育儿知识大全 > 母婴知识 > 宝宝教育 > 早教正文

cotx的导是什么?

发布日期:2025-04-12

方法一:利用商的求导法则

首先,我们知道cotx=cosxsinx\cot x=\frac{\cos x}{\sin x}

根据商的求导法则(uv)=uvuvv2(\frac{u}{v})^\prime=\frac{u^\prime v - uv^\prime}{v^{2}}(其中u=cosxu = \cos xv=sinxv=\sin x)。

u=cosxu=\cos x求导,u=(cosx)=sinxu^\prime = (\cos x)^\prime = -\sin x;对v=sinxv = \sin x求导,v=(sinx)=cosxv^\prime = (\sin x)^\prime=\cos x

uu^\primevv^\primeuuvv代入商的求导法则公式可得:

(cotx)=(cosxsinx)=(cosx)sinxcosx(sinx)sin2x(\cot x)^\prime = (\frac{\cos x}{\sin x})^\prime=\frac{(\cos x)^\prime\sin x-\cos x(\sin x)^\prime}{\sin^{2}x}

(cosx)=sinx(\cos x)^\prime = -\sin x(sinx)=cosx(\sin x)^\prime=\cos x代入上式,得到sinxsinxcosxcosxsin2x\frac{-\sin x\cdot\sin x - \cos x\cdot\cos x}{\sin^{2}x}

进一步化简分子:sin2xcos2x=(sin2x+cos2x)-\sin^{2}x-\cos^{2}x = -(\sin^{2}x+\cos^{2}x),而sin2x+cos2x=1\sin^{2}x+\cos^{2}x = 1

所以(cotx)=(sin2x+cos2x)sin2x=1sin2x=csc2x(\cot x)^\prime=\frac{-(\sin^{2}x + \cos^{2}x)}{\sin^{2}x}=-\frac{1}{\sin^{2}x}=-\csc^{2}x

 

 

方法二:利用复合函数求导法则

因为cotx=tan1x\cot x=\tan^{-1}x(这里tan1\tan^{-1}表示tan\tan的倒数关系),令u=tanxu = \tan x,则cotx=1u\cot x=\frac{1}{u}

先对y=1u=u1y=\frac{1}{u}=u^{-1}关于uu求导,根据幂函数求导公式(xn)=nxn1(x^{n})^\prime = nx^{n - 1},可得yu=u2=1u2y^\prime_{u}=-u^{-2}=-\frac{1}{u^{2}}

再对u=tanxu = \tan x求导,(tanx)=sec2x(\tan x)^\prime=\sec^{2}x

根据复合函数求导法则yx=yuuxy^\prime_{x}=y^\prime_{u}\cdot u^\prime_{x}

yu=1u2y^\prime_{u}=-\frac{1}{u^{2}}u=tanxu = \tan xux=sec2xu^\prime_{x}=\sec^{2}x代入可得:

yx=1tan2xsec2xy^\prime_{x}=-\frac{1}{\tan^{2}x}\cdot\sec^{2}x

又因为tanx=sinxcosx\tan x=\frac{\sin x}{\cos x}secx=1cosx\sec x=\frac{1}{\cos x},则1tan2xsec2x=cos2xsin2x1cos2x=1sin2x=csc2x-\frac{1}{\tan^{2}x}\cdot\sec^{2}x=-\frac{\cos^{2}x}{\sin^{2}x}\cdot\frac{1}{\cos^{2}x}=-\frac{1}{\sin^{2}x}=-\csc^{2}x

 

 

综上,cotx\cot x的导数是csc2x-\csc^{2}x

你感兴趣的

编辑推荐

今日推荐

热点内容