题目
已知函数(x)=tan x,则(x)=tan x ____ .
已知函数
,则
____ .
,则
____ .题目解答
答案
2
解:
,
,
则
,
故答案为:2
解:
,
,则
,故答案为:2
解析
考查要点:本题主要考查正切函数的导数计算,需要掌握商法则(导数的四则运算法则)的应用,以及特殊角三角函数值的计算。
解题核心思路:
- 将正切函数表示为$\tan x = \dfrac{\sin x}{\cos x}$,利用商法则求导;
- 化简导数表达式,结合三角恒等式简化结果;
- 代入$x = \dfrac{\pi}{4}$,结合特殊角三角函数值计算最终结果。
破题关键点:
- 正确应用商法则,注意分母导数的符号;
- 分子化简时利用$\cos^2 x + \sin^2 x = 1$;
- 准确计算$\cos \dfrac{\pi}{4}$的值。
步骤1:将$\tan x$表示为分式形式
$f(x) = \tan x = \dfrac{\sin x}{\cos x}$
步骤2:应用商法则求导
商法则公式为:
$\left( \dfrac{u}{v} \right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^2}$
其中,$u = \sin x$,$v = \cos x$,则:
$u' = \cos x, \quad v' = -\sin x$
代入公式得:
$f'(x) = \dfrac{\cos x \cdot \cos x - \sin x \cdot (-\sin x)}{(\cos x)^2}$
步骤3:化简分子表达式
分子展开后为:
$\cos^2 x + \sin^2 x = 1$
因此:
$f'(x) = \dfrac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x$
步骤4:代入$x = \dfrac{\pi}{4}$
计算$\cos \dfrac{\pi}{4}$的值:
$\cos \dfrac{\pi}{4} = \dfrac{\sqrt{2}}{2}$
代入导数表达式:
$f'\left( \dfrac{\pi}{4} \right) = \dfrac{1}{\left( \dfrac{\sqrt{2}}{2} \right)^2} = \dfrac{1}{\dfrac{1}{2}} = 2$