Основы мат. анализа Примеры

$4 x^{2} - 20 x + 24 y + 61 = 0$

Этап 1

Перепишем уравнение в форме с выделенной вершиной.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Изолируем $y$ в левой части уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Перенесем все члены без $y$ в правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.1

Вычтем $4 x^{2}$ из обеих частей уравнения.

$- 20 x + 24 y + 61 = - 4 x^{2}$

Этап 1.1.1.2

Добавим $20 x$ к обеим частям уравнения.

$24 y + 61 = - 4 x^{2} + 20 x$

Этап 1.1.1.3

Вычтем $61$ из обеих частей уравнения.

$24 y = - 4 x^{2} + 20 x - 61$

Этап 1.1.2

Разделим каждый член $24 y = - 4 x^{2} + 20 x - 61$ на $24$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.1

Разделим каждый член $24 y = - 4 x^{2} + 20 x - 61$ на $24$ .

$\frac{24 y}{24} = \frac{- 4 x^{2}}{24} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.2.1

Сократим общий множитель $24$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.2.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{24 y}{24} = \frac{- 4 x^{2}}{24} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.2.1.2

Разделим $y$ на $1$ .

$y = \frac{- 4 x^{2}}{24} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.3.1.1

Сократим общий множитель $- 4$ и $24$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.3.1.1.1

Вынесем множитель $4$ из $- 4 x^{2}$ .

$y = \frac{4 (- x^{2})}{24} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.1.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.3.1.1.2.1

Вынесем множитель $4$ из $24$ .

$y = \frac{4 (- x^{2})}{4 (6)} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.1.2.2

Сократим общий множитель.

$y = \frac{4 (- x^{2})}{4 \cdot 6} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.1.2.3

Перепишем это выражение.

$y = \frac{- x^{2}}{6} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.2

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y = - \frac{x^{2}}{6} + \frac{20 x}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.3

Сократим общий множитель $20$ и $24$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.3.1.3.1

Вынесем множитель $4$ из $20 x$ .

$y = - \frac{x^{2}}{6} + \frac{4 (5 x)}{24} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.3.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.3.1.3.2.1

Вынесем множитель $4$ из $24$ .

$y = - \frac{x^{2}}{6} + \frac{4 (5 x)}{4 (6)} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.3.2.2

Сократим общий множитель.

$y = - \frac{x^{2}}{6} + \frac{4 (5 x)}{4 \cdot 6} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.3.2.3

Перепишем это выражение.

$y = - \frac{x^{2}}{6} + \frac{5 x}{6} + \frac{- 61}{24}$

Этап 1.1.2.3.1.4

Вынесем знак минуса перед дробью.

$y = - \frac{x^{2}}{6} + \frac{5 x}{6} - \frac{61}{24}$

Этап 1.2

Составим полный квадрат для $- \frac{x^{2}}{6} + \frac{5 x}{6} - \frac{61}{24}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Применим форму $a x^{2} + b x + c$ , чтобы найти значения $a$ , $b$ и $c$ .

$a = - \frac{1}{6}$

$b = \frac{5}{6}$

$c = - \frac{61}{24}$

Этап 1.2.2

Рассмотрим параболу в форме с выделенной вершиной.

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

Этап 1.2.3

Найдем значение $d$ по формуле $d = \frac{b}{2 a}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.3.1

Подставим значения $a$ и $b$ в формулу $d = \frac{b}{2 a}$ .

$d = \frac{\frac{5}{6}}{2 (- \frac{1}{6})}$

Этап 1.2.3.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.3.2.1

Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.

$d = \frac{5}{6} \cdot \frac{1}{2 (- \frac{1}{6})}$

Этап 1.2.3.2.2

Сократим общий множитель $1$ и $- 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.3.2.2.1

Перепишем $1$ в виде $- 1 (- 1)$ .

$d = \frac{5}{6} \cdot \frac{- 1 (- 1)}{2 (- \frac{1}{6})}$

Этап 1.2.3.2.2.2

Вынесем знак минуса перед дробью.

$d = \frac{5}{6} (- \frac{1}{2 (\frac{1}{6})})$

Этап 1.2.3.2.3

Объединим $2$ и $\frac{1}{6}$ .

