Beispiele

$(5, 1)$ , $(4, 1)$ , $(- 5, 1)$

Schritt 1

Es gibt zwei allgemeine Gleichungen für eine Hyperbel.

Horizontale Hyperbelgleichung $\frac{{(x - h)}^{2}}{a^{2}} - \frac{{(y - k)}^{2}}{b^{2}} = 1$

Vertikale Hyperbelgleichung $\frac{{(y - k)}^{2}}{a^{2}} - \frac{{(x - h)}^{2}}{b^{2}} = 1$

Schritt 2

$a$ ist der Abstand zwischen dem Scheitelpunkt $(4, 1)$ und dem Mittelpunkt $(5, 1)$ .

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Schritt 2.1

Wende die Abstandsformel an, um den Abstand zwischen den zwei Punkten zu bestimmen.

$Abstand = \sqrt{{(x_{2} - x_{1})}^{2} + {(y_{2} - y_{1})}^{2}}$

Schritt 2.2

Setze die tatsächlichen Werte der Punkte in die Abstandsformel ein.

$a = \sqrt{{(4 - 5)}^{2} + {(1 - 1)}^{2}}$

Schritt 2.3

Vereinfache.

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Schritt 2.3.1

Subtrahiere $5$ von $4$ .

$a = \sqrt{{(- 1)}^{2} + {(1 - 1)}^{2}}$

Schritt 2.3.2

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$a = \sqrt{1 + {(1 - 1)}^{2}}$

Schritt 2.3.3

Subtrahiere $1$ von $1$ .

$a = \sqrt{1 + 0^{2}}$

Schritt 2.3.4

$0$ zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt $0$ .

$a = \sqrt{1 + 0}$

Schritt 2.3.5

Addiere $1$ und $0$ .

$a = \sqrt{1}$

Schritt 2.3.6

Jede Wurzel von $1$ ist $1$ .

$a = 1$

Schritt 3

$c$ ist der Abstand zwischen dem Brennpunkt $(- 5, 1)$ und dem Mittelpunkt $(5, 1)$ .

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Schritt 3.1

Wende die Abstandsformel an, um den Abstand zwischen den zwei Punkten zu bestimmen.

$Abstand = \sqrt{{(x_{2} - x_{1})}^{2} + {(y_{2} - y_{1})}^{2}}$

Schritt 3.2

Setze die tatsächlichen Werte der Punkte in die Abstandsformel ein.

$c = \sqrt{{((- 5) - 5)}^{2} + {(1 - 1)}^{2}}$

Schritt 3.3

Vereinfache.

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Schritt 3.3.1

Subtrahiere $5$ von $- 5$ .

$c = \sqrt{{(- 10)}^{2} + {(1 - 1)}^{2}}$

Schritt 3.3.2

Potenziere $- 10$ mit $2$ .

$c = \sqrt{100 + {(1 - 1)}^{2}}$

Schritt 3.3.3

Subtrahiere $1$ von $1$ .

$c = \sqrt{100 + 0^{2}}$

Schritt 3.3.4

$0$ zu einer beliebigen, positiven Potenz zu erheben ergibt $0$ .

$c = \sqrt{100 + 0}$

Schritt 3.3.5

Addiere $100$ und $0$ .

$c = \sqrt{100}$

Schritt 3.3.6

Schreibe $100$ als $10^{2}$ um.

$c = \sqrt{10^{2}}$

Schritt 3.3.7

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus unter der Annahme positiver reeller Zahlen.

$c = 10$

Schritt 4

Wir benutzen die Gleichung $c^{2} = a^{2} + b^{2}$ . Setze $1$ für $a$ und $10$ für $c$ ein.

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Schritt 4.1

Schreibe die Gleichung als ${(1)}^{2} + b^{2} = 10^{2}$ um.

${(1)}^{2} + b^{2} = 10^{2}$

Schritt 4.2

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$1 + b^{2} = 10^{2}$

Schritt 4.3

Potenziere $10$ mit $2$ .

$1 + b^{2} = 100$

Schritt 4.4

Bringe alle Terme, die nicht $b$ enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 4.4.1

Subtrahiere $1$ von beiden Seiten der Gleichung.

$b^{2} = 100 - 1$

Schritt 4.4.2

Subtrahiere $1$ von $100$ .

$b^{2} = 99$

Schritt 4.5

Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Gleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.

$b = \pm \sqrt{99}$

Schritt 4.6

Vereinfache $\pm \sqrt{99}$ .

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Schritt 4.6.1

Schreibe $99$ als $3^{2} \cdot 11$ um.

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Schritt 4.6.1.1

Faktorisiere $9$ aus $99$ heraus.

$b = \pm \sqrt{9 (11)}$

Schritt 4.6.1.2

Schreibe $9$ als $3^{2}$ um.

$b = \pm \sqrt{3^{2} \cdot 11}$

Schritt 4.6.2

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.

$b = \pm 3 \sqrt{11}$

Schritt 4.7

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

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Schritt 4.7.1

Verwende zunächst den positiven Wert des $\pm$ , um die erste Lösung zu finden.

$b = 3 \sqrt{11}$

Schritt 4.7.2

Als Nächstes verwende den negativen Wert von $\pm$ , um die zweite Lösung zu finden.

