在极坐标系中,点A(2,π3)A(2,\dfrac{π}{3}),B(4,2π3)B(4,\dfrac{2π}{3}),则线段ABAB中点的直角坐标为()(\quad)
A. (−12,332)(-\dfrac{1}{2},\dfrac{3\sqrt{3}}{2})
B. (−332,12)(-\dfrac{3\sqrt{3}}{2},\dfrac{1}{2})
C. (12,332)(\dfrac{1}{2},\dfrac{3\sqrt{3}}{2})
D. (332,12)(\dfrac{3\sqrt{3}}{2},\dfrac{1}{2})

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完整解法

1. 将极坐标下的点 $A$ 和点 $B$ 转换为直角坐标

根据极坐标与直角坐标的转换公式 x=ρcos⁡θx = \rho \cos \theta,y=ρsin⁡θy = \rho \sin \theta:
对于点 A(2,π3)A\left(2,\dfrac{\pi}{3}\right),其直角坐标为:
xA=2cos⁡π3=2×12=1x_A = 2 \cos \dfrac{\pi}{3} = 2 \times \dfrac{1}{2} = 1
yA=2sin⁡π3=2×32=3y_A = 2 \sin \dfrac{\pi}{3} = 2 \times \dfrac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}
即 A(1,3)A(1, \sqrt{3});

对于点 B(4,2π3)B\left(4,\dfrac{2\pi}{3}\right),其直角坐标为:
xB=4cos⁡2π3=4×(−12)=−2x_B = 4 \cos \dfrac{2\pi}{3} = 4 \times \left(-\dfrac{1}{2}\right) = -2
yB=4sin⁡2π3=4×32=23y_B = 4 \sin \dfrac{2\pi}{3} = 4 \times \dfrac{\sqrt{3}}{2} = 2\sqrt{3}
即 B(−2,23)B(-2, 2\sqrt{3})。

2. 利用中点坐标公式求线段 $AB$ 中点的直角坐标

设线段 ABAB 中点的直角坐标为 M(x,y)M(x, y),由中点坐标公式得:
x=xA+xB2=1+(−2)2=−12x = \dfrac{x_A + x_B}{2} = \dfrac{1 + (-2)}{2} = -\dfrac{1}{2}
y=yA+yB2=3+232=332y = \dfrac{y_A + y_B}{2} = \dfrac{\sqrt{3} + 2\sqrt{3}}{2} = \dfrac{3\sqrt{3}}{2}
因此中点坐标为 (−12,332)\left(-\dfrac{1}{2}, \dfrac{3\sqrt{3}}{2}\right)。
结合选项,应选 A。

答案

A

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