afgeleiden van goniometrische functies |
|
Andere formules kunnen we afleiden van deze formule.
De
afleiding van deze formule vind je onderraan.
Oefening 1: Bereken de afgeleiden van:
a) f(x) = x sin x
Met de productregel vinden we:
f ' (x) | = | (1)(sin x) + (x)(cos x) = sin x + x cos x |
b) f(x) = cosec x
f(x) = cosec x = | sin x | . |
Met de quotiëntregel vinden we:
= |
|
|||
= |
|
c) f(x) = | sinx | , |
Met de quotiëntregel vinden we:
dx | = | sin2x | , |
d) y = sin(3x21)
Dit is een samengestelde functie. We leiden deze af met de regel:
dx | sin u = cos u | dx |
zodat:
dx |
sin (3x21) | = |
|
= | 6x cos(3x21) |
We schrijven de factor 6x vooraan om verwarring te vermijden wanneer we schrijven cos(3x21)(6x) |
Bedoelen we cos[(3x21)(6x)] of [cos(3x21)](6x)? |
De afgeleide van f(x) = cos x vinden we met de formule:
|
We leiden deze formule af vanuit de goniometrische gelijkheid cos x = sin(p/2x)
f(x) = cos x = sin(p/2x),
Dit is een samengestelde functie. We krijgen:
= |
|
||||
= |
|
(want p/2 is een constante, en d/dx(x) = 1) | |||
= | sin x | (want cos(p/2x) = sin x) |
andere
goniometrische functies
De andere goniometrische functies kunnen uitgedrukt worden met sinus en cosinus.
Met de 2 formules voor cosinus en sinus kunnen we dus ook de andere formules
afleiden.
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
Oefening 2: Bereken de afgeleiden van:
a) f(x) = tan(x21)
Dit is een samengestelde functie. We vinden:
dx |
tan u = sec2u | dx |
dx |
tan(x21) | = | sec2(x21) | dx |
|
= | 2x sec2(x21). |
b) f(x) = cosec(e3x)
cosec u = cosec u cotan u | dx |
dx |
cosec(e3x) | = | cosec(e3x) cotan(e3x) | dx |
|
= | 3e3x cosec(e3x) cotan(e3x). | (de afgeleide van e3x is 3e3x) |
c) f(x) = exsin(2x)
We gebruiken de productregel:
f '(x) | = |
|
|||||
= |
|
(want d/dx sin u = cos u du/dx) | |||||
= | exsin(2x) + 2excos(2x). |
d) f(x) = sin2x
sin2x = (sin x)2.
f(x) is het kwadraat van de sinusfunctie en dus een samengestelde functie. We
vinden:
dx |
[u2] | = | 2u | dx |
dx |
[(sin x)2] | = | 2(sin x) | dx |
= | 2 sin x cos x. |
e) f(x) = sin(x2)
Dit is een samengestelde functie. We vinden:
dx |
sin u = cos u | dx |
dx |
sin(x2) | = | cos(x2) | dx |
= | 2x cos(x2). |
Formule voor de afgeleide functie van f(x) = sin x
dx |
sin x | = | cos x. |
f ' (x) = | h0 | h |
Voor f(x) = sin x kunnen we dus schrijven:
d |
sin(x) = | h0 | h |
. . . . (I) |
In de teller staat sin(x+h). Hiervoor kennen we de
formule sin(x+h) = sin x cos h + cos x sin h.
We vullen deze formule in de teller in:
d |
sin(x) = | h0 | h |
. |
Uit de eerste en derde term plaatsen we sin x buiten haakjes
d |
sin(x) | = |
|
|||||||
= |
|
|||||||||
= |
|
We krijgen nu de som van twee limieten.
De eerste limiet wordt: | h0 | h |
= | 0 |
De tweede limiet wordt | h0 |
sin h |
= | 1 |
Zodat uiteindelijk:
dx |
sin x = sin x (0) + cos x (1) = cos x. |
afgeleide van sinus |