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Sine的導數

包含公式推導、例題詳解與函數圖像的完整指南。

快速答案

ddxsin⁡(x)=cos⁡(x)\frac{d}{dx}\sin(x) = \cos(x)

\sin(x) 的導數為:

證明/推導過程

導數公式的逐步推導。

應用導數的極限定義。

ddxsin⁡(x)=lim⁡h→0sin⁡(x+h)−sin⁡(x)h\frac{d}{dx}\sin(x) = \lim_{h \to 0} \frac{\sin(x+h) - \sin(x)}{h}

利用正弦加法公式展開:sin(x+h) = sin(x)cos(h) + cos(x)sin(h)

=lim⁡h→0sin⁡(x)cos⁡(h)+cos⁡(x)sin⁡(h)−sin⁡(x)h= \lim_{h \to 0} \frac{\sin(x)\cos(h) + \cos(x)\sin(h) - \sin(x)}{h}

分組並提取 sin(x) 和 cos(x)

=lim⁡h→0[sin⁡(x)cos⁡(h)−1h+cos⁡(x)sin⁡(h)h]= \lim_{h \to 0} \left[ \sin(x)\frac{\cos(h)-1}{h} + \cos(x)\frac{\sin(h)}{h} \right]

計算已知極限:lim (cos(h)-1)/h = 0,lim sin(h)/h = 1

=sin⁡(x)⋅0+cos⁡(x)⋅1=cos⁡(x)= \sin(x) \cdot 0 + \cos(x) \cdot 1 = \cos(x)

函數圖像

Sine及其導數的可視化圖像。

f(x) = \sin(x)

f(x)=sin⁡(x)f(x) = \sin(x)

f'(x) = \cos(x)

f′(x)=cos⁡(x)f'(x) = \cos(x)
Domain: (−∞,+∞)(-\infty, +\infty)Range: [−1,1][-1, 1]

例題詳解

使用鏈式法則等技巧的逐步解答。

求: ddxsin⁡(3x)\frac{d}{dx}\sin(3x)

解: 3cos⁡(3x)3\cos(3x)

1.Applychainrule:ddxsin⁡(u)=cos⁡(u)⋅u′Apply chain rule: \frac{d}{dx}\sin(u) = \cos(u) \cdot u'
2.Letu=3x,sou′=3Let u = 3x, so u' = 3
3.ddxsin⁡(3x)=cos⁡(3x)⋅3=3cos⁡(3x)\frac{d}{dx}\sin(3x) = \cos(3x) \cdot 3 = 3\cos(3x)

求: ddxsin⁡2(x)\frac{d}{dx}\sin^2(x)

解: 2sin⁡(x)cos⁡(x)=sin⁡(2x)2\sin(x)\cos(x) = \sin(2x)

1.Applychainrule:ddx[u]2=2u⋅u′Apply chain rule: \frac{d}{dx}[u]^2 = 2u \cdot u'
2.Letu=sin⁡(x),sou′=cos⁡(x)Let u = \sin(x), so u' = \cos(x)
3.ddxsin⁡2(x)=2sin⁡(x)⋅cos⁡(x)=sin⁡(2x)\frac{d}{dx}\sin^2(x) = 2\sin(x) \cdot \cos(x) = \sin(2x)

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常見問題

Sine的導數是什麼?

+
sin⁡(x)\sin(x) 的導數是 cos⁡(x)\cos(x)。這是微積分中最基礎的導數之一,需要牢記。

如何證明Sine的導數?

+
證明使用導數的極限定義。請參見上方的證明部分查看完整的逐步推導過程。

Sine的導數始終不變嗎?

+
是的,sin⁡(x)\sin(x) 的導數公式是常數——它不依賴於 x。但當與內函數複合時(如 sin⁡(x)\sin(x)(u(x)),需要使用鏈式法則。

Sine的導數在何處無定義?

+
導數在原函數不可微的地方無定義。詳見定義域部分。