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三角函数求导公式

发布时间:2026-01-27 22:33:25来源:

三角函数求导公式】在微积分中,三角函数的求导是基本且重要的内容。掌握这些公式的应用,有助于解决各种数学问题,特别是在物理、工程和计算机科学等领域有着广泛的应用。以下是对常见三角函数求导公式的总结,并以表格形式进行清晰展示。

一、基本三角函数的导数

1. 正弦函数(sinx)的导数

正弦函数的导数是余弦函数。

公式:

$$

\frac{d}{dx}[\sin x] = \cos x

$$

2. 余弦函数(cosx)的导数

余弦函数的导数是负的正弦函数。

公式:

$$

\frac{d}{dx}[\cos x] = -\sin x

$$

3. 正切函数(tanx)的导数

正切函数的导数是正切函数的平方加上1,即 $ \sec^2 x $。

公式:

$$

\frac{d}{dx}[\tan x] = \sec^2 x

$$

4. 余切函数(cotx)的导数

余切函数的导数是负的余切函数的平方加上1,即 $ -\csc^2 x $。

公式:

$$

\frac{d}{dx}[\cot x] = -\csc^2 x

$$

5. 正割函数(secx)的导数

正割函数的导数是正割与正切的乘积。

公式:

$$

\frac{d}{dx}[\sec x] = \sec x \cdot \tan x

$$

6. 余割函数(cscx)的导数

余割函数的导数是负的余割与余切的乘积。

公式:

$$

\frac{d}{dx}[\csc x] = -\csc x \cdot \cot x

$$

二、三角函数导数表

函数名称 函数表达式 导数表达式
正弦函数 $\sin x$ $\cos x$
余弦函数 $\cos x$ $-\sin x$
正切函数 $\tan x$ $\sec^2 x$
余切函数 $\cot x$ $-\csc^2 x$
正割函数 $\sec x$ $\sec x \cdot \tan x$
余割函数 $\csc x$ $-\csc x \cdot \cot x$

三、注意事项

- 在使用这些导数时,必须确保变量是角度或弧度,通常在数学中默认为弧度。

- 对于复合函数,如 $ \sin(2x) $ 或 $ \cos(x^2) $,需要使用链式法则进行求导。

- 三角函数的导数常用于求极值、判断函数单调性、分析曲线斜率等。

四、实际应用举例

例如,若要对函数 $ f(x) = \sin(3x) $ 求导,可以使用链式法则:

$$

f'(x) = \cos(3x) \cdot 3 = 3\cos(3x)

$$

又如,对 $ g(x) = \tan(x^2) $ 求导:

$$

g'(x) = \sec^2(x^2) \cdot 2x = 2x \cdot \sec^2(x^2)

$$

掌握这些基础的三角函数求导公式,是进一步学习高等数学的重要基础。通过不断练习和应用,可以更加熟练地处理复杂的导数问题。

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