D [设正四棱锥的底面边长为a,侧面与底面所成的二面角为θ,高为h,斜高为h′,则=,∴=,∴sin θ=,即θ=.]
4.已知二面角αlβ中,平面α的一个法向量为n1=,平面β的一个法向量为n2=,则二面角αlβ的大小为( )
A.120° B.150°
C.30°或150° D.60°或120°
C [设所求二面角的大小为θ,则|cos θ|==,所以θ=30°或150°.]
5.如图所示,P是二面角αABβ棱上的一点,分别在α,β平面内引射线PM,PN,如果∠BPM=∠BPN=45°,∠MPN=60°,那么二面角αABβ的大小为( )
A.60° B.70° C.80° D.90°
D [不妨设PM=a,PN=b,作ME⊥AB交AB于点E,NF⊥AB交AB于点F(图略),因为∠EPM=∠FPN=45°,故PE=,PF=,于是\s\up15(→(→)·\s\up15(→(→)=(\s\up15(→(→)-\s\up15(→(→))·(\s\up15(→(→)-\s\up15(→(→))=\s\up15(→(→)·\s\up15(→(→)-\s\up15(→(→)·\s\up15(→(→)-\s\up15(→(→)·\s\up15(→(→)+\s\up15(→(→)·\s\up15(→(→)=abcos 60°-a·cos 45°-·bcos 45°+·=--+=0.因为EM,FN分别是α,β内的两条与棱AB垂直的线段,所以EM与FN之间的夹角就是所求二面角的大小,所以二面角αABβ的大小为90°.]
二、填空题
6.若二面角内一点到两个面的距离分别为5和8,两垂足间的距离为7