双曲線 $$$16 x^{2} - 4 y^{2} = 64$$$ の性質

この計算機は、手順を示しながら、双曲線 $$$16 x^{2} - 4 y^{2} = 64$$$ の性質を求めます。

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入力内容

双曲線 $$$16 x^{2} - 4 y^{2} = 64$$$ の中心、焦点、頂点、共役頂点、実軸の長さ、半実軸の長さ、虚軸の長さ、半虚軸の長さ、通径、通径の長さ(焦点弦の長さ)、焦点パラメータ(準通径)、離心率、線離心距離(焦点距離)、準線、漸近線、x切片、y切片、定義域、値域を求めよ。

解答

双曲線の方程式は$$$\frac{\left(x - h\right)^{2}}{a^{2}} - \frac{\left(y - k\right)^{2}}{b^{2}} = 1$$$であり、$$$\left(h, k\right)$$$は中心、$$$a$$$$$$b$$$は半長軸および半短軸の長さです。

この形の双曲線は$$$\frac{\left(x - 0\right)^{2}}{4} - \frac{\left(y - 0\right)^{2}}{16} = 1$$$です。

したがって、$$$h = 0$$$, $$$k = 0$$$, $$$a = 2$$$, $$$b = 4$$$

標準形は$$$\frac{x^{2}}{2^{2}} - \frac{y^{2}}{4^{2}} = 1$$$です。

頂点形式は $$$\frac{x^{2}}{4} - \frac{y^{2}}{16} = 1$$$ です。

一般形は$$$4 x^{2} - y^{2} - 16 = 0$$$です。

離心距離(焦点距離)は $$$c = \sqrt{a^{2} + b^{2}} = 2 \sqrt{5}$$$ です。

離心率は$$$e = \frac{c}{a} = \sqrt{5}$$$です。

第一焦点は$$$\left(h - c, k\right) = \left(- 2 \sqrt{5}, 0\right)$$$です。

第2焦点は$$$\left(h + c, k\right) = \left(2 \sqrt{5}, 0\right)$$$です。

最初の頂点は $$$\left(h - a, k\right) = \left(-2, 0\right)$$$ です。

第2の頂点は$$$\left(h + a, k\right) = \left(2, 0\right)$$$です。

第1の副頂点は$$$\left(h, k - b\right) = \left(0, -4\right)$$$です。

2つ目の副頂点は$$$\left(h, k + b\right) = \left(0, 4\right)$$$です。

長軸の長さは$$$2 a = 4$$$です。

短軸の長さは$$$2 b = 8$$$です。

焦点パラメータは、焦点と準線の距離である: $$$\frac{b^{2}}{c} = \frac{8 \sqrt{5}}{5}$$$

準通径は、各焦点を通り、短軸に平行な直線である。

第1通径は$$$x = - 2 \sqrt{5}$$$です。

第2の準弦は$$$x = 2 \sqrt{5}$$$です。

第1通径の端点は、連立方程式 $$$\begin{cases} 4 x^{2} - y^{2} - 16 = 0 \\ x = - 2 \sqrt{5} \end{cases}$$$ を解くことで求められます(手順は 連立方程式計算機 を参照)。

第1の準弦の端点は$$$\left(- 2 \sqrt{5}, -8\right)$$$, $$$\left(- 2 \sqrt{5}, 8\right)$$$です。

第2の準弦の端点は、$$$\begin{cases} 4 x^{2} - y^{2} - 16 = 0 \\ x = 2 \sqrt{5} \end{cases}$$$ を解くことで求められます(手順については 連立方程式計算機 を参照してください)。

