Derivada de sen x: fórmula, demostración y ejemplos
La derivada de sen x es cos x. Demostración por límites, la versión con la regla de la cadena para sen(u), una gráfica y ejemplos como sen(3x) y x sen x.
Derivadas trigonométricas Actualizado 2 min de lectura
De un vistazo
- Derivada
- \cos x para todo x real
- Con la regla de la cadena
- \dfrac{d}{dx}\sin u = \cos u \cdot u'
- Segunda derivada
- -\sin x
- Unidades
- x tiene que estar en radianes
- Versión para integrales
- \int \sin x\,dx = -\cos x + C
En esta página
La derivada de \sin x es \cos x. Allí donde la onda del seno sube, el coseno es positivo. Allí donde baja, el coseno es negativo.
Gráfica de sen x y de su derivada
Demostración con la definición de límite
Usa la fórmula del seno de una suma \sin(x + h) = \sin x\cos h + \cos x\sin h:
Dos límites conocidos terminan la demostración. Cuando h \to 0, \frac{\sin h}{h} \to 1 (se demuestra con el teorema del sándwich) y \frac{\cos h - 1}{h} \to 0. Así que
El límite \frac{\sin h}{h} \to 1 solo se cumple con h en radianes. Esa es la verdadera razón por la que en cálculo se usan radianes.
La versión con la regla de la cadena: derivada de sen(u)
Mantén el mismo interior, cambia el seno por coseno y multiplica por la derivada del interior. Consulta la regla de la cadena.
| Función | Interior u | Derivada |
|---|---|---|
| \sin(3x) | 3x | 3\cos(3x) |
| \sin(2x) | 2x | 2\cos(2x) |
| \sin(x^2) | x^2 | 2x\cos(x^2) |
| \sin(e^x) | e^x | e^x\cos(e^x) |
| \sin\left(\frac{x}{2}\right) | \frac{x}{2} | \frac{1}{2}\cos\left(\frac{x}{2}\right) |
Páginas completas: derivada de sen 2x y derivada de sen(x²).
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1: un producto. Deriva f(x) = x\sin x con la regla del producto:
Ejemplo 2: una potencia del seno. \frac{d}{dx}\sin^3 x = 3\sin^2 x\cos x. La función exterior es el cubo y la interior es \sin x.
Ejemplo 3: una recta tangente. En x = \frac{\pi}{3}, \sin\frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2} y la pendiente es \cos\frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}:
Ejemplo 4: derivadas sucesivas. Las derivadas de \sin x forman un ciclo cada cuatro pasos: \cos x, -\sin x, -\cos x y de nuevo \sin x. Así que la décima derivada es igual que la segunda: -\sin x.
Errores comunes
- Añadir un signo menos. \frac{d}{dx}\sin x = \cos x, positiva. El menos pertenece a la derivada de cos x.
- Cambiar el interior. \frac{d}{dx}\sin(3x) es 3\cos(3x), no 3\cos x ni \cos 3.
- Confundir \sin^2 x con \sin(x^2). Sus derivadas son 2\sin x\cos x y 2x\cos(x^2).
- Trabajar en grados. En grados aparece un factor extra \frac{\pi}{180}.
La operación inversa está en la página de la integral de sen x. Para una visión de conjunto, lee derivadas de funciones trigonométricas o prueba los ejercicios de derivadas trigonométricas.
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