secant函数(sec x)的导数是正切函数(tan x)的导数的倒数,即:
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\frac{d}{dx}(\sec x) = \sec x \tan x
$$
详细解释:
基本关系
secant函数定义为 $\sec x = \frac{1}{\cos x}$,而正切函数定义为 $\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}$。根据导数的链式法则和商的导数公式,sec x 的导数可以通过以下步骤推导:
$$
\frac{d}{dx}(\sec x) = \frac{d}{dx}\left(\frac{1}{\cos x}\right) = \frac{\sin x}{\cos^2 x} = \tan x \sec x
$$
几何意义
该导数表示secant函数在某一点处的切线斜率,反映了函数在该点的瞬时变化率。由于sec x 在 $(2k\pi \pm \frac{\pi}{2})$ 处无定义(即存在垂直切线),其导数在这些点处也不存在。
补充说明
- 若已知一个函数的导数为 $\tan x$,则该函数是 $\sec x$ 的反导数(即原函数),可以表示为 $\int \tan x \, dx = \sec x + C$,其中 $C$ 为常数。
- 该关系在微积分中常用于积分计算和微分方程的求解。
综上,sec x 的导数是 $\sec x \tan x$,这一结论通过三角函数的基本性质和导数运算法则推导得出。