微分積分学準備例

$- x^{2} + 4 y^{2} + 8 x + 16 y - 64 = 0$

ステップ 1

双曲線の標準形を求めます。

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ステップ 1.1

方程式の両辺に $64$ を足します。

$- x^{2} + 4 y^{2} + 8 x + 16 y = 64$

ステップ 1.2

$- x^{2} + 8 x$ の平方完成。

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ステップ 1.2.1

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

$a = - 1$

$b = 8$

$c = 0$

ステップ 1.2.2

放物線の標準形を考えます。

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

ステップ 1.2.3

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 1.2.3.1

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

$d = \frac{8}{2 \cdot - 1}$

ステップ 1.2.3.2

右辺を簡約します。

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ステップ 1.2.3.2.1

$8$ と $2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.2.3.2.1.1

$2$ を $8$ で因数分解します。

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

ステップ 1.2.3.2.1.2

$\frac{4}{- 1}$ の分母からマイナス1を移動させます。

$d = - 1 \cdot 4$

ステップ 1.2.3.2.2

$- 1$ に $4$ をかけます。

$d = - 4$

ステップ 1.2.4

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 1.2.4.1

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

$e = 0 - \frac{8^{2}}{4 \cdot - 1}$

ステップ 1.2.4.2

右辺を簡約します。

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ステップ 1.2.4.2.1

各項を簡約します。

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ステップ 1.2.4.2.1.1

$8$ を $2$ 乗します。

$e = 0 - \frac{64}{4 \cdot - 1}$

ステップ 1.2.4.2.1.2

$4$ に $- 1$ をかけます。

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

ステップ 1.2.4.2.1.3

$64$ を $- 4$ で割ります。

$e = 0 - - 16$

ステップ 1.2.4.2.1.4

$- 1$ に $- 16$ をかけます。

$e = 0 + 16$

ステップ 1.2.4.2.2

$0$ と $16$ をたし算します。

$e = 16$

ステップ 1.2.5

$a$ 、 $d$ 、および $e$ の値を頂点形 $- {(x - 4)}^{2} + 16$ に代入します。

$- {(x - 4)}^{2} + 16$

ステップ 1.3

$- {(x - 4)}^{2} + 16$ を方程式 $- x^{2} + 4 y^{2} + 8 x + 16 y = 64$ の中の $- x^{2} + 8 x$ に代入します。

$- {(x - 4)}^{2} + 16 + 4 y^{2} + 16 y = 64$

ステップ 1.4

両辺に $16$ を加えて、 $16$ を方程式の右辺に移動させます。

$- {(x - 4)}^{2} + 4 y^{2} + 16 y = 64 - 16$

ステップ 1.5

$4 y^{2} + 16 y$ の平方完成。

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ステップ 1.5.1

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

$a = 4$

$b = 16$

$c = 0$

ステップ 1.5.2

放物線の標準形を考えます。

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

ステップ 1.5.3

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 1.5.3.1

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

$d = \frac{16}{2 \cdot 4}$

ステップ 1.5.3.2

右辺を簡約します。

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ステップ 1.5.3.2.1

$16$ と $2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.5.3.2.1.1

$2$ を $16$ で因数分解します。

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

ステップ 1.5.3.2.1.2

共通因数を約分します。

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ステップ 1.5.3.2.1.2.1

$2$ を $2 \cdot 4$ で因数分解します。

$d = \frac{2 \cdot 8}{2 (4)}$

ステップ 1.5.3.2.1.2.2

共通因数を約分します。

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

ステップ 1.5.3.2.1.2.3

式を書き換えます。

$d = \frac{8}{4}$

ステップ 1.5.3.2.2

$8$ と $4$ の共通因数を約分します。

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ステップ 1.5.3.2.2.1

$4$ を $8$ で因数分解します。

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

ステップ 1.5.3.2.2.2

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 1.5.3.2.2.2.1

$4$ を $4$ で因数分解します。

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

ステップ 1.5.3.2.2.2.2

共通因数を約分します。

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

ステップ 1.5.3.2.2.2.3

式を書き換えます。

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

ステップ 1.5.3.2.2.2.4

$2$ を $1$ で割ります。

$d = 2$

ステップ 1.5.4

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 1.5.4.1

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

$e = 0 - \frac{16^{2}}{4 \cdot 4}$

ステップ 1.5.4.2

右辺を簡約します。

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ステップ 1.5.4.2.1

各項を簡約します。

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ステップ 1.5.4.2.1.1

$16$ を $2$ 乗します。

$e = 0 - \frac{256}{4 \cdot 4}$

ステップ 1.5.4.2.1.2

$4$ に $4$ をかけます。

$e = 0 - \frac{256}{16}$

ステップ 1.5.4.2.1.3

$256$ を $16$ で割ります。

$e = 0 - 1 \cdot 16$

ステップ 1.5.4.2.1.4

$- 1$ に $16$ をかけます。

$e = 0 - 16$

ステップ 1.5.4.2.2

$0$ から $16$ を引きます。

$e = - 16$

ステップ 1.5.5

$a$ 、 $d$ 、および $e$ の値を頂点形 $4 {(y + 2)}^{2} - 16$ に代入します。

$4 {(y + 2)}^{2} - 16$

ステップ 1.6

$4 {(y + 2)}^{2} - 16$ を方程式 $- x^{2} + 4 y^{2} + 8 x + 16 y = 64$ の中の $4 y^{2} + 16 y$ に代入します。

$- {(x - 4)}^{2} + 4 {(y + 2)}^{2} - 16 = 64 - 16$

ステップ 1.7

両辺に $16$ を加えて、 $- 16$ を方程式の右辺に移動させます。

$- {(x - 4)}^{2} + 4 {(y + 2)}^{2} = 64 - 16 + 16$

ステップ 1.8

$64 - 16 + 16$ を簡約します。

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ステップ 1.8.1

$64$ から $16$ を引きます。

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

ステップ 1.8.2

$48$ と $16$ をたし算します。

$- {(x - 4)}^{2} + 4 {(y + 2)}^{2} = 64$

ステップ 1.9

各項を $64$ で割り、右辺を1と等しくします。

$- \frac{{(x - 4)}^{2}}{64} + \frac{4 {(y + 2)}^{2}}{64} = \frac{64}{64}$

ステップ 1.10

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。

$\frac{{(y + 2)}^{2}}{16} - \frac{{(x - 4)}^{2}}{64} = 1$

ステップ 2

双曲線の形です。この形を利用して、双曲線の頂点と漸近線を求めるために使用する値を決定します。

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

ステップ 3

この双曲線の中の値を標準形の値と一致させます。変数 $h$ は原点からのx補正値を、 $k$ は原点 $a$ からのy補正値を表します。

$a = 4$

$b = 8$

$k = - 2$

$h = 4$

ステップ 4

双曲線の中心は $(h, k)$ の形に従います。 $h$ と $k$ の値に代入します。

$(4, - 2)$

ステップ 5

微分積分学準備 例

微分積分学準備例