Elementarmathematik Beispiele

$4 x^{2} + 4 y^{2} - 16 x - 24 y + 48 = 0$

Schritt 1

Subtrahiere $48$ von beiden Seiten der Gleichung.

$4 x^{2} + 4 y^{2} - 16 x - 24 y = - 48$

Schritt 2

Teile beide Seiten der Gleichung durch $4$ .

$x^{2} + y^{2} - 4 x - 6 y = - 12$

Schritt 3

Wende die quadratische Ergänzung auf $x^{2} - 4 x$ an.

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Schritt 3.1

Wende die Form $a x^{2} + b x + c$ an, um die Werte für $a$ , $b$ und $c$ zu ermitteln.

$a = 1$

$b = - 4$

$c = 0$

Schritt 3.2

Betrachte die Scheitelform einer Parabel.

$a {(x + d)}^{2} + e$

Schritt 3.3

Ermittle den Wert von $d$ mithilfe der Formel $d = \frac{b}{2 a}$ .

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Schritt 3.3.1

Setze die Werte von $a$ und $b$ in die Formel $d = \frac{b}{2 a}$ ein.

$d = \frac{- 4}{2 \cdot 1}$

Schritt 3.3.2

Kürze den gemeinsamen Teiler von $- 4$ und $2$ .

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Schritt 3.3.2.1

Faktorisiere $2$ aus $- 4$ heraus.

$d = \frac{2 \cdot - 2}{2 \cdot 1}$

Schritt 3.3.2.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 3.3.2.2.1

Faktorisiere $2$ aus $2 \cdot 1$ heraus.

$d = \frac{2 \cdot - 2}{2 (1)}$

Schritt 3.3.2.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$d = \frac{2 \cdot - 2}{2 \cdot 1}$

Schritt 3.3.2.2.3

Forme den Ausdruck um.

$d = \frac{- 2}{1}$

Schritt 3.3.2.2.4

Dividiere $- 2$ durch $1$ .

$d = - 2$

Schritt 3.4

Ermittle den Wert von $e$ mithilfe der Formel $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

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Schritt 3.4.1

Setze die Werte von $c$ , $b$ , und $a$ in die Formel $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ ein.

$e = 0 - \frac{{(- 4)}^{2}}{4 \cdot 1}$

Schritt 3.4.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 3.4.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 3.4.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Teiler von ${(- 4)}^{2}$ und $4$ .

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Schritt 3.4.2.1.1.1

Schreibe $- 4$ als $- 1 (4)$ um.

$e = 0 - \frac{{(- 1 (4))}^{2}}{4 \cdot 1}$

Schritt 3.4.2.1.1.2

Wende die Produktregel auf $- 1 (4)$ an.

$e = 0 - \frac{{(- 1)}^{2} \cdot 4^{2}}{4 \cdot 1}$

Schritt 3.4.2.1.1.3

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$e = 0 - \frac{1 \cdot 4^{2}}{4 \cdot 1}$

Schritt 3.4.2.1.1.4

Mutltipliziere $4^{2}$ mit $1$ .

$e = 0 - \frac{4^{2}}{4 \cdot 1}$

Schritt 3.4.2.1.1.5

Faktorisiere $4$ aus $4^{2}$ heraus.

$e = 0 - \frac{4 \cdot 4}{4 \cdot 1}$

Schritt 3.4.2.1.1.6

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 3.4.2.1.1.6.1

Faktorisiere $4$ aus $4 \cdot 1$ heraus.

$e = 0 - \frac{4 \cdot 4}{4 (1)}$

Schritt 3.4.2.1.1.6.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$e = 0 - \frac{4 \cdot 4}{4 \cdot 1}$

Schritt 3.4.2.1.1.6.3

Forme den Ausdruck um.

$e = 0 - \frac{4}{1}$

Schritt 3.4.2.1.1.6.4

Dividiere $4$ durch $1$ .

$e = 0 - 1 \cdot 4$

Schritt 3.4.2.1.2

Mutltipliziere $- 1$ mit $4$ .

$e = 0 - 4$

Schritt 3.4.2.2

Subtrahiere $4$ von $0$ .

