不等式 $4x^2 - 16y^2 + 4 > 0$ で表される領域を図示する問題です。

幾何学不等式双曲線領域図示
2025/7/26

1. 問題の内容

不等式 4x216y2+4>04x^2 - 16y^2 + 4 > 0 で表される領域を図示する問題です。

2. 解き方の手順

まず、不等式を整理します。
4x216y2+4>04x^2 - 16y^2 + 4 > 0
両辺を4で割ると
x24y2+1>0x^2 - 4y^2 + 1 > 0
x24y2>1x^2 - 4y^2 > -1
両辺に-1をかけると(不等号の向きが変わることに注意)
4y2x2<14y^2 - x^2 < 1
y2(1/2)2x212<1\frac{y^2}{(1/2)^2} - \frac{x^2}{1^2} < 1
これは双曲線 y2(1/2)2x212=1 \frac{y^2}{(1/2)^2} - \frac{x^2}{1^2} = 1 の内側(領域の境界を含まない)を表します。
双曲線は、y軸方向に開いており、焦点はy軸上にあります。
頂点は (0,±12)(0, \pm \frac{1}{2}) であり、漸近線は y=±12xy = \pm \frac{1}{2}x です。
したがって、描く領域は双曲線の内側(境界線を含まない)となります。

3. 最終的な答え

解答は、双曲線y2(1/2)2x212=1\frac{y^2}{(1/2)^2} - \frac{x^2}{1^2} = 1の内側の領域(境界線を含まない)を図示したものとなります。

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