$b = - 3 \sqrt{11}$

Schritt 4.7.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

$b = 3 \sqrt{11}, - 3 \sqrt{11}$

Schritt 5

$b$ ist ein Abstand, d. h., es sollte eine positive Zahl sein.

$b = 3 \sqrt{11}$

Schritt 6

Die Steigung der Geraden zwischen dem Brennpunkt $(- 5, 1)$ und dem Mittelpunkt $(5, 1)$ bestimmt, ob die Hyperbel vertikal oder horizontal ist. Wenn die Steigung gleich $0$ ist, ist der Graph horizontal. Ist die Steigung nicht definiert, ist der Graph vertikal.

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Schritt 6.1

Die Steigung ist gleich der Änderung von $y$ dividiert durch die Änderung von $x$ .

$m = \frac{Änderung in y}{Änderung in x}$

Schritt 6.2

Die Änderung von $x$ ist gleich der Differenz zwischen den x-Koordinaten und die Änderung von $y$ ist gleich der Differenz zwischen den y-Koordinaten.

$m = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}}$

Schritt 6.3

Setze die Werte von $x$ und $y$ in die Gleichung ein, um die Steigung zu ermitteln.

$m = \frac{1 - (1)}{5 - (- 5)}$

Schritt 6.4

Vereinfache.

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Schritt 6.4.1

Vereinfache den Zähler.

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Schritt 6.4.1.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

$m = \frac{1 - 1}{5 - (- 5)}$

Schritt 6.4.1.2

Subtrahiere $1$ von $1$ .

$m = \frac{0}{5 - (- 5)}$

Schritt 6.4.2

Vereinfache den Nenner.

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Schritt 6.4.2.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $- 5$ .

$m = \frac{0}{5 + 5}$

Schritt 6.4.2.2

Addiere $5$ und $5$ .

$m = \frac{0}{10}$

Schritt 6.4.3

Dividiere $0$ durch $10$ .

$m = 0$

Schritt 6.5

Die allgemeine Gleichung für eine horizontale Hyperbel ist $\frac{{(x - h)}^{2}}{a^{2}} - \frac{{(y - k)}^{2}}{b^{2}} = 1$ .

$\frac{{(x - h)}^{2}}{a^{2}} - \frac{{(y - k)}^{2}}{b^{2}} = 1$

Schritt 7

Setze die Werte $h = 5$ , $k = 1$ , $a = 1$ und $b = 3 \sqrt{11}$ in $\frac{{(x - h)}^{2}}{a^{2}} - \frac{{(y - k)}^{2}}{b^{2}} = 1$ ein, um die Gleichung der Hyperbel $\frac{{(x - (5))}^{2}}{{(1)}^{2}} - \frac{{(y - (1))}^{2}}{{(3 \sqrt{11})}^{2}} = 1$ zu erhalten.

$\frac{{(x - (5))}^{2}}{{(1)}^{2}} - \frac{{(y - (1))}^{2}}{{(3 \sqrt{11})}^{2}} = 1$

Schritt 8

Vereinfache, um die endgültige Gleichung der Hyperbel zu bestimmen.

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Schritt 8.1

Mutltipliziere $- 1$ mit $5$ .

$\frac{{(x - 5)}^{2}}{1^{2}} - \frac{{(y - (1))}^{2}}{{(3 \sqrt{11})}^{2}} = 1$

Schritt 8.2

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$\frac{{(x - 5)}^{2}}{1} - \frac{{(y - (1))}^{2}}{{(3 \sqrt{11})}^{2}} = 1$

Schritt 8.3

Dividiere ${(x - 5)}^{2}$ durch $1$ .

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - (1))}^{2}}{{(3 \sqrt{11})}^{2}} = 1$

Schritt 8.4

Mutltipliziere $- 1$ mit $1$ .

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{{(3 \sqrt{11})}^{2}} = 1$

Schritt 8.5

Vereinfache den Nenner.

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Schritt 8.5.1

Wende die Produktregel auf $3 \sqrt{11}$ an.

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{3^{2} {\sqrt{11}}^{2}} = 1$

Schritt 8.5.2

Potenziere $3$ mit $2$ .

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{9 {\sqrt{11}}^{2}} = 1$

Schritt 8.5.3

Schreibe ${\sqrt{11}}^{2}$ als $11$ um.

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Schritt 8.5.3.1

Benutze $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ , um $\sqrt{11}$ als $11^{\frac{1}{2}}$ neu zu schreiben.

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{9 {(11^{\frac{1}{2}})}^{2}} = 1$

Schritt 8.5.3.2

Wende die Potenzregel an und multipliziere die Exponenten, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{9 \cdot 11^{\frac{1}{2} \cdot 2}} = 1$

Schritt 8.5.3.3

Kombiniere $\frac{1}{2}$ und $2$ .

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{9 \cdot 11^{\frac{2}{2}}} = 1$

Schritt 8.5.3.4

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

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Schritt 8.5.3.4.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{9 \cdot 11^{\frac{2}{2}}} = 1$

Schritt 8.5.3.4.2

Forme den Ausdruck um.

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{9 \cdot 11} = 1$

Schritt 8.5.3.5

Berechne den Exponenten.

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{9 \cdot 11} = 1$

Schritt 8.6

Mutltipliziere $9$ mit $11$ .

${(x - 5)}^{2} - \frac{{(y - 1)}^{2}}{99} = 1$

Schritt 9

Gib DEINE Aufgabe ein