tan函数的导数为 sec²(x),具体推导过程如下:
基本定义 tan(x) = sin(x)/cos(x)
应用商的求导法则
根据商的导数公式:
$$
left(frac{f}{g}right)' = frac{f'g - fg'}{g^2}
$$
其中,f = sin(x),f' = cos(x);g = cos(x),g' = -sin(x)。
代入计算
$$
begin{align*}
tan'(x) &= frac{cos(x)cos(x) - sin(x)(-sin(x))}{cos^2(x)}
&= frac{cos^2(x) + sin^2(x)}{cos^2(x)}
&= frac{1}{cos^2(x)}
&= sec^2(x)
end{align*}
$$
(利用了三角恒等式:sin²(x) + cos²(x) = 1)
等价形式
由于sec(x) = 1/cos(x),因此:
$$
tan'(x) = sec^2(x) = 1 + tan^2(x)
$$
(这是tan函数导数的另一种常见表达式)
总结:
tan(x)的导数为sec²(x),可通过商的求导法则或三角恒等式推导得出。