设数列 $\left\{a_n\right\}$ 满足 $a_1=3, \frac{a_{n+1}}{n}=\frac{a_n}{n+1}+\frac{1}{n(n+1)}$ .
(1)证明:$\left\{n a_n\right\}$ 为等差数列;
(2)设 $f(x)=a_1 x+a_2 x^2+\cdots+a_m x^m$ ,求 $f^{\prime}(-2)$ .
设椭圆 $C: \frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$ ,记 $A$ 为椭圆下端点,$B$ 为右端点,$|A B|=\sqrt{10}$ ,且椭圆 $C$ 的离心率为 $\frac{2 \sqrt{2}}{3}$ .
(1)求椭圆 $C$ 的标准方程;
(2)若 $P(m, n)$ 为平面内不在 $y$ 轴上一点,$R$ 是射线 $A P$ 上一点,且有 $|A P| \cdot|A R|=3$ .
(i)用 $m, n$ 表示 $R$ 的坐标;
(ii)设直线 $O R$ 的斜率为 $k_1$ ,直线 $O P$ 的斜率为 $k_2$ ,若 $k_1=3 k_2, Q$ 为 $C$ 上一点,求 $|P Q|$ 的最大值.
设函数 $f(x)=5 \cos x-\cos 5 x$ .
(1)求 $f(x)$ 在 $\left[0, \frac{\pi}{4}\right]$ 的最大值;
(2)给定 $\theta \in(0, \pi), a$ 为给定实数,证明:存在 $y \in[a-\theta, a+\theta]$ ,使得 $\cos y \leqslant \cos \theta$ ;
(3)若存在 $\varphi$ ,使得对任意 $x$ ,都有 $5 \cos x-\cos (5 x+\varphi) \leqslant b$ ,求 $b$ 的最小值.