设直线L1的倾斜角为α,α∈(0,π2),L1绕其上一点P沿逆时针方向旋转α角得到直线L2,L2的纵截距为-2,L2绕P点沿逆时针方向旋转π2-α角得到直线L3:x+2y-1=0,则L1的方程为______.

问题描述:

设直线L1的倾斜角为α,α∈(0,

π
2
),L1绕其上一点P沿逆时针方向旋转α角得到直线L2,L2的纵截距为-2,L2绕P点沿逆时针方向旋转
π
2
-α角得到直线L3:x+2y-1=0,则L1的方程为______.

为a(0

由题意可得直线L1和直线L3的夹角等于

π
2
,如图所示:
∴直线直线L1的斜率为2,即tanα=2.
根据图形,利用三角形的外角等于不相邻的两个内角的和,可得直线L2的倾斜角为2α,
∴直线L2 的斜率为tan2α=
2tanα
1−tan2α
=
4
3

∵直线L2 的纵截距为-2,∴直线L2 的方程为y=
4
3
x-2.
y=
4
3
x−2
x+2y−1=0
,求得点P的坐标为(-3,2),
∴直线L1的方程为y-2=2(x+3),即2x-y+8=0,
故答案为:2x-y+8=0.
答案解析:由题意可得直线L1和直线L3的夹角等于
π
2
,求得直线L1的斜率为2,根据直线L2的倾斜角为2α,求得直线L2 的斜率,从而求得直线L2 的方程,根据直线L2和直线L3的方程求得P的坐标,用点斜式求得L1的方程.
考试点:两直线的夹角与到角问题.
知识点:本题主要考查两条直线的位置关系,两条直线的夹角公式,判断直线L1和直线L3的夹角等于
π
2
、直线L2的倾斜角为2α,是解题的关键,属于中档题.