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domingo, 30 de marzo de 2014

Derivada de la función \tan(x)

Derivada de la función \tan(x):

Por definición, \tan(x)=\dfrac{\sin(x)}{\cos(x)}, luego la derivada pedida pasa por determinar la derivada de una función cociente, cuya regla de derivación ya conocemos, así como conocemos, también, las derivadas de las funciones seno y coseno, que son \cos(x) y -\sin(x), respectivamente.

Por lo tanto, podemos escribir que
(\tan(x))'=\dfrac{(\sin(x))'\,\cos(x)-\sin(x)\,(\cos(x))'}{(\cos(x))^2}
es decir
(\tan(x)')=\dfrac{\cos(x)\cdot \cos(x)-\sin(x)\,(-\sin(x))}{(\cos(x))^2}=\dfrac{(\cos(x))^2+(\sin(x))^2}{(\cos(x))^2}
y teniendo en cuenta la identidad fundamental de la trigonometría - esto es: (\cos(x))^2+(\sin(x))^2=1 para todo valor del ángulo x - nos queda
(\tan(x)')=\dfrac{1}{\cos^2(x)}
donde, por comodidad, expresamos el coseno al cuadrado de x como \cos^2(x).

En caso de que el argumento de la función tangente no dependa directamente de x, deberemos utilizar la ya conocida regla de la cadena, tal como se muestra en el siguiente ejemplo.

Ejemplo:
  Enunciado: Derivar la función y=\tan(x^2)
  Resolución:       Denotemos por t_x la función x^2, entonces, por la regla de la cadena: y'_x = y'_{t}\,t'_x; como y'_t=\dfrac{1}{\cos^2(x^2)} y t'_x=2\,x, llegamos a
y'=\dfrac{2\,x}{\cos^{2}(x^2)}

\blacksquare





[nota del autor]

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