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calculus · worked example

tan(x) = sec^2(x) の解き方

解法:sin/cos への商の微分法則。AI検証済みの段階的解答、無料。
Problem

ddxtan⁡(x)\frac{d}{dx}\tan(x)

ステップごとの解答

  1. tan⁡x=sin⁡xcos⁡x\tan x = \frac{\sin x}{\cos x} と書き換えます。

  2. 商の微分法則を適用します: (fg)′=f′g−fg′g2\left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2}。

  3. f=sin⁡xf = \sin x(f′=cos⁡xf' = \cos x)かつ g=cos⁡xg = \cos x(g′=−sin⁡xg' = -\sin x)のとき: cos⁡x⋅cos⁡x−sin⁡x⋅(−sin⁡x)cos⁡2x=cos⁡2x+sin⁡2xcos⁡2x\frac{\cos x \cdot \cos x - \sin x \cdot (-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos^2 x + \sin^2 x}{\cos^2 x}。

  4. ピタゴラスの恒等式 sin⁡2+cos⁡2=1\sin^2 + \cos^2 = 1 を使います: =1cos⁡2x=sec⁡2x= \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x。

答え

sec⁡2(x)\sec^2(x)

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