微分積分例

$x = 4 - y^{2}$

ステップ 1

$4$ と $- y^{2}$ を並べ替えます。

$x = - y^{2} + 4$

ステップ 2

与えられた放物線の特性を求めます。

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ステップ 2.1

方程式を頂点形で書き換えます。

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ステップ 2.1.1

$- y^{2} + 4$ の平方完成。

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ステップ 2.1.1.1

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

$a = - 1$

$b = 0$

$c = 4$

ステップ 2.1.1.2

放物線の標準形を考えます。

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

ステップ 2.1.1.3

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 2.1.1.3.1

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

$d = \frac{0}{2 \cdot - 1}$

ステップ 2.1.1.3.2

右辺を簡約します。

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ステップ 2.1.1.3.2.1

$0$ と $2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 2.1.1.3.2.1.1

$2$ を $0$ で因数分解します。

$d = \frac{2 (0)}{2 \cdot - 1}$

ステップ 2.1.1.3.2.1.2

$\frac{0}{- 1}$ の分母からマイナス1を移動させます。

$d = - 1 \cdot 0$

ステップ 2.1.1.3.2.2

$- 1 \cdot 0$ を $- 0$ に書き換えます。

$d = - 0$

ステップ 2.1.1.3.2.3

$- 1$ に $0$ をかけます。

$d = 0$

ステップ 2.1.1.4

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 2.1.1.4.1

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

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

ステップ 2.1.1.4.2

右辺を簡約します。

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ステップ 2.1.1.4.2.1

各項を簡約します。

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ステップ 2.1.1.4.2.1.1

$0$ を正数乗し、 $0$ を得ます。

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

ステップ 2.1.1.4.2.1.2

$4$ に $- 1$ をかけます。

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

ステップ 2.1.1.4.2.1.3

$0$ を $- 4$ で割ります。

$e = 4 - 0$

ステップ 2.1.1.4.2.1.4

$- 1$ に $0$ をかけます。

$e = 4 + 0$

ステップ 2.1.1.4.2.2

$4$ と $0$ をたし算します。

$e = 4$

ステップ 2.1.1.5

$a$ 、 $d$ 、および $e$ の値を頂点形 $- {(y + 0)}^{2} + 4$ に代入します。

$- {(y + 0)}^{2} + 4$

ステップ 2.1.2

$x$ は新しい右辺と等しいとします。

$x = - {(y + 0)}^{2} + 4$

ステップ 2.2

頂点形、 $x = a {(y - k)}^{2} + h$ 、を利用して $a$ 、 $h$ 、 $k$ の値を求めます。

$a = - 1$

$h = 4$

$k = 0$

ステップ 2.3

$a$ の値が負なので、放物線は左に開です。

左に開

ステップ 2.4

頂点 $(h, k)$ を求めます。

$(4, 0)$

ステップ 2.5

頂点から焦点までの距離 $p$ を求めます。

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ステップ 2.5.1

次の式を利用して放物線の交点から焦点までの距離を求めます。

$\frac{1}{4 a}$

ステップ 2.5.2

$a$ の値を公式に代入します。

$\frac{1}{4 \cdot - 1}$

ステップ 2.5.3

$1$ と $- 1$ の共通因数を約分します。

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ステップ 2.5.3.1

$1$ を $- 1 (- 1)$ に書き換えます。

$\frac{- 1 (- 1)}{4 \cdot - 1}$

ステップ 2.5.3.2

分数の前に負数を移動させます。

$- \frac{1}{4}$

ステップ 2.6

焦点を求めます。

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ステップ 2.6.1

放物線の焦点は、放物線が左右に開の場合、 $p$ をx座標 $h$ に加えて求められます。

$(h + p, k)$

ステップ 2.6.2

$h$ と $p$ 、および $k$ の既知数を公式に代入し、簡約します。

$(\frac{15}{4}, 0)$

ステップ 2.7

交点と焦点を通る線を求め、対称軸を求めます。

$y = 0$

ステップ 2.8

準線を求めます。

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ステップ 2.8.1

放物線の準線は、放物線が左右に開の場合、頂点のx座標 $h$ から $p$ を引いて求められる垂直線です。

