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tanX求导得到什么?

发布日期:2025-04-11

tanx\tan x的导数是sec2x\sec^{2}x。推导过程如下:

因为tanx=sinxcosx\tan x = \frac{\sin x}{\cos x},根据除法求导公式(uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})^\prime = \frac{u^\prime v - uv^\prime}{v^2}(其中u=sinxu = \sin xv=cosxv = \cos x)。

先分别求uu^\primevv^\prime

已知(sinx)=cosx(\sin x)^\prime = \cos x,所以u=cosxu^\prime = \cos x

已知(cosx)=sinx(\cos x)^\prime = -\sin x,所以v=sinxv^\prime = -\sin x

 

再将uu^\primevv^\primeuuvv代入除法求导公式:

(tanx)=(sinxcosx)=(sinx)cosxsinx(cosx)cos2x=cosxcosxsinx(sinx)cos2x=cos2x+sin2xcos2x\begin{align*} (\tan x)^\prime&=(\frac{\sin x}{\cos x})^\prime\\ &=\frac{(\sin x)^\prime\cos x - \sin x(\cos x)^\prime}{\cos^{2}x}\\ &=\frac{\cos x \cdot \cos x - \sin x \cdot (-\sin x)}{\cos^{2}x}\\ &=\frac{\cos^{2}x + \sin^{2}x}{\cos^{2}x} \end{align*}

最后化简结果:
由于sin2x+cos2x=1\sin^{2}x + \cos^{2}x = 1,所以cos2x+sin2xcos2x=1cos2x\frac{\cos^{2}x + \sin^{2}x}{\cos^{2}x} = \frac{1}{\cos^{2}x},而1cosx=secx\frac{1}{\cos x} = \sec x,那么1cos2x=sec2x\frac{1}{\cos^{2}x} = \sec^{2}x

综上,(tanx)=sec2x(\tan x)^\prime = \sec^{2}x

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