如图，在正四棱柱
中，
，点
是
的中点，点
在
上，设二面角
的大小为
。
（1）当
时，求
的长；
（2）当
时，求
的长。
【选做题】本题包括A、B、C、D四小题，请选定其中两题，并在答题卡指定区域内作答，
若多做，则按作答的前两题评分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A． 选修4-1：几何证明选讲
如图，圆
与圆
内切于点
，其半径分别为
与
，
圆的弦
交圆于点
（不在上），
求证：
为定值。
B． 选修4-2：矩阵与变换
已知矩阵
，向量
，求向量
，使得
．
C．选修4-4：坐标系与参数方程
在平面直角坐标系
中，求过椭圆
（
为参数）的右焦点且与直线
（
为参数）平行的直线的普通方程。
D．选修4-5：不等式选讲
解不等式：
设M为部分正整数组成的集合，数列
的首项
，前n项和为
，已知对任意整数k属于M，当n>k时，
都成立。
（1）设M=｛1｝，
，求
的值；（2）设M=｛3，4｝，求数列的通项公式。
已知a，b是实数，函数
和
是
的导函数，若
在区间I上恒成立，则称
和
在区间I上单调性一致
（1）设
，若函数和在区间
上单调性一致,求实数b的取值范围；
（2）设
且
，若函数和在以a，b为端点的开区间上单调性一致，求|a-b|的最大值。
如图，在平面直角坐标系
中，M、N分别是椭圆
的顶点，过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点，其中P在第一象限，过P作x轴的垂线，垂足为C，连接AC，并延长交椭圆于点B，设直线PA的斜率为k
（1）当直线PA平分线段MN时，求k的值；
（2）当k=2时，求点P到直线AB的距离d；
（3）对任意k>0，求证：PA⊥PB
请你设计一个包装盒，如图所示，ABCD是边长为60cm的正方形硬纸片，切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形，再沿虚线折起，使得
四个点重合于图中的点P，正好形成一个正四棱柱形状的包装盒，E、F在AB上是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点，设AE=FB=xcm
（1）若广告商要求包装盒侧面积S（cm
）最大，试问x应取何值？
（2）若广告商要求包装盒容积V（cm
）最大，试问x应取何值？并求出此时包装盒的高与底面边长的比值。
P