$x = h - p$

ステップ 2.8.2

$p$ と $h$ の既知数を公式に代入し、簡約します。

$x = \frac{17}{4}$

ステップ 2.9

放物線の性質を利用して放物線を分析しグラフに描きます。

方向：左に開

頂点： $(4, 0)$

焦点： $(\frac{15}{4}, 0)$

対称軸： $y = 0$

準線： $x = \frac{17}{4}$

方向：左に開

頂点： $(4, 0)$

焦点： $(\frac{15}{4}, 0)$

対称軸： $y = 0$

準線： $x = \frac{17}{4}$

ステップ 3

$x$ 値をいくつか選択し、方程式に代入し対応する $y$ 値を求めます。 $x$ 値は頂点の周りで選択しなければなりません。

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ステップ 3.1

$x$ 値の $2$ を $f (x) = \sqrt{- x + 4}$ に代入します。この場合、点は $(2, 1.41421356)$ です。

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ステップ 3.1.1

式の変数 $x$ を $2$ で置換えます。

$f (2) = \sqrt{- (2) + 4}$

ステップ 3.1.2

結果を簡約します。

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ステップ 3.1.2.1

$- 1$ に $2$ をかけます。

$f (2) = \sqrt{- 2 + 4}$

ステップ 3.1.2.2

$- 2$ と $4$ をたし算します。

$f (2) = \sqrt{2}$

ステップ 3.1.2.3

最終的な答えは $\sqrt{2}$ です。

$y = \sqrt{2}$

ステップ 3.1.3

$\sqrt{2}$ を10進数に変換します。

$= 1.41421356$

ステップ 3.2

$x$ 値の $2$ を $f (x) = - \sqrt{- x + 4}$ に代入します。この場合、点は $(2, - 1.41421356)$ です。

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ステップ 3.2.1

式の変数 $x$ を $2$ で置換えます。

$f (2) = - \sqrt{- (2) + 4}$

ステップ 3.2.2

結果を簡約します。

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ステップ 3.2.2.1

$- 1$ に $2$ をかけます。

$f (2) = - \sqrt{- 2 + 4}$

ステップ 3.2.2.2

$- 2$ と $4$ をたし算します。

$f (2) = - \sqrt{2}$

ステップ 3.2.2.3

最終的な答えは $- \sqrt{2}$ です。

$y = - \sqrt{2}$

ステップ 3.2.3

$- \sqrt{2}$ を10進数に変換します。

$= - 1.41421356$

ステップ 3.3

$x$ 値の $3$ を $f (x) = \sqrt{- x + 4}$ に代入します。この場合、点は $(3, 1)$ です。

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ステップ 3.3.1

式の変数 $x$ を $3$ で置換えます。

$f (3) = \sqrt{- (3) + 4}$

ステップ 3.3.2

結果を簡約します。

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ステップ 3.3.2.1

$- 1$ に $3$ をかけます。

$f (3) = \sqrt{- 3 + 4}$

ステップ 3.3.2.2

$- 3$ と $4$ をたし算します。

$f (3) = \sqrt{1}$

ステップ 3.3.2.3

$1$ のいずれの根は $1$ です。

$f (3) = 1$

ステップ 3.3.2.4

最終的な答えは $1$ です。

$y = 1$

ステップ 3.3.3

$1$ を10進数に変換します。

$= 1$

ステップ 3.4

$x$ 値の $3$ を $f (x) = - \sqrt{- x + 4}$ に代入します。この場合、点は $(3, - 1)$ です。

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ステップ 3.4.1

式の変数 $x$ を $3$ で置換えます。

$f (3) = - \sqrt{- (3) + 4}$

ステップ 3.4.2

結果を簡約します。

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ステップ 3.4.2.1

$- 1$ に $3$ をかけます。

$f (3) = - \sqrt{- 3 + 4}$

ステップ 3.4.2.2

$- 3$ と $4$ をたし算します。

$f (3) = - \sqrt{1}$

ステップ 3.4.2.3

$1$ のいずれの根は $1$ です。

$f (3) = - 1 \cdot 1$

ステップ 3.4.2.4

$- 1$ に $1$ をかけます。

$f (3) = - 1$

ステップ 3.4.2.5

最終的な答えは $- 1$ です。

$y = - 1$

ステップ 3.4.3

$- 1$ を10進数に変換します。

$= - 1$

ステップ 3.5

放物線の特性と選択した点を利用し、放物線をグラフに描きます。

$\begin{array}{c} x & y \\ 2 & 1.41 \\ 2 & - 1.41 \\ 3 & 1 \\ 3 & - 1 \\ 4 & 0 \end{array}$

ステップ 4

放物線の特性と選択した点を利用し、放物線をグラフに描きます。

方向：左に開

頂点： $(4, 0)$

焦点： $(\frac{15}{4}, 0)$

対称軸： $y = 0$

準線： $x = \frac{17}{4}$

$\begin{array}{c} x & y \\ 2 & 1.41 \\ 2 & - 1.41 \\ 3 & 1 \\ 3 & - 1 \\ 4 & 0 \end{array}$

ステップ 5

微分積分 例

微分積分例