1 . 已知O为直线外一点，
（1）若，求证：A、B、C三点共线；
（2）若O为坐标原点，，判断的形状，并给予证明．

2 . 如图，四面体的每条棱长都等于2，分别是棱的中点，分别为面，面，面的重心.

(1)求证：面面；
(2)求平面与平面的夹角的余弦值；
(3)保持点位置不变，在内（包括边界）拖动点，使直线与平面平行，求点轨迹长度；

3 . 数学中有这么一个定理：喝醉的酒鬼总能找到回家的路，喝醉的小鸟则可能永远也回不了家.这个定理数学家波利亚在1921年给出证明，它与随机游走有关，随机游走是概率论中的一个重要概念，它描述了一个在空间中随机移动的过程，随机游走最简单的形式是一维随机游走，即一个点在数轴上以一定的概率向左或向右移动，如图，一个质点在随机外力的作用下，从原点O出发，每隔1s等可能地向左或向右移动一个单位，记移动k次后质点回到原点位置的概率为，其中k为偶数.

(1)求，，；
(2)证明：.

4 . 已知椭圆：经过，，，，这5个点中的4个点.
(1)求的方程.
(2)设直线与交于不同的两点，.
①证明：存在常数，使得为定值.
②若，求的值.

5 . 悬链线的原理运用于悬索桥、架空电缆、双曲拱桥、拱坝等工程．通过适当建立坐标系，悬链线可为双曲余弦函数的图象，类比三角函数的三种性质：①平方关系：①，②和角公式：，③导数：定义双曲正弦函数．
(1)直接写出，具有的类似①、②、③的三种性质（不需要证明）；
(2)若当时，恒成立，求实数a的取值范围；
(3)求的最小值．

6 . 已知椭圆的离心率为，中心是坐标原点，焦点在轴上，右焦点为F，A、B分别是的上、下顶点.的短半轴长是圆的半径，点是圆上的动点，且点不在轴上，延长BM与交于点的取值范围为.
(1)求椭圆、圆的方程;
(2)当直线BM经过点时，求的面积;
(3)记直线AM、AN的斜率分别为，证明:为定值.

7 . 我们把（其中，）称为一元n次多项式方程．代数基本定理：任何复系数一元次多项式方程（即，，，…，为实数）在复数集内至少有一个复数根；由此推得，任何复系数一元次多项式方程在复数集内有且仅有n个复数根（重根按重数计算）．那么我们由代数基本定理可知：任何复系数一元次多项式在复数集内一定可以分解因式，转化为n个一元一次多项式的积．即，其中k，，，，，……，为方程的根．进一步可以推出：在实系数范围内（即，，，…，为实数），方程的有实数根，则多项式必可分解因式．例如：观察可知，是方程的一个根，则一定是多项式的一个因式，即，由待定系数法可知，．
(1)解方程：；
(2)设，其中，，，，且．
（i）分解因式：；
（ii）记点是的图象与直线在第一象限内离原点最近的交点．求证：当时，．

8 . 如图甲，在菱形与等腰直角中，，，，现将沿旋转，点旋转到点，如图乙，若．

(1)求证：；
(2)求二面角平面角的余弦的绝对值，并据此求出平面在平面上投影的面积．

9 . 设，，为数列的前项和，令，，．
(1)若，求数列的前项和；
(2)求证：对，方程在上有且仅有一个根；
(3)求证：对，由（2）中构成的数列满足．

10 . 材料一：有理数都能表示成，（，且，s与t互质）的形式，进而有理数集可以表示为{且，s与t互质}.
材料二：我们知道．当时，可以用一次多项式近似表达指数函数，即；为提高精确度.可以用更高次的多项式逼近指数函数．
设对等式两边求导，
得
对比各项系数，可得：，，，…，；
所以，取，有，
代回原式：．
材料三：对于公比为的等比数列，当时，数列的前n项和.
阅读上述材料，完成以下两个问题：
(1)证明：无限循环小数3.7为有理数；
(2)用反证法证明：e为无理数（e＝2.7182^为自然对数底数）．