微積分學習

cot(x) 的導數:商法則、負號與連鎖律

cot(x) 是 cos(x) 除以 sin(x),因此其導數帶有負號。利用商法則推導,也能同時理解分母的來源,以及函數在哪些點沒有定義。

先看結論

d/dx cot(x)=−csc²(x)。對 cot(g(x)) 微分時,還要乘以 g′(x)。

角度採弧度,且排除 sin(x)=0 的點。複合函數則須排除 sin(g(x))=0 的點。

cot(x) 導數的完整推導

在原定義域上,將 cot(x) 寫成 cos(x)/sin(x)。

商法則的分子為 (−sin x)sin x−cos x(cos x)=−(sin²x+cos²x)=−1。

除以 sin²x,得到 −1/sin²x=−csc²x。

對 cot(3x),內層導數為 3,因此結果是 −3csc²(3x)。須排除 3x=kπ 的點。

1
cot x=cos x/sin x
2
(cot x)′=−1/sin²x
3
(cot(g(x)))′=−g′(x)/sin²(g(x))

解題範例

d/dx cot(x)
−csc²x

在定義域的各個區間上皆為負。

d/dx cot(3x)
−3csc²(3x)

記得乘以 3。

d/dx cot(x²)
−2x csc²(x²)

保留原本的內層表示式。

常見錯誤

  • • 誤套 tan 的導數,寫成正號。
  • • 將 cot 當成 tan。
  • • 忽略必須排除的極點。

試算計算機支援的範例

範例會帶入計算機支援的算式、變數與條件。指南中的其他解說是數學參考,不代表計算引擎支援所有方法。

這個輸入刻意使用目前剖析器支援的商式表示法。

開啟未填入範例的計算機: 微分

參考資料

常見問題

cot 是 tan 的反函數嗎?+

不是。在兩者都有定義的地方,cot=1/tan;arctan 才是反函數。

可以直接使用角度制嗎?+

標準公式以弧度為前提。若引數採角度制,會多出 π/180 的係數。

預填例題使用什麼輸入?+

使用目前支援的等價寫法 cos(x)/sin(x),不代表剖析器新增了 cot 的輸入別名。

重點整理

計算 cot(x) 的導數前,先確認題目列出的定義域與條件。將例題的方法用在另一題時,也要重新檢查這些限制。

比較使用方案