📜  三角函数的导数

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:54:13.010000             🧑  作者: Mango

三角函数的导数

函数f(x) 的导数是输入变化时函数值变化的速率。在这种情况下,x 称为自变量,f(x) 称为因变量。衍生物几乎在我们生活的方方面面都有应用。从火箭发射到我们的水箱设计,专业人士使用导数来测量变化率,有时还从数学角度分析物理现象。计算多项式的导数非常简单,三角函数及其导数需要额外注意。让我们看看如何详细计算它们。

衍生品

导数的正式和最基本的定义涉及限制。在几何上,对于函数f(x),点 x 处的导数表示与该特定点处的曲线相切的直线的斜率。使用这种直觉,开发了使用极限的导数的正式定义。下图显示了导数的几何直觉。

在该图中,请注意连接点 (x, f(x)) 和 (x, f(x + h)) 的线与该图相割。但假设是 h 接近于零。因此,以这种方式,随着点 (x + h) 越来越靠近点 x,正割线慢慢开始变为切线。这就是为什么说导数只不过是曲线上切线的斜率。使用这个逻辑,给出了导数的第一个定义。

这是导数的定义。我们还将导数表示为\frac{df}{dx}或 f'(x)。

导数的幂律

这是衍生品中最常用的规则。它说,

\frac{dx^n}{dx} = nx^{n - 1}

问题 1:求 f(x) = √x 的导数。

解决方案:

三角函数的导数

首先通过极限定义计算三角函数的导数。在计算这些导数并查看它们的证明之前,有必要重新审视与三角函数相关的一些极限恒等式。

让我们计算三个最重要的函数的导数。

证明正弦函数的导数

\frac{d(sin(x))}{dx} = cos(x)

证明余弦函数的导数

\frac{d(cos(x))}{dx} = -sin(x)

证明正切函数的导数

\frac{d(tan(x))}{dx} = sec^2(x)

证明正割函数的导数

\frac{d(sec(x))}{dx} = sec(x)tan(x)

证明余割函数的导数

\frac{d(cosec(x))}{dx} = -cosec(x)cot(x)

产品规则证明

有不同的方法来证明乘积规则,包括导数和对数微分的定义,让我们看看后一种方法,

y= (f(x)g(x))' = f'(x)g(x)+ f(x)g'(x)

让我们看一些示例问题

示例问题

问题 1:求函数f(x) 在 x = 0 处的导数。

f(x) = 罪2 (x)

解决方案:

问题 2:求函数f(x) 在 x = 0 处的导数。

f(x) = 5sec(x) + 2cos(x)

解决方案:

问题 3:求函数f(x) 在 x = 1 处的导数。

f(x) = x 2 + x 4

解决方案:

问题 4:求函数f(x) 的导数。

f(x) = \frac{e^x + 1}{x}

解决方案:

问题 5:使用 Product 规则来区分给定的函数,

y = 5xsinx + 4x 2 cosx

解决方案: