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高为2的四棱锥S-ABCD的底面是边长为1的正方形,点S、A、B、C、D均在半径为1的同一球面上,底面ABCD的中心为O1,外接球的球心为O,则异面直线SO1与AB所成的最小角的余弦值为()A.24B.2

题目详情
高为
2
的四棱锥S-ABCD的底面是边长为1的正方形,点S、A、B、C、D均在半径为1的同一球面上,底面ABCD的中心为O1,外接球的球心为O,则异面直线SO1与AB所成的最小角的余弦值为(  )

A.
2
4

B.
2
3

C.
10
10

D.
3
3
▼优质解答
答案和解析
由题意可知ABCD是正方形,对角线长为
2
,四棱锥的高为
2
,点S,A,B,C,D均在半径为1的同一球面上,球的直径为2,所以四棱锥的一条侧棱垂直底面,最长的侧棱就是直径,
所以底面ABCD的中心O1与顶点S之间的距离为:
(
2
)2+(
2
2
)2
=
10
2

取BC的中点M,连接SM,O1M,
∠SO1M或补角是异面直线SO1与AB所成的角,
SO1=
10
2
,O1M=
1
2
,SM=
SA2+
1
4
+1
=
13
2

由余弦定理得cos∠SO1M=
10
4
+
1
4
13
4
10
2
×
1
2
=-
10
10

故异面直线SO1与AB所成的最小角的余弦值为
10
10

故选:C.