$d = \frac{5}{6} (- \frac{1}{\frac{2}{6}})$

Этап 1.2.3.2.4

Сократим общий множитель $2$ и $6$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.3.2.4.1

Вынесем множитель $2$ из $2$ .

$d = \frac{5}{6} (- \frac{1}{\frac{2 (1)}{6}})$

Этап 1.2.3.2.4.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.3.2.4.2.1

Вынесем множитель $2$ из $6$ .

$d = \frac{5}{6} (- \frac{1}{\frac{2 \cdot 1}{2 \cdot 3}})$

Этап 1.2.3.2.4.2.2

Сократим общий множитель.

$d = \frac{5}{6} (- \frac{1}{\frac{2 \cdot 1}{2 \cdot 3}})$

Этап 1.2.3.2.4.2.3

Перепишем это выражение.

$d = \frac{5}{6} (- \frac{1}{\frac{1}{3}})$

Этап 1.2.3.2.5

Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.

$d = \frac{5}{6} (- (1 \cdot 3))$

Этап 1.2.3.2.6

Сократим общий множитель $3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.3.2.6.1

Вынесем множитель $3$ из $6$ .

$d = \frac{5}{3 (2)} (- (1 \cdot 3))$

Этап 1.2.3.2.6.2

Вынесем множитель $3$ из $- (1 \cdot 3)$ .

$d = \frac{5}{3 (2)} (3 (- 1 \cdot (1)))$

Этап 1.2.3.2.6.3

Сократим общий множитель.

$d = \frac{5}{3 \cdot 2} (3 (- 1 \cdot (1)))$

Этап 1.2.3.2.6.4

Перепишем это выражение.

$d = \frac{5}{2} (- 1 \cdot (1))$

Этап 1.2.3.2.7

Умножим $- 1$ на $1$ .

$d = \frac{5}{2} \cdot - 1$

Этап 1.2.3.2.8

Объединим $\frac{5}{2}$ и $- 1$ .

$d = \frac{5 \cdot - 1}{2}$

Этап 1.2.3.2.9

Умножим $5$ на $- 1$ .

$d = \frac{- 5}{2}$

Этап 1.2.3.2.10

Вынесем знак минуса перед дробью.

$d = - \frac{5}{2}$

Этап 1.2.4

Найдем значение $e$ по формуле $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.1

Подставим значения $c$ , $b$ и $a$ в формулу $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{{(\frac{5}{6})}^{2}}{4 (- \frac{1}{6})}$

Этап 1.2.4.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.1

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.1.1

Применим правило умножения к $\frac{5}{6}$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{5^{2}}{6^{2}}}{4 (- \frac{1}{6})}$

Этап 1.2.4.2.1.1.2

Возведем $5$ в степень $2$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{6^{2}}}{4 (- \frac{1}{6})}$

Этап 1.2.4.2.1.1.3

Возведем $6$ в степень $2$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{4 (- \frac{1}{6})}$

Этап 1.2.4.2.1.2

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.2.1

Умножим $- 1$ на $4$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{- 4 (\frac{1}{6})}$

Этап 1.2.4.2.1.2.2

Объединим $- 4$ и $\frac{1}{6}$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{\frac{- 4}{6}}$

Этап 1.2.4.2.1.3

Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.3.1

Сократим общий множитель $- 4$ и $6$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.3.1.1

Вынесем множитель $2$ из $- 4$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{\frac{2 (- 2)}{6}}$

Этап 1.2.4.2.1.3.1.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.3.1.2.1

Вынесем множитель $2$ из $6$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{\frac{2 \cdot - 2}{2 \cdot 3}}$

Этап 1.2.4.2.1.3.1.2.2

Сократим общий множитель.

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{\frac{2 \cdot - 2}{2 \cdot 3}}$

Этап 1.2.4.2.1.3.1.2.3

Перепишем это выражение.

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{\frac{- 2}{3}}$

Этап 1.2.4.2.1.3.2

Вынесем знак минуса перед дробью.

$e = - \frac{61}{24} - \frac{\frac{25}{36}}{- \frac{2}{3}}$

Этап 1.2.4.2.1.4

Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.

