Elementarmathematik Beispiele

$x^{2} + 8 x = 4 y - 8$

Schritt 1

Schreibe die Gleichung in Scheitelform um.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1

Isoliere $y$ auf die linke Seite der Gleichung.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.1

Schreibe die Gleichung als $4 y - 8 = x^{2} + 8 x$ um.

$4 y - 8 = x^{2} + 8 x$

Schritt 1.1.2

Addiere $8$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$4 y = x^{2} + 8 x + 8$

Schritt 1.1.3

Teile jeden Ausdruck in $4 y = x^{2} + 8 x + 8$ durch $4$ und vereinfache.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.1

Teile jeden Ausdruck in $4 y = x^{2} + 8 x + 8$ durch $4$ .

$\frac{4 y}{4} = \frac{x^{2}}{4} + \frac{8 x}{4} + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.2

Vereinfache die linke Seite.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $4$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$\frac{4 y}{4} = \frac{x^{2}}{4} + \frac{8 x}{4} + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.2.1.2

Dividiere $y$ durch $1$ .

$y = \frac{x^{2}}{4} + \frac{8 x}{4} + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.3

Vereinfache die rechte Seite.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.3.1

Vereinfache jeden Term.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.3.1.1

Kürze den gemeinsamen Teiler von $8$ und $4$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.3.1.1.1

Faktorisiere $4$ aus $8 x$ heraus.

$y = \frac{x^{2}}{4} + \frac{4 (2 x)}{4} + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.3.1.1.2

Kürze die gemeinsamen Faktoren.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.1.3.3.1.1.2.1

Faktorisiere $4$ aus $4$ heraus.

$y = \frac{x^{2}}{4} + \frac{4 (2 x)}{4 (1)} + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.3.1.1.2.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$y = \frac{x^{2}}{4} + \frac{4 (2 x)}{4 \cdot 1} + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.3.1.1.2.3

Forme den Ausdruck um.

$y = \frac{x^{2}}{4} + \frac{2 x}{1} + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.3.1.1.2.4

Dividiere $2 x$ durch $1$ .

$y = \frac{x^{2}}{4} + 2 x + \frac{8}{4}$

Schritt 1.1.3.3.1.2

Dividiere $8$ durch $4$ .

$y = \frac{x^{2}}{4} + 2 x + 2$

Schritt 1.2

Wende die quadratische Ergänzung auf $\frac{x^{2}}{4} + 2 x + 2$ an.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.2.1

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

$a = \frac{1}{4}$

$b = 2$

$c = 2$

Schritt 1.2.2

Betrachte die Scheitelform einer Parabel.

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

Schritt 1.2.3

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

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.2.3.1

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

$d = \frac{2}{2 (\frac{1}{4})}$

Schritt 1.2.3.2

Vereinfache die rechte Seite.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.2.3.2.1

Kürze den gemeinsamen Faktor von $2$ .

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.2.3.2.1.1

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$d = \frac{2}{2 (\frac{1}{4})}$

Schritt 1.2.3.2.1.2

Forme den Ausdruck um.

$d = \frac{1}{\frac{1}{4}}$

Schritt 1.2.3.2.2

Multipliziere den Zähler mit dem Kehrwert des Nenners.

$d = 1 \cdot 4$

Schritt 1.2.3.2.3

Mutltipliziere $4$ mit $1$ .

$d = 4$

Schritt 1.2.4

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

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.2.4.1

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

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

Schritt 1.2.4.2

Vereinfache die rechte Seite.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.2.4.2.1

Vereinfache jeden Term.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 1.2.4.2.1.1

Potenziere $2$ mit $2$ .

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

Schritt 1.2.4.2.1.2

Kombiniere $4$ und $\frac{1}{4}$ .

$e = 2 - \frac{4}{\frac{4}{4}}$

Schritt 1.2.4.2.1.3

Dividiere $4$ durch $4$ .

$e = 2 - \frac{4}{1}$

Schritt 1.2.4.2.1.4

Dividiere $4$ durch $1$ .

$e = 2 - 1 \cdot 4$

Schritt 1.2.4.2.1.5

Mutltipliziere $- 1$ mit $4$ .

$e = 2 - 4$

Schritt 1.2.4.2.2

Subtrahiere $4$ von $2$ .

$e = - 2$

Schritt 1.2.5

Setze die Werte von $a$ , $d$ und $e$ in die Scheitelform $\frac{1}{4} {(x + 4)}^{2} - 2$ ein.

$\frac{1}{4} {(x + 4)}^{2} - 2$

Schritt 1.3

Setze $y$ gleich der neuen rechten Seite.

$y = \frac{1}{4} \cdot {(x + 4)}^{2} - 2$

Schritt 2

Benutze die Scheitelpunktform, $y = a {(x - h)}^{2} + k$ , um die Werte von $a$ , $h$ und $k$ zu ermitteln.

$a = \frac{1}{4}$

$h = - 4$

$k = - 2$

Schritt 3

Da der Wert von $a$ positiv ist, ist die Parabel nach oben geöffnet.

Öffnet nach Oben

Schritt 4

Ermittle den Scheitelpunkt $(h, k)$ .

$(- 4, - 2)$

Schritt 5

Berechne $p$ , den Abstand vom Scheitelpunkt zum Brennpunkt.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.1

Ermittle den Abstand vom Scheitelpunkt zu einem Brennpunkt der Parabel durch Anwendung der folgenden Formel.

$\frac{1}{4 a}$

Schritt 5.2

Setze den Wert von $a$ in die Formel ein.

$\frac{1}{4 \cdot \frac{1}{4}}$

Schritt 5.3

Vereinfache.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.3.1

Kombiniere $4$ und $\frac{1}{4}$ .

$\frac{1}{\frac{4}{4}}$

Schritt 5.3.2

Vereinfache durch Teilen von Zahlen.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 5.3.2.1

Dividiere $4$ durch $4$ .

$\frac{1}{1}$

Schritt 5.3.2.2

Dividiere $1$ durch $1$ .

$1$

Schritt 6

Ermittle den Brennpunkt.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 6.1

Der Brennpunkt einer Parabel kann durch Addieren von $p$ zur y-Koordinate $k$ ermittelt werden, wenn die Parabel nach oben oder unten geöffnet ist.

$(h, k + p)$

Schritt 6.2

Setze die bekannten Werte von $h$ , $p$ und $k$ in die Formel ein und vereinfache.

$(- 4, - 1)$

Schritt 7

Finde die Symmtrieachse durch Ermitteln der Geraden, die durch den Scheitelpunkt und den Brennpunkt verläuft.

$x = - 4$

Schritt 8

Finde die Leitlinie.

Tippen, um mehr Schritte zu sehen ...

Schritt 8.1

Die Leitlinie einer Parabel ist die horizontale Gerade, die durch Subtrahieren von $p$ von der y-Koordinate $k$ des Scheitelpunkts ermittelt wird, wenn die Parabel nach oben oder unten geöffnet ist.

$y = k - p$

Schritt 8.2

Setze die bekannten Werte von $p$ und $k$ in die Formel ein und vereinfache.

$y = - 3$

Schritt 9

Wende die Eigenschaften der Parabel an, um die Parabel zu analysieren und graphisch darzustellen.

Richtung: Nach oben offen

Scheitelpunkt: $(- 4, - 2)$

Brennpunkt: $(- 4, - 1)$

Symmetrieachse: $x = - 4$

Leitlinie: $y = - 3$

Schritt 10