题目内容

【题目】四个同样大小的球,,,两两相切,点是球上的动点,则直线与直线所成角的余弦值的取值范围为( )

A.B.C.D.

【答案】C

【解析】

因为四个同样大小的球,,,两两相切,可得是正四面体,设边长为,过作底面,运用线面垂直的性质,即可得到所成角的最大值,再由大圆的切线计算可得所成角的最小值,即可求得直线与直线所成角的余弦值的取值范围.

如图

是正四面体,设边长为,

过作底面可得为底面的中心,

由,可得,则在直线上时,

可得直线与直线垂直,即有所成角的余弦值为,

作,则,在平面内,过作球的切线,

设切点为,此时最大,可得

与成的最大角,

的最小值为,

与成的最小角为,即有所成角的余弦值为,

直线与直线所成角的余弦值的取值范围为.

故选:C.

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