雙曲線 $$$16 x^{2} - 4 y^{2} = 64$$$ 的性質

本計算器將求出雙曲線 $$$16 x^{2} - 4 y^{2} = 64$$$ 的性質,並顯示步驟。

相關計算器: 拋物線計算器, 圓計算器, 橢圓計算器, 圓錐曲線計算器

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求雙曲線 $$$16 x^{2} - 4 y^{2} = 64$$$ 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 $$$\frac{\left(x - h\right)^{2}}{a^{2}} - \frac{\left(y - k\right)^{2}}{b^{2}} = 1$$$,其中 $$$\left(h, k\right)$$$ 為中心,$$$a$$$$$$b$$$ 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 $$$\frac{\left(x - 0\right)^{2}}{4} - \frac{\left(y - 0\right)^{2}}{16} = 1$$$

因此,$$$h = 0$$$, $$$k = 0$$$, $$$a = 2$$$, $$$b = 4$$$

標準形式為 $$$\frac{x^{2}}{2^{2}} - \frac{y^{2}}{4^{2}} = 1$$$

頂點式為 $$$\frac{x^{2}}{4} - \frac{y^{2}}{16} = 1$$$

一般式為 $$$4 x^{2} - y^{2} - 16 = 0$$$

線離心距(半焦距)為 $$$c = \sqrt{a^{2} + b^{2}} = 2 \sqrt{5}$$$

離心率為 $$$e = \frac{c}{a} = \sqrt{5}$$$

第一焦點為$$$\left(h - c, k\right) = \left(- 2 \sqrt{5}, 0\right)$$$

第二個焦點是$$$\left(h + c, k\right) = \left(2 \sqrt{5}, 0\right)$$$

第一個頂點為 $$$\left(h - a, k\right) = \left(-2, 0\right)$$$

第二個頂點為 $$$\left(h + a, k\right) = \left(2, 0\right)$$$

第一個副頂點為 $$$\left(h, k - b\right) = \left(0, -4\right)$$$

第二個副頂點為 $$$\left(h, k + b\right) = \left(0, 4\right)$$$

長軸的長度為 $$$2 a = 4$$$

短軸的長度為 $$$2 b = 8$$$

焦準距是焦點與準線之間的距離: $$$\frac{b^{2}}{c} = \frac{8 \sqrt{5}}{5}$$$.

準弦是與短軸平行並通過焦點的直線。

第一條準弦是 $$$x = - 2 \sqrt{5}$$$

第二條準通徑為 $$$x = 2 \sqrt{5}$$$

第一條準通徑的端點可透過解方程組 $$$\begin{cases} 4 x^{2} - y^{2} - 16 = 0 \\ x = - 2 \sqrt{5} \end{cases}$$$ 求得(步驟請參見 方程組計算器)。

第一條通徑的端點為 $$$\left(- 2 \sqrt{5}, -8\right)$$$, $$$\left(- 2 \sqrt{5}, 8\right)$$$

第二條通徑的端點可由解聯立方程組 $$$\begin{cases} 4 x^{2} - y^{2} - 16 = 0 \\ x = 2 \sqrt{5} \end{cases}$$$ 求得(步驟請參見 聯立方程組計算器)。

第二條通徑的端點為 $$$\left(2 \sqrt{5}, -8\right)$$$, $$$\left(2 \sqrt{5}, 8\right)$$$

準通徑(焦點弦)的長度為 $$$\frac{2 b^{2}}{a} = 16$$$

第一條準線為 $$$x = h - \frac{a^{2}}{c} = - \frac{2 \sqrt{5}}{5}$$$

第二條準線為 $$$x = h + \frac{a^{2}}{c} = \frac{2 \sqrt{5}}{5}$$$

第一條漸近線為 $$$y = - \frac{b}{a} \left(x - h\right) + k = - 2 x$$$

第二條漸近線為 $$$y = \frac{b}{a} \left(x - h\right) + k = 2 x$$$

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)。

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

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)。

由於沒有實數解,因此沒有 y 軸截距。

答案

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

頂點式/方程式:$$$\frac{x^{2}}{4} - \frac{y^{2}}{16} = 1$$$A

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

第一組焦點-準線形式/方程式:$$$\left(x + 2 \sqrt{5}\right)^{2} + y^{2} = 5 \left(x + \frac{2 \sqrt{5}}{5}\right)^{2}$$$A

第二焦點-準線形式/方程:$$$\left(x - 2 \sqrt{5}\right)^{2} + y^{2} = 5 \left(x - \frac{2 \sqrt{5}}{5}\right)^{2}$$$A

圖形:請參見繪圖計算器

中心:$$$\left(0, 0\right)$$$A

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

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

第一個頂點:$$$\left(-2, 0\right)$$$A

第二個頂點: $$$\left(2, 0\right)$$$A.

第一個共頂點:$$$\left(0, -4\right)$$$A

第二個副頂點:$$$\left(0, 4\right)$$$A

長(實)軸長度:$$$4$$$A

長半軸長度:$$$2$$$A

短 (共軛) 軸長: $$$8$$$A.

短半軸長度:$$$4$$$A

第一準弦:$$$x = - 2 \sqrt{5}\approx -4.472135954999579$$$A

第二條通徑:$$$x = 2 \sqrt{5}\approx 4.472135954999579$$$A

第一條通徑的端點:$$$\left(- 2 \sqrt{5}, -8\right)\approx \left(-4.472135954999579, -8\right)$$$, $$$\left(- 2 \sqrt{5}, 8\right)\approx \left(-4.472135954999579, 8\right)$$$A

第二條準弦的端點:$$$\left(2 \sqrt{5}, -8\right)\approx \left(4.472135954999579, -8\right)$$$, $$$\left(2 \sqrt{5}, 8\right)\approx \left(4.472135954999579, 8\right)$$$A

準弦的長度(焦寬):$$$16$$$A

焦點參數:$$$\frac{8 \sqrt{5}}{5}\approx 3.577708763999664$$$A

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

離心距(焦點距離):$$$2 \sqrt{5}\approx 4.472135954999579$$$A

第一準線:$$$x = - \frac{2 \sqrt{5}}{5}\approx -0.894427190999916$$$A

第二準線:$$$x = \frac{2 \sqrt{5}}{5}\approx 0.894427190999916$$$A

第一條漸近線:$$$y = - 2 x$$$A

第二條漸近線:$$$y = 2 x$$$A

x 軸截距:$$$\left(-2, 0\right)$$$, $$$\left(2, 0\right)$$$A

y 軸截距:沒有 y 軸截距。

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

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


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