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【题目】在四棱锥中,底面,底面为正方形,,点为正方形内部的一点,且,则直线所成角的余弦值的取值范围为( )

A.B.C.D.

【答案】D

【解析】

根据题意,建立空间直角坐标系,在平面上,由计算的轨迹方程,可知的轨迹是以为圆心,以2为半径的圆,在正方形中的部分;根据平行找直线所成角的平面角,根据的轨迹判定临界值,从而确定直线所成角的余弦值的取值范围.

由题意,以为坐标原点,分别以轴,建立空间直角坐标系,如图所示,则有

,由,则列方程有

化简得,即点的轨迹是以为圆心,以2为半径的圆,在正方形中的部分;

垂足为,连接,则有

则直线所成角的平面角为

根据点的轨迹是以为圆心,以2为半径的圆,在正方形中的部分,

则点轨迹与正方形边交于一点,记为

与正方形边交于一点,记为

当点运动到位置时,逐渐减小,逐渐增大,则的取值逐渐减小,

计算

则直线所成角的余弦值的取值范围是

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1)求的分布列;

2)为了增加趣味性,系统给每位报名者基础分3分,并且规定出现一方比另一方多过关三轮者获胜,此二人比赛结束.表示甲的累积得分为时,最终认为甲获胜的概率,则,其中,令.证明:点的中点横坐标为

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