1 . 如图，已知是边长为2的正三角形，点、、是边的四等分点.

(1)求的值；
(2)若为线段上的动点，求的最小值，并指出当取最小值时点的位置.

2 . 树人中学男女学生比例约为，某数学兴趣社团为了解该校学生课外体育锻炼情况（锻炼时间长短（单位：小时）），采用样本量比例分配的分层抽样，抽取男生人，女生人进行调查.记男生样本为，样本平均数、方差分别为；女生样本为，样本平均数、方差分别为；总样本平均数、方差分别为.

(1)该兴趣社团通过分析给出以上两个统计图，假设两个统计图中每个组内的数据均匀分布，根据两图信息分别估计男生样本、女生样本的平均数；
(2)已知男生样本方差，女生样本方差，请结合（2）问的结果计算总样本方差的估计值.

3 . 在直四棱柱中，底面ABCD为平行四边形，.

   

(1)证明：
(2)若，当与平面所成角的正弦值最大时，求四棱锥的体积.

4 . 已知函数.
(1)求函数的最大值及取得最大值时的集合;
(2)求函数的单调递增区间和对称中心;
(3)若方程在区间上有两个解，求的值.

5 . 化简求值.
(1)化简:;
(2)已知:，计算:.

6 . 文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号，作为普通市民，既是文明城市的最大受益者，更是文明城市的主要创造者.某市为提高市民对文明城市创建的认识，举办了“创建文明城市”知识竞赛，从所有答卷中随机抽取100份作为样本，将样本的成绩（满分100分，成绩均为不低于40分的整数）分成六段：，，，得到如图所示的频率分布直方图.

(1)求频率分布直方图中的值；
(2)求样本成绩的第75百分位数；
(3)已知落在的平均成绩是56，方差是7，落在的平均成绩为65，方差是4，求两组成绩的总平均数和总方差.

7 . 已知向量，．
(1)若，求;
(2)若向量，，求与的夹角的余弦值．

8 . 已知在正方体中，是中点.

(1)求证：平面；
(2)设正方体棱长为，求三棱锥的表面积和体积.

9 . 如图1，在矩形中，，是与的交点，将沿BE折起到图2中的位置，得到四棱锥.

图1                           图2

(1)证明：平面平面；
(2)若，求三棱锥的体积的最大值.

10 . 如图所示，是圆柱下底面圆的直径，是下底面圆周上异于，的动点，，是圆柱的两条母线.

(1)求证：平面；
(2)若异面直线与所成的角为，圆柱的表面积为，求四棱锥体积的最大值.