
(1)求证：数列是等差数列；
(2)设数列、的公差均为，且存在正整数，使得，求的最大值；
(3)在（2）的条件下，当取得最大值时，设，记数列的前项和为，问：是否存在自然数，使得成立？说明理由.

4 . 在中，.若点为上一点，连接，将绕点顺时针旋转得到，连接，交于点.

(1)如图1，若，求的长；
(2)如图2，点为的中点，连接交于点.若，猜想线段与线段的数量关系，并写出证明过程；
(3)如图3，若为的中点，将绕点旋转得，连接，当最小时，求.

7 . 已知函数的定义域为，，，且在区间上单调递减．
(1)求证：；
(2)求的值；
(3)当时，求不等式的解集．

8 . 在四面体中，，记四面体的内切球半径为．分别过点向其对面作垂线，垂足分别为．
(1)是否存在四个面都是直角三角形的四面体？（不用说明理由）
(2)若垂足恰为正三角形的中心，证明：；
(3)已知，证明：．

9 . 如图，以为直径的交的边于点，且，为弧上的一点：
   
(1)求证：为的切线；
(2)连接，且，过点的弦分别交弦，直径于点，，若，，求的值．