解答题 (共 3 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
如图,已知给定线段 $B_1 C_1$ 长为 2 ,以 $B_1 C_1$ 为底边作顶角为 $\theta\left(0^{\circ} < \theta \leq 90^{\circ}\right)$ 的等腰三角形 $A_1 B_1 C_1$ ,取 $\triangle A_1 B_1 C_1$ 的腰 $A_1 B_1$ 的三等分点 $B_2, C_2\left(B_2\right.$ 靠近 $\left.A_1\right)$ ,以 $B_2 C_2$ 为底边向 $\triangle A_1 B_1 C_1$ 外部作顶角为 $\theta$ 的等腰三角形 $A_2 B_2 C_2 \cdots \cdots$ 依次类推,取 $\triangle A_{n-1} B_{n-1} C_{n-1}$ 的腰 $A_{n-1} B_{n-1}$ 的三等分点 $B_n, C_n\left(B_n\right.$ 靠近 $\left.A_{n-1}\right)$ ,以 $B_n C_n$ 为底边向 $\triangle A_{n-1} B_{n-1} C_{n-1}$ 外部作顶角为 $\theta$ 的等腰三角形 $A_n B_n C_n(n \geq 2)$ ,得到三角形列 $\left\{\triangle A_n B_n C_n\right\}$ .
(1)用 $\theta$ 表示出 $\triangle A_2 B_2 C_2$ 的外接圆半径;
(2)当 $\theta=60^{\circ}$ 时,证明:$\left\{\triangle A_n B_n C_n\right\}$ 各顶点均在 $\triangle A_1 B_1 C_1$外接圆上或其内部;
(3)若 $\left\{\triangle A_n B_n C_n\right\}$ 各顶点均在 $\triangle A_1 B_1 C_1$ 外接圆上或其内部,求 $\cos \theta$ 的取值范围.
(深圳中学 2025 届高三二轮三阶测试)设函数 $f(x)=A \sin \frac{\pi x}{2}+g(x), x \in R ($ 其中常数 $A \in R , A>0)$ ,无穷数列 $\left\{a_n\right\}$ 满足:首项 $a_1>0, a_{n+1}=$ $f\left(a_n\right), n \in N^*$ .
(1)若 $g(x)=B \sin ^2 \frac{\pi x}{8}, B \in R$ ,试判断函数 $y=f(x)$ 的奇偶性和最小正周期,并说明理由;
(2)若 $g(x)=x$ ,
(1)已知对任意的 $n \in N^*, a_{n+1}>a_n$ ,求证:当 $A < 4$ 时,数列 $\left\{a_n\right\}$ 不是等差数列;
(2)当 $A=8$ 时,数列 $\left\{a_n\right\}$ 是否可能为公比小于 0 的等比数列?若可能,求出所有公比的值;若不可能,请说明理由.
(长郡中学 2025 届高三考前适应性演)设 $a>b>0, m>0$ ,点 $A, ~ F$ 分别是椭圆 $\Gamma: \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$ 的上顶点与右焦点,且 $|A F|=2$ ,直线 $l: x$ $-m y-1=0$ 经过点 $F$ 与 $\Gamma$ 交于 $P, ~ Q$ 两点,$O$ 是坐标原点.
(1)求椭圆 $\Gamma$ 的方程;
(2)若 $m=\sqrt{3}$ ,点 $M$ 是 $x$ 轴上的一点,且 $\triangle M P Q$ 的面积为 $\frac{6}{13}$ ,求点 $M$ 的坐标;
(3)若点 $G$ 在直线 $x=5$ 上,向量 $\overrightarrow{P G}$ 在直线 $l$ 上的投影为向量 $\overrightarrow{P F}$ ,证明 $\angle P G Q < \frac{\pi}{4}$ .