1 . 在滨海文化中心有天津滨海科技馆，其建筑有鲜明的后工业风格，如图所示，截取其中一部分抽象出长方体和圆台组合，如图所示，长方体中，，圆台下底圆心为的中点，直径为2，圆与直线交于，圆台上底的圆心在上，直径为1.

（1）求与平面所成角的正弦值；
（2）求二面角的余弦值；
（3）圆台上底圆周上是否存在一点使得，若存在，求点到直线的距离，若不存在则说明理由.

2 . 已知中心在原点，焦点为，的椭圆经过点.
（1）求椭圆方程；
（2）若M是椭圆上任意一点，交椭圆于点A，交椭圆于点B，求的值.

3 . 已知是各项都为整数的等比数列，是等差数列，，，.
（Ⅰ）求和的通项公式；
（Ⅱ）设表示数列的前项乘积，即，.
（ⅰ）求；
（ⅱ）若数列的前项和为，且，求证：.

4 . 已知函数，（为自然对数的底数），.
（Ⅰ）若，求函数的单调区间；
（Ⅱ）若恒成立，求实数的值；
（Ⅲ）若直线是曲线的一条切线.求证：对任意实数，都有.

5 . 已知等差数列中，，，
（1）求数列的通项公式；
（2）若将数列的项重新组合，得到新数列，具体方法如下：，，，，，依此类推，第项由相应的中项的和组成.
（i）求数列的通项公式；
（ii）求数列的前项和.

6 . 南开园自然环境清幽，栖居着多种鸟类，热爱动物的南鸢同学独爱其中形貌雅致的蓝膀香鹊，于是她计划与生物兴趣小组的同学一起在翔字楼前广场一角架设一台可转动镜头的相机，希望可以捕捉到这种可爱鸟儿的飘逸瞬间，南同学设计了以下草图，为简化模型，假设广场形状为正方形，边长为1，已知相机架设于A点处，其可捕捉到图象的角度为，即，其中分别在边上，记.

（1）南鸢同学的数学老师很欣赏她的计划，并根据她的设计草图编制了此刻你正在思考的这道期中考试试题，设与相交于点，当时，请你求出：
（i）线段的长为多少？
（ii）线段的长为多少？
（2）为节省能源，南鸢同学计划在广场上人员较多的时段关闭相机镜头的自动转动功能，为使相机能够捕捉到的面积(即四边形的面积，记为)最大，应取何值？的最大值为多少？

7 . 如图，已知正方形的边长为2，点为正方形内一点.

（1）如图1
（i）求的值；
（ii）求的值；
（2）如图2，若点满足.点是线段的中点，点是平面上动点，且满足，其中，求的最小值.

8 . 已知函数．
（1），求函数的最大值；
（2）若恒成立，求的取值集合；
（3）令，过点作曲线的两条切线，若两切点横坐标互为倒数，求证点一定在第一象限内．