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同学你好~

「～である」是判定助动词，用法相当于是「だ」。
放在名词和形容动词的后面，意为“是~~”“有~~属性”
但是它可以做定语而「だ」则不行，所以才会有第一个的用法：
「世界一の長寿国である　日本」＝ 是世界第一长寿国的   日本
这里不适合换成の，因为这样这句话的の就太多了，不适合理解。

最后结句的「問題　である」则可以换成「だ」
但区别在于「である」为正式的文章用语，「だ」则相对不那么正式一些。

出现在标日初级下册的41课，同学可以去翻看一下。

希望以上解答可以帮到同学，如果对助助在本题中的回复有疑问，请同学在【追问】框中提出。
祝同学在网校学习愉快(′～`●)