请结合极限三角函数的倍角公式推导证明函数y=sin x的导数是cos x
要推导函数y=sin x的导数是cos x,可以利用极限和三角函数的倍角公式进行证明。
首先,我们知道sin x的定义为:
sin x = x - x^3/3! + x^5/5! - x^7/7! + ...
我们可以通过求导数来验证这个定义。使用极限的定义,我们有:
sin'x = lim(h->0) [(sin(x+h) - sin(x))/h]
接下来,利用三角函数的倍角公式,我们可以得到:
sin(x+h) = sin(x)cos(h) + cos(x)sin(h)
将这个式子代入到sin'x的定义中,得到:
sin'x = lim(h->0) [(sin(x)cos(h) + cos(x)sin(h) - sin(x))/h]
再进一步,我们可以将这个式子拆分成两个部分:
sin'x = lim(h->0) [(sin(x)cos(h) - sin(x))/h] + lim(h->0) [(cos(x)sin(h))/h]
对于第一个部分,我们可以使用三角函数的极限公式 lim(h->0) [(sin(h))/h] = 1,得到:
lim(h->0) [(sin(x)cos(h) - sin(x))/h] = sin(x)lim(h->0) [(cos(h) - 1)/h] = sin(x)lim(h->0) [(cos(h) - 1)/h] = sin(x) * 0 = 0
对于第二个部分,我们可以使用三角函数的极限公式 lim(h->0) [(sin(h))/h] = 1,得到:
lim(h->0) [(cos(x)sin(h))/h] = cos(x)lim(h->0) [(sin(h))/h] = cos(x) * 1 = cos(x)
因此,我们得到:
sin'x = 0 + cos(x) = cos(x)
所以,我们证明了函数y=sin x的导数是cos x
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