雙曲線 $$$- 16 x^{2} + 9 y^{2} = 144$$$ 的性質
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求雙曲線 $$$- 16 x^{2} + 9 y^{2} = 144$$$ 的中心、焦點、頂點、副頂點、長軸長度、長半軸長度、短軸長度、短半軸長度、通徑、通徑的長度(焦寬)、焦參數、離心率、線性離心率(焦距)、準線、漸近線、x 軸截距、y 軸截距、定義域與值域。
解答
雙曲線的方程為 $$$\frac{\left(y - k\right)^{2}}{b^{2}} - \frac{\left(x - h\right)^{2}}{a^{2}} = 1$$$,其中 $$$\left(h, k\right)$$$ 為中心,$$$a$$$ 和 $$$b$$$ 分別是半長軸與半短軸的長度。
我們的雙曲線在此形式下為 $$$\frac{\left(y - 0\right)^{2}}{16} - \frac{\left(x - 0\right)^{2}}{9} = 1$$$。
因此,$$$h = 0$$$, $$$k = 0$$$, $$$a = 3$$$, $$$b = 4$$$。
標準形式為 $$$\frac{y^{2}}{4^{2}} - \frac{x^{2}}{3^{2}} = 1$$$。
頂點式為 $$$\frac{y^{2}}{16} - \frac{x^{2}}{9} = 1$$$。
一般式為 $$$16 x^{2} - 9 y^{2} + 144 = 0$$$。
線離心距(半焦距)為 $$$c = \sqrt{b^{2} + a^{2}} = 5$$$。
離心率為 $$$e = \frac{c}{b} = \frac{5}{4}$$$。
第一焦點為$$$\left(h, k - c\right) = \left(0, -5\right)$$$。
第二個焦點是$$$\left(h, k + c\right) = \left(0, 5\right)$$$。
第一個頂點為 $$$\left(h, k - b\right) = \left(0, -4\right)$$$。
第二個頂點為 $$$\left(h, k + b\right) = \left(0, 4\right)$$$。
第一個副頂點為 $$$\left(h - a, k\right) = \left(-3, 0\right)$$$。
第二個副頂點為 $$$\left(h + a, k\right) = \left(3, 0\right)$$$。
長軸的長度為 $$$2 b = 8$$$。
短軸的長度為 $$$2 a = 6$$$。
焦準距是焦點與準線之間的距離: $$$\frac{a^{2}}{c} = \frac{9}{5}$$$.
準弦是與短軸平行並通過焦點的直線。
第一條準弦是 $$$y = -5$$$。
第二條準通徑為 $$$y = 5$$$。
第一條準通徑的端點可透過解方程組 $$$\begin{cases} 16 x^{2} - 9 y^{2} + 144 = 0 \\ y = -5 \end{cases}$$$ 求得(步驟請參見 方程組計算器)。
第一條通徑的端點為 $$$\left(- \frac{9}{4}, -5\right)$$$, $$$\left(\frac{9}{4}, -5\right)$$$。
第二條通徑的端點可由解聯立方程組 $$$\begin{cases} 16 x^{2} - 9 y^{2} + 144 = 0 \\ y = 5 \end{cases}$$$ 求得(步驟請參見 聯立方程組計算器)。
第二條通徑的端點為 $$$\left(- \frac{9}{4}, 5\right)$$$, $$$\left(\frac{9}{4}, 5\right)$$$。
準通徑(焦點弦)的長度為 $$$\frac{2 a^{2}}{b} = \frac{9}{2}$$$。
第一條準線為 $$$y = k - \frac{b^{2}}{c} = - \frac{16}{5}$$$。
第二條準線為 $$$y = k + \frac{b^{2}}{c} = \frac{16}{5}$$$。
第一條漸近線為 $$$y = - \frac{b}{a} \left(x - h\right) + k = - \frac{4 x}{3}$$$。
第二條漸近線為 $$$y = \frac{b}{a} \left(x - h\right) + k = \frac{4 x}{3}$$$。
可透過在方程中令 $$$y = 0$$$,並求解 $$$x$$$,來求得 x 截距(步驟請見 intercepts calculator)。
由於沒有實數解,因此沒有 x 截距。
y 軸截距可透過將$$$x = 0$$$代入方程並解出$$$y$$$來求得:(步驟請參見 截距計算器)。
y 軸截距: $$$\left(0, -4\right)$$$, $$$\left(0, 4\right)$$$
答案
標準式/方程式: $$$\frac{y^{2}}{4^{2}} - \frac{x^{2}}{3^{2}} = 1$$$A.
頂點式/方程式:$$$\frac{y^{2}}{16} - \frac{x^{2}}{9} = 1$$$A。
一般式/方程式: $$$16 x^{2} - 9 y^{2} + 144 = 0$$$A.
第一組焦點-準線形式/方程式:$$$x^{2} + \left(y + 5\right)^{2} = \frac{25 \left(y + \frac{16}{5}\right)^{2}}{16}$$$A。
第二焦點-準線形式/方程:$$$x^{2} + \left(y - 5\right)^{2} = \frac{25 \left(y - \frac{16}{5}\right)^{2}}{16}$$$A
圖形:請參見繪圖計算器。
中心:$$$\left(0, 0\right)$$$A。
第一焦點:$$$\left(0, -5\right)$$$A。
第二焦點:$$$\left(0, 5\right)$$$A。
第一個頂點:$$$\left(0, -4\right)$$$A。
第二個頂點: $$$\left(0, 4\right)$$$A.
第一個共頂點:$$$\left(-3, 0\right)$$$A。
第二個副頂點:$$$\left(3, 0\right)$$$A。
長(實)軸長度:$$$8$$$A。
長半軸長度:$$$4$$$A。
短 (共軛) 軸長: $$$6$$$A.
短半軸長度:$$$3$$$A。
第一準弦:$$$y = -5$$$A。
第二條通徑:$$$y = 5$$$A。
第一條通徑的端點:$$$\left(- \frac{9}{4}, -5\right) = \left(-2.25, -5\right)$$$, $$$\left(\frac{9}{4}, -5\right) = \left(2.25, -5\right)$$$A。
第二條準弦的端點:$$$\left(- \frac{9}{4}, 5\right) = \left(-2.25, 5\right)$$$, $$$\left(\frac{9}{4}, 5\right) = \left(2.25, 5\right)$$$A。
準弦的長度(焦寬):$$$\frac{9}{2} = 4.5$$$A。
焦點參數:$$$\frac{9}{5} = 1.8$$$A。
離心率:$$$\frac{5}{4} = 1.25$$$A。
離心距(焦點距離):$$$5$$$A。
第一準線:$$$y = - \frac{16}{5} = -3.2$$$A。
第二準線:$$$y = \frac{16}{5} = 3.2$$$A。
第一條漸近線:$$$y = - \frac{4 x}{3}\approx - 1.333333333333333 x$$$A。
第二條漸近線:$$$y = \frac{4 x}{3}\approx 1.333333333333333 x$$$A。
x 軸截距:沒有 x 截距。
y 軸截距:$$$\left(0, -4\right)$$$, $$$\left(0, 4\right)$$$A。
定義域: $$$\left(-\infty, \infty\right)$$$A.
值域:$$$\left(-\infty, -4\right] \cup \left[4, \infty\right)$$$A。