Exercícios de derivadas trigonométricas resolvidos, com respostas
12 exercícios de derivadas de funções trigonométricas com respostas e resoluções: sen, cos, tg, sec, cossec, cotg, com regras do produto, quociente e cadeia.
Derivadas Atualizado 4 min de leitura
Visão geral
- Exercícios
- 12, com respostas e resoluções completas
- Nível
- Cálculo 1 e AP Calculus AB, Unidades 2 e 3
- Pré-requisitos
- As seis derivadas trigonométricas e as regras do produto e do quociente
- Ideia principal
- Aprenda as seis derivadas básicas e depois combine-as com as outras regras
- Pratique com novos números
- Lição de derivadas trigonométricas
Nesta página
Estes exercícios de derivadas de funções trigonométricas começam com as seis derivadas básicas, acrescentam as regras do produto e do quociente, depois a regra da cadeia, e terminam com uma derivada segunda e uma reta tangente. Tente cada um primeiro. As respostas vêm logo depois da lista, e em seguida as resoluções completas.
As seis derivadas de que você precisa:
| Função | Derivada |
|---|---|
| \sin x | \cos x |
| \cos x | -\sin x |
| \tan x | \sec^2 x |
| \cot x | -\csc^2 x |
| \sec x | \sec x\tan x |
| \csc x | -\csc x\cot x |
Cada uma tem a sua própria página com demonstração, por exemplo a derivada de tg x e a derivada de sec x. Para uma visão geral, leia o guia de derivadas trigonométricas.
Exercícios
Derivadas básicas
- y = 3\sin x - 2\cos x
- y = \tan x + \sec x
- y = 4\csc x - \cot x
Regras do produto e do quociente
- y = x^2\cos x
- y = \sin x\cos x
- y = \dfrac{\sin x}{1 + \cos x}
Regra da cadeia
- y = \sin(5x)
- y = \cos(x^2)
- y = \tan^3 x
- y = \sec(3x)
Derivadas segundas e retas tangentes
- Encontre y'' para y = \sin(2x).
- Encontre a reta tangente a y = \tan x em x = \frac{\pi}{4}.
Respostas
| Exercício | Resposta |
|---|---|
| 1 | 3\cos x + 2\sin x |
| 2 | \sec^2 x + \sec x\tan x |
| 3 | -4\csc x\cot x + \csc^2 x |
| 4 | 2x\cos x - x^2\sin x |
| 5 | \cos^2 x - \sin^2 x = \cos(2x) |
| 6 | \dfrac{1}{1 + \cos x} |
| 7 | 5\cos(5x) |
| 8 | -2x\sin(x^2) |
| 9 | 3\tan^2 x\sec^2 x |
| 10 | 3\sec(3x)\tan(3x) |
| 11 | -4\sin(2x) |
| 12 | y = 2x + 1 - \dfrac{\pi}{2} |
Resolução passo a passo
1. Derive cada termo. O sinal de menos de (\cos x)' = -\sin x encontra o -2:
2. Use as duas derivadas direto da tabela:
3. Tanto \csc x quanto \cot x têm derivadas negativas:
4. Use a regra do produto com f = x^2 e g = \cos x:
5. Regra do produto de novo:
Pela identidade do arco duplo, isso é igual a \cos(2x). Dá para confirmar de outro jeito: \sin x\cos x = \frac{1}{2}\sin(2x), cuja derivada é \cos(2x).
6. Use a regra do quociente. A derivada do denominador é -\sin x:
Como \cos^2 x + \sin^2 x = 1, o numerador é 1 + \cos x, e um fator se cancela:
7. A função de dentro é 5x, com derivada 5:
8. A função de dentro é x^2, com derivada 2x:
9. Escreva y = (\tan x)^3. A função de fora é um cubo e a de dentro é \tan x:
10. A função de fora é \sec u, com derivada \sec u\tan u, e u = 3x:
11. Derive duas vezes, usando a regra da cadeia em cada uma:
12. O ponto é \tan\frac{\pi}{4} = 1. A inclinação é \sec^2\frac{\pi}{4} = \left(\sqrt{2}\right)^2 = 2:
Erros comuns nestes exercícios
- Esquecer o sinal de menos. As derivadas de \cos x, \cot x e \csc x são todas negativas. O exercício 3 tem duas delas.
- Escrever \sec^2 x como \sec(x^2). \sec^2 x significa (\sec x)^2. São funções muito diferentes.
- Esquecer a derivada da função de dentro. \sin(5x) tem derivada 5\cos(5x), não \cos(5x).
- Usar graus. No exercício 12 o ângulo é \frac{\pi}{4} radianos. Usar 45 na reta tangente estaria errado.
Continue praticando
Estes 12 exercícios usam números fixos. Para prática ilimitada com novas funções e correção imediata, experimente a lição de derivadas trigonométricas e depois a lição de regra da cadeia com funções trigonométricas. Para as funções inversas, como \arcsin x e \arctan x, passe para os exercícios de derivadas de funções trigonométricas inversas.
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Seno, cosseno e tangente
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