如图，是△的重心，、分别是边、上的动点，且、、三点共线．

（1）设，将用、、表示；

（2）设，，证明：是定值；

（3）记△与△的面积分别为、．求的取值范围．

（提示：

【解析】第一问中利用（1）

第二问中，由（1），得；①

另一方面，∵是△的重心，

∴

而、不共线，∴由①、②，得

第三问中，

由点、的定义知，，

且时，；时，．此时，均有．

  时，．此时，均有．

以下证明：，结合作差法得到。

解：（1）

．

（2）一方面，由（1），得；①

另一方面，∵是△的重心，

∴．  ②

而、不共线，∴由①、②，得 

解之，得，∴（定值）．

（3）．

由点、的定义知，，

且时，；时，．此时，均有．

  时，．此时，均有．

以下证明：．（法一）由（2）知，

∵，∴．

∵，∴．

∴的取值范围

已知数列的前项和为，且 (N^*),其中．

(Ⅰ) 求的通项公式；

(Ⅱ) 设 (N^*).

①证明： ；

② 求证：.

【解析】本试题主要考查了数列的通项公式的求解和运用。运用关系式，表示通项公式，然后得到第一问，第二问中利用放缩法得到，②由于，

所以利用放缩法，从此得到结论。

解：(Ⅰ)当时，由得.  ……2分

若存在由得，

从而有，与矛盾，所以.

从而由得得.  ……6分

 (Ⅱ)①证明：

证法一：∵∴

∴ 

∴.…………10分

证法二：，下同证法一.           ……10分

证法三：（利用对偶式）设，，

则.又，也即，所以，也即，又因为，所以.即

                    ………10分

证法四：（数学归纳法）①当时, ,命题成立;

   ②假设时,命题成立,即,

   则当时,

    即

即

故当时，命题成立.

综上可知，对一切非零自然数，不等式②成立.           ………………10分

②由于，

所以，

从而.

也即

将编号为1,2，…，9的九个小球随机放置在圆周的九个等分点上，每个等分点上各有一个小球.设圆周上所有相邻两球号码之差的绝对值之和为要S.求使S达到最小值的放法的概率.（注：如果某种放法，经旋转或镜面反射后可与另一种放法重合，则认为是相同的放法）