$e = - 4$

Schritt 3.5

Setze die Werte von $a$ , $d$ und $e$ in die Scheitelform ${(x - 2)}^{2} - 4$ ein.

${(x - 2)}^{2} - 4$

Schritt 4

Setze ${(x - 2)}^{2} - 4$ für $x^{2} - 4 x$ ein in der Gleichung $x^{2} + y^{2} - 4 x - 6 y = - 12$ .

${(x - 2)}^{2} - 4 + y^{2} - 6 y = - 12$

Schritt 5

Bringe $- 4$ auf die rechte Seite der Gleichung durch Addieren von $4$ auf beiden Seiten.

${(x - 2)}^{2} + y^{2} - 6 y = - 12 + 4$

Schritt 6

Wende die quadratische Ergänzung auf $y^{2} - 6 y$ an.

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Schritt 6.1

Wende die Form $a x^{2} + b x + c$ an, um die Werte für $a$ , $b$ und $c$ zu ermitteln.

$a = 1$

$b = - 6$

$c = 0$

Schritt 6.2

Betrachte die Scheitelform einer Parabel.

$a {(x + d)}^{2} + e$

Schritt 6.3

Ermittle den Wert von $d$ mithilfe der Formel $d = \frac{b}{2 a}$ .

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Schritt 6.3.1

Setze die Werte von $a$ und $b$ in die Formel $d = \frac{b}{2 a}$ ein.

$d = \frac{- 6}{2 \cdot 1}$

Schritt 6.3.2

Kürze den gemeinsamen Teiler von $- 6$ und $2$ .

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Schritt 6.3.2.1

Faktorisiere $2$ aus $- 6$ heraus.

$d = \frac{2 \cdot - 3}{2 \cdot 1}$

Schritt 6.3.2.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

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Schritt 6.3.2.2.1

Faktorisiere $2$ aus $2 \cdot 1$ heraus.

$d = \frac{2 \cdot - 3}{2 (1)}$

Schritt 6.3.2.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$d = \frac{2 \cdot - 3}{2 \cdot 1}$

Schritt 6.3.2.2.3

Forme den Ausdruck um.

$d = \frac{- 3}{1}$

Schritt 6.3.2.2.4

Dividiere $- 3$ durch $1$ .

$d = - 3$

Schritt 6.4

Ermittle den Wert von $e$ mithilfe der Formel $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

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Schritt 6.4.1

Setze die Werte von $c$ , $b$ , und $a$ in die Formel $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ ein.

$e = 0 - \frac{{(- 6)}^{2}}{4 \cdot 1}$

Schritt 6.4.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 6.4.2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 6.4.2.1.1

Potenziere $- 6$ mit $2$ .

$e = 0 - \frac{36}{4 \cdot 1}$

Schritt 6.4.2.1.2

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$e = 0 - \frac{36}{4}$

Schritt 6.4.2.1.3

Dividiere $36$ durch $4$ .

$e = 0 - 1 \cdot 9$

Schritt 6.4.2.1.4

Mutltipliziere $- 1$ mit $9$ .

$e = 0 - 9$

Schritt 6.4.2.2

Subtrahiere $9$ von $0$ .

$e = - 9$

Schritt 6.5

Setze die Werte von $a$ , $d$ und $e$ in die Scheitelform ${(y - 3)}^{2} - 9$ ein.

${(y - 3)}^{2} - 9$

Schritt 7

Setze ${(y - 3)}^{2} - 9$ für $y^{2} - 6 y$ ein in der Gleichung $x^{2} + y^{2} - 4 x - 6 y = - 12$ .

${(x - 2)}^{2} + {(y - 3)}^{2} - 9 = - 12 + 4$

Schritt 8

Bringe $- 9$ auf die rechte Seite der Gleichung durch Addieren von $9$ auf beiden Seiten.

${(x - 2)}^{2} + {(y - 3)}^{2} = - 12 + 4 + 9$

Schritt 9

Vereinfache $- 12 + 4 + 9$ .

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Schritt 9.1

Addiere $- 12$ und $4$ .

${(x - 2)}^{2} + {(y - 3)}^{2} = - 8 + 9$

Schritt 9.2

Addiere $- 8$ und $9$ .

${(x - 2)}^{2} + {(y - 3)}^{2} = 1$

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