（本小题满分12分）
在一次数学考试中，第21题和第22题为选做题. 规定每位考生必须且只须在其中选做一题. 设4名考生选做每一道题的概率均为
.
（1）求其中甲、乙两名学生选做同一道题的概率；
（2）设这4名考生中选做第22题的学生个数为
，求的概率分布及数学期望. 的解析
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如图，有两条相交成
角的直路
,交点为
,甲、乙分别在
上，起初甲离点
，乙离点
，后来甲沿
的方向，乙沿
的方向，同时以
的速度步行。
（1）起初两人的距离是多少？
（2）
小时后两人的距离是多少？
（3）什么时候两人的距离最短，并求出最短距离。
的前
项和
，设数列
满足
，
;
，求
.
中，角
所对的边分别是
，且
；
，试求
的最小值．
, 
, 当k为何值时：
与
垂直？
表示
。
的通项公式；
分别是等差数列
的第3项和第5项，求数列
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