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正四棱锥相邻两个侧面所成的二面角的平面角为α,侧面与底面的二面角的平面角为β,则2cosα+cos2β的值是(  )

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/11 06:06:00
正四棱锥相邻两个侧面所成的二面角的平面角为α,侧面与底面的二面角的平面角为β,则2cosα+cos2β的值是(  )
A. 1
B. 2
C. -1
D.
3
2
正四棱锥相邻两个侧面所成的二面角的平面角为α,侧面与底面的二面角的平面角为β,则2cosα+cos2β的值是(  )
设正四棱锥S-ABCD的底面边长为a,侧棱长为b,如图
过S做SE⊥AB与E,SO⊥底面ABCD与O,连EO,则∠SEO即为侧面与底面所成二面角的平面角,即为β,
在三角形SEO中,SE2=b2−
1
4a2,OE=
a
2,所以cos2β=

1
4a2
b2−
1
4a2,cos2β=2cos2β-1=

1
2a2
b2−
1
4a2-1
过B做BH⊥SA与H,连CH,由△SAB≌△SAC,所以CH⊥SA,则角BHC即为两个侧面所成的二面角的平面角,即α,
在△BCH中,BC=a,BH=CH=
a
b2−
1
4a2
b,由余弦定理可得cosα=

1
4a2
b2−
1
4a2,
所以2cosα+cos2β=2(cosα+cos2β )-1=0-1=-1
故选C