微分積分学準備例

$4 x^{2} - 8 x + 144 y + 36 y^{2} + 4 = 0$

ステップ 1

方程式の両辺から $4$ を引きます。

$4 x^{2} - 8 x + 144 y + 36 y^{2} = - 4$

ステップ 2

$4 x^{2} - 8 x$ の平方完成。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1

式 $a x^{2} + b x + c$ を利用して、 $a$ 、 $b$ 、 $c$ の値を求めます。

$a = 4$

$b = - 8$

$c = 0$

ステップ 2.2

放物線の標準形を考えます。

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

ステップ 2.3

公式 $d = \frac{b}{2 a}$ を利用して $d$ の値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.3.1

$a$ と $b$ の値を公式 $d = \frac{b}{2 a}$ に代入します。

$d = \frac{- 8}{2 \cdot 4}$

ステップ 2.3.2

右辺を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.3.2.1

$- 8$ と $2$ の共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.3.2.1.1

$2$ を $- 8$ で因数分解します。

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

ステップ 2.3.2.1.2

共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.3.2.1.2.1

$2$ を $2 \cdot 4$ で因数分解します。

$d = \frac{2 \cdot - 4}{2 (4)}$

ステップ 2.3.2.1.2.2

共通因数を約分します。

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

ステップ 2.3.2.1.2.3

式を書き換えます。

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

ステップ 2.3.2.2

$- 4$ と $4$ の共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.3.2.2.1

$4$ を $- 4$ で因数分解します。

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

ステップ 2.3.2.2.2

共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.3.2.2.2.1

$4$ を $4$ で因数分解します。

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

ステップ 2.3.2.2.2.2

共通因数を約分します。

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

ステップ 2.3.2.2.2.3

式を書き換えます。

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

ステップ 2.3.2.2.2.4

$- 1$ を $1$ で割ります。

$d = - 1$

ステップ 2.4

公式 $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ を利用して $e$ の値を求めます。

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ステップ 2.4.1

$c$ 、 $b$ 、および $a$ の値を公式 $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ に代入します。

$e = 0 - \frac{{(- 8)}^{2}}{4 \cdot 4}$

ステップ 2.4.2

右辺を簡約します。

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ステップ 2.4.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.4.2.1.1

$- 8$ を $2$ 乗します。

$e = 0 - \frac{64}{4 \cdot 4}$

ステップ 2.4.2.1.2

$4$ に $4$ をかけます。

$e = 0 - \frac{64}{16}$

ステップ 2.4.2.1.3

$64$ を $16$ で割ります。

$e = 0 - 1 \cdot 4$

ステップ 2.4.2.1.4

$- 1$ に $4$ をかけます。

$e = 0 - 4$

ステップ 2.4.2.2

$0$ から $4$ を引きます。

$e = - 4$

ステップ 2.5

$a$ 、 $d$ 、および $e$ の値を頂点形 $4 {(x - 1)}^{2} - 4$ に代入します。

$4 {(x - 1)}^{2} - 4$

ステップ 3

$4 {(x - 1)}^{2} - 4$ を方程式 $4 x^{2} - 8 x + 144 y + 36 y^{2} = - 4$ の中の $4 x^{2} - 8 x$ に代入します。