第2の準通径の端点は$$$\left(2 \sqrt{5}, -8\right)$$$, $$$\left(2 \sqrt{5}, 8\right)$$$です。

準直径(焦点弦)の長さは $$$\frac{2 b^{2}}{a} = 16$$$ です。

第一の準線は$$$x = h - \frac{a^{2}}{c} = - \frac{2 \sqrt{5}}{5}$$$です。

第二の準線は$$$x = h + \frac{a^{2}}{c} = \frac{2 \sqrt{5}}{5}$$$です。

第1の漸近線は$$$y = - \frac{b}{a} \left(x - h\right) + k = - 2 x$$$です。

第2の漸近線は $$$y = \frac{b}{a} \left(x - h\right) + k = 2 x$$$ です。

x切片は、方程式で$$$y = 0$$$とおき、$$$x$$$について解くことで求められます(手順はintercepts calculatorを参照)。

x切片: $$$\left(-2, 0\right)$$$, $$$\left(2, 0\right)$$$

y切片は、方程式で$$$x = 0$$$とおき、$$$y$$$について解くことで求められます(手順はintercepts calculatorを参照してください)。

実数解がないため、y切片は存在しません。

解答

標準形/方程式: $$$\frac{x^{2}}{2^{2}} - \frac{y^{2}}{4^{2}} = 1$$$A.

頂点形/方程式: $$$\frac{x^{2}}{4} - \frac{y^{2}}{16} = 1$$$A.

一般形/方程式: $$$4 x^{2} - y^{2} - 16 = 0$$$A.

第1の焦点・準線の形/方程式: $$$\left(x + 2 \sqrt{5}\right)^{2} + y^{2} = 5 \left(x + \frac{2 \sqrt{5}}{5}\right)^{2}$$$A

第2の焦点-準線の形/方程式: $$$\left(x - 2 \sqrt{5}\right)^{2} + y^{2} = 5 \left(x - \frac{2 \sqrt{5}}{5}\right)^{2}$$$A.

グラフ:graphing calculatorを参照してください。

中心: $$$\left(0, 0\right)$$$A.

第一焦点: $$$\left(- 2 \sqrt{5}, 0\right)\approx \left(-4.472135954999579, 0\right)$$$A.

第二焦点: $$$\left(2 \sqrt{5}, 0\right)\approx \left(4.472135954999579, 0\right)$$$A.

最初の頂点: $$$\left(-2, 0\right)$$$A

第2の頂点: $$$\left(2, 0\right)$$$A.

第1副頂点:$$$\left(0, -4\right)$$$A

第2の副頂点:$$$\left(0, 4\right)$$$A

長軸(実軸)の長さ: $$$4$$$A.

長半径の長さ: $$$2$$$A.

短軸(共役軸)の長さ: $$$8$$$A.

短半径の長さ: $$$4$$$A.

第1準弦: $$$x = - 2 \sqrt{5}\approx -4.472135954999579$$$A.

第二準弦: $$$x = 2 \sqrt{5}\approx 4.472135954999579$$$A.

第1の通径の端点: $$$\left(- 2 \sqrt{5}, -8\right)\approx \left(-4.472135954999579, -8\right)$$$, $$$\left(- 2 \sqrt{5}, 8\right)\approx \left(-4.472135954999579, 8\right)$$$A

第2通径の両端点: $$$\left(2 \sqrt{5}, -8\right)\approx \left(4.472135954999579, -8\right)$$$, $$$\left(2 \sqrt{5}, 8\right)\approx \left(4.472135954999579, 8\right)$$$A.

準通径(焦点幅)の長さ: $$$16$$$A

準通径: $$$\frac{8 \sqrt{5}}{5}\approx 3.577708763999664$$$A.

離心率:$$$\sqrt{5}\approx 2.23606797749979$$$A

線離心率(焦点距離): $$$2 \sqrt{5}\approx 4.472135954999579$$$A.

第1の準線: $$$x = - \frac{2 \sqrt{5}}{5}\approx -0.894427190999916$$$A.

第2の準線: $$$x = \frac{2 \sqrt{5}}{5}\approx 0.894427190999916$$$A.

第1の漸近線: $$$y = - 2 x$$$A

第二の漸近線:$$$y = 2 x$$$A

x切片: $$$\left(-2, 0\right)$$$, $$$\left(2, 0\right)$$$A.

y切片:y切片はありません。

定義域: $$$\left(-\infty, -2\right] \cup \left[2, \infty\right)$$$A.

値域:$$$\left(-\infty, \infty\right)$$$A


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