$e = - \frac{61}{24} - (\frac{25}{36} (- \frac{3}{2}))$

Этап 1.2.4.2.1.5

Сократим общий множитель $3$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.5.1

Перенесем стоящий впереди знак минуса в $- \frac{3}{2}$ в числитель.

$e = - \frac{61}{24} - (\frac{25}{36} \cdot \frac{- 3}{2})$

Этап 1.2.4.2.1.5.2

Вынесем множитель $3$ из $36$ .

$e = - \frac{61}{24} - (\frac{25}{3 (12)} \cdot \frac{- 3}{2})$

Этап 1.2.4.2.1.5.3

Вынесем множитель $3$ из $- 3$ .

$e = - \frac{61}{24} - (\frac{25}{3 \cdot 12} \cdot \frac{3 \cdot - 1}{2})$

Этап 1.2.4.2.1.5.4

Сократим общий множитель.

$e = - \frac{61}{24} - (\frac{25}{3 \cdot 12} \cdot \frac{3 \cdot - 1}{2})$

Этап 1.2.4.2.1.5.5

Перепишем это выражение.

$e = - \frac{61}{24} - (\frac{25}{12} \cdot \frac{- 1}{2})$

Этап 1.2.4.2.1.6

Умножим $\frac{25}{12}$ на $\frac{- 1}{2}$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{25 \cdot - 1}{12 \cdot 2}$

Этап 1.2.4.2.1.7

Умножим $25$ на $- 1$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{- 25}{12 \cdot 2}$

Этап 1.2.4.2.1.8

Умножим $12$ на $2$ .

$e = - \frac{61}{24} - \frac{- 25}{24}$

Этап 1.2.4.2.1.9

Вынесем знак минуса перед дробью.

$e = - \frac{61}{24} - - \frac{25}{24}$

Этап 1.2.4.2.1.10

Умножим $- - \frac{25}{24}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.1.10.1

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$e = - \frac{61}{24} + 1 (\frac{25}{24})$

Этап 1.2.4.2.1.10.2

Умножим $\frac{25}{24}$ на $1$ .

$e = - \frac{61}{24} + \frac{25}{24}$

Этап 1.2.4.2.2

Объединим числители над общим знаменателем.

$e = \frac{- 61 + 25}{24}$

Этап 1.2.4.2.3

Добавим $- 61$ и $25$ .

$e = \frac{- 36}{24}$

Этап 1.2.4.2.4

Сократим общий множитель $- 36$ и $24$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.4.1

Вынесем множитель $12$ из $- 36$ .

$e = \frac{12 (- 3)}{24}$

Этап 1.2.4.2.4.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.4.2.4.2.1

Вынесем множитель $12$ из $24$ .

$e = \frac{12 \cdot - 3}{12 \cdot 2}$

Этап 1.2.4.2.4.2.2

Сократим общий множитель.

$e = \frac{12 \cdot - 3}{12 \cdot 2}$

Этап 1.2.4.2.4.2.3

Перепишем это выражение.

$e = \frac{- 3}{2}$

Этап 1.2.4.2.5

Вынесем знак минуса перед дробью.

$e = - \frac{3}{2}$

Этап 1.2.5

Подставим значения $a$ , $d$ и $e$ в уравнение с заданной вершиной $- \frac{1}{6} {(x - \frac{5}{2})}^{2} - \frac{3}{2}$ .

$- \frac{1}{6} {(x - \frac{5}{2})}^{2} - \frac{3}{2}$

Этап 1.3

Приравняем $y$ к новой правой части.

$y = - \frac{1}{6} \cdot {(x - \frac{5}{2})}^{2} - \frac{3}{2}$

Этап 2

Воспользуемся формой с выделенной вершиной $y = a {(x - h)}^{2} + k$ , чтобы определить значения $a$ , $h$ и $k$ .

$a = - \frac{1}{6}$

$h = \frac{5}{2}$

$k = - \frac{3}{2}$

Этап 3

Найдем вершину $(h, k)$ .

$(\frac{5}{2}, - \frac{3}{2})$

Этап 4