1 . 用综合法或分析法证明以下问题.已知.求证：.

2 . 用反证法证明“设，求证”时，第一步的假设是______________．

3 . 如图，在四棱锥中，底面是正方形．点是棱的中点，平面与棱交于点．

（1）求证：；
（2）若，且平面平面，试证明平面；
（3）在（2）的条件下，线段上是否存在点，使得平面?（直接给出结论，不需要说明理由）

4 . 如图，在四棱锥中，底面是矩形，平面，，M是的中点，点Q在上，且．

(1)证明：平面；
(2)求直线与的夹角．

5 . 在活动中，初始的袋子中有5个除颜色外其余都相同的小球，其中3个白球，2个红球.每次随机抽取一个小球后放回.规则如下：若抽到白球，放回后把袋中的一个白球替换为红球；若抽到红球，则把该红球放回袋中.记经过次抽取后，袋中红球的个数为.
(1)求的分布列与期望；
(2)证明为等比数列，并求关于的表达式.

6 . 如图，已知正三棱柱分别为棱的中点．

   

(1)求证：平面；
(2)求二面角的正弦值．

7 . 在长方体中，，过、、三点的平面截去长方体的一个角后，得到如图所示的几何体，、分别为、的中点．

(1)求证：平面；
(2)求平面与平面的夹角的余弦值．

8 . 如图，在棱长为2的正方体中，为棱的中点，为棱的中点．
   
(1)求证：平面；
(2)求直线与平面所成角的正弦值．

9 . 如图：ABCD是平行四边形，平面ABCD，∥，，，．
   
(1)求证：∥平面PAD；
(2)求证：平面PAC.

10 . 如图，在正三棱柱中，，，分别为，，的中点，，．
   
(1)证明：平面．
(2)若平面，求平面与平面夹角的余弦值．