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sinx的导数推导

2025-06-18 09:41:59

问题描述:

sinx的导数推导,有没有人在啊?求不沉底!

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2025-06-18 09:41:59

在数学分析中,三角函数是重要的研究对象之一,而正弦函数(sinx)作为最基本的周期函数之一,其导数公式具有广泛的应用价值。本文将从定义出发,通过严谨的推导过程,给出sinx的导数公式。

首先回顾导数的基本定义:

对于一个函数f(x),如果极限

\[

\lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}

\]

存在,则称该极限为f(x)在点x处的导数,记作f'(x)或df/dx。

接下来,我们针对sinx进行具体推导。设f(x)=sinx,则根据导数定义有:

\[

f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{\sin(x+h)-\sin x}{h}.

\]

利用三角恒等式sin(a+b)=sinacosb+cosasinb,可以将分子部分展开为:

\[

\sin(x+h)-\sin x = (\sin x \cos h + \cos x \sin h) - \sin x.

\]

进一步整理后得到:

\[

\sin(x+h)-\sin x = \sin x (\cos h - 1) + \cos x \sin h.

\]

将其代入导数定义表达式中,即:

\[

f'(x) = \lim_{h \to 0} \left[ \frac{\sin x (\cos h - 1)}{h} + \frac{\cos x \sin h}{h} \right].

\]

注意到上述两项可以分别处理。先看第一项:

\[

\lim_{h \to 0} \frac{\sin x (\cos h - 1)}{h}.

\]

由于sinx是一个常数,可以直接提出来,因此问题转化为计算:

\[

\lim_{h \to 0} \frac{\cos h - 1}{h}.

\]

利用泰勒展开近似公式cos h ≈ 1 - h²/2 + ...,当h趋于0时,(cos h - 1)/h趋于0。所以第一项的结果为0。

再看第二项:

\[

\lim_{h \to 0} \frac{\cos x \sin h}{h}.

\]

同样地,cosx是一个常数,可提出来,于是问题变为计算:

\[

\lim_{h \to 0} \frac{\sin h}{h}.

\]

这是一个经典的极限问题,结果为1。因此,第二项的结果为cosx。

综上所述,sinx的导数为:

\[

f'(x) = \cos x.

\]

这就是sinx的导数推导全过程。希望本文能够帮助读者加深对这一重要结论的理解,并掌握其背后的逻辑推导方法。

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