$4 {(x - 1)}^{2} - 4 + 144 y + 36 y^{2} = - 4$

ステップ 4

両辺に $4$ を加えて、 $- 4$ を方程式の右辺に移動させます。

$4 {(x - 1)}^{2} + 144 y + 36 y^{2} = - 4 + 4$

ステップ 5

$144 y + 36 y^{2}$ の平方完成。

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ステップ 5.1

$144 y$ と $36 y^{2}$ を並べ替えます。

$36 y^{2} + 144 y$

ステップ 5.2

式 $a x^{2} + b x + c$ を利用して、 $a$ 、 $b$ 、 $c$ の値を求めます。

$a = 36$

$b = 144$

$c = 0$

ステップ 5.3

放物線の標準形を考えます。

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

ステップ 5.4

公式 $d = \frac{b}{2 a}$ を利用して $d$ の値を求めます。

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ステップ 5.4.1

$a$ と $b$ の値を公式 $d = \frac{b}{2 a}$ に代入します。

$d = \frac{144}{2 \cdot 36}$

ステップ 5.4.2

右辺を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.4.2.1

$144$ と $2$ の共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.4.2.1.1

$2$ を $144$ で因数分解します。

$d = \frac{2 \cdot 72}{2 \cdot 36}$

ステップ 5.4.2.1.2

共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.4.2.1.2.1

$2$ を $2 \cdot 36$ で因数分解します。

$d = \frac{2 \cdot 72}{2 (36)}$

ステップ 5.4.2.1.2.2

共通因数を約分します。

$d = \frac{2 \cdot 72}{2 \cdot 36}$

ステップ 5.4.2.1.2.3

式を書き換えます。

$d = \frac{72}{36}$

ステップ 5.4.2.2

$72$ と $36$ の共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.4.2.2.1

$36$ を $72$ で因数分解します。

$d = \frac{36 \cdot 2}{36}$

ステップ 5.4.2.2.2

共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.4.2.2.2.1

$36$ を $36$ で因数分解します。

$d = \frac{36 \cdot 2}{36 (1)}$

ステップ 5.4.2.2.2.2

共通因数を約分します。

$d = \frac{36 \cdot 2}{36 \cdot 1}$

ステップ 5.4.2.2.2.3

式を書き換えます。

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

ステップ 5.4.2.2.2.4

$2$ を $1$ で割ります。

$d = 2$

ステップ 5.5

公式 $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ を利用して $e$ の値を求めます。

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ステップ 5.5.1

$c$ 、 $b$ 、および $a$ の値を公式 $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ に代入します。

$e = 0 - \frac{144^{2}}{4 \cdot 36}$

ステップ 5.5.2

右辺を簡約します。

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ステップ 5.5.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.5.2.1.1

$144$ を $2$ 乗します。

$e = 0 - \frac{20736}{4 \cdot 36}$

ステップ 5.5.2.1.2

$4$ に $36$ をかけます。

$e = 0 - \frac{20736}{144}$

ステップ 5.5.2.1.3

$20736$ を $144$ で割ります。

$e = 0 - 1 \cdot 144$

ステップ 5.5.2.1.4

$- 1$ に $144$ をかけます。

$e = 0 - 144$

ステップ 5.5.2.2

$0$ から $144$ を引きます。

$e = - 144$

ステップ 5.6

$a$ 、 $d$ 、および $e$ の値を頂点形 $36 {(y + 2)}^{2} - 144$ に代入します。

$36 {(y + 2)}^{2} - 144$

ステップ 6

$36 {(y + 2)}^{2} - 144$ を方程式 $4 x^{2} - 8 x + 144 y + 36 y^{2} = - 4$ の中の $144 y + 36 y^{2}$ に代入します。

$4 {(x - 1)}^{2} + 36 {(y + 2)}^{2} - 144 = - 4 + 4$

ステップ 7

両辺に $144$ を加えて、 $- 144$ を方程式の右辺に移動させます。

$4 {(x - 1)}^{2} + 36 {(y + 2)}^{2} = - 4 + 4 + 144$

ステップ 8

$- 4 + 4 + 144$ を簡約します。

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ステップ 8.1

$- 4$ と $4$ をたし算します。

$4 {(x - 1)}^{2} + 36 {(y + 2)}^{2} = 0 + 144$

ステップ 8.2

$0$ と $144$ をたし算します。

$4 {(x - 1)}^{2} + 36 {(y + 2)}^{2} = 144$

ステップ 9

各項を $144$ で割り、右辺を1と等しくします。

$\frac{4 {(x - 1)}^{2}}{144} + \frac{36 {(y + 2)}^{2}}{144} = \frac{144}{144}$

ステップ 10

方程式の各項を簡約し、右辺を $1$ に等しくします。楕円または双曲線の標準形は、方程式の右辺が $1$ に等しいことが必要です。

$\frac{{(x - 1)}^{2}}{36} + \frac{{(y + 2)}^{2}}{4} = 1$

微分積分学準備 例

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