sin2x 的导数等于 2 倍 cos2x,这个是复合函数求导的典型题型,核心要用链式法则,外层函数是 sinu,内层函数是 u 等于 2x,先对外层函数求导,再乘以内层函数对 x 的导数,很多同学容易漏掉内层导数,直接写成 cos2x,这个是最常见错误,sin2x 属于高考和高等数学基础必考题,链式法则是整个复合求导的核心工具,后面学习 sin3x sinkx 这类题型思路完全一致,还可以结合二倍角公式 sin2x 等于 2sinx cosx,使用乘积求导法则验证结果,两种方法算出来答案保持一致,能够帮助理解 sin2x 导数的正确性,下面把推导步骤 公式原理 易错点全部展开讲解。
基础公式对照表
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 原函数 | y 等于 sin2x |
| 最终导数 | y 撇等于 2cos2x |
| 核心法则 | 链式法则 |
| 外层导数 | sinu 导数是 cosu |
| 内层导数 | u 等于 2x 导数是 2 |
链式法则推导步骤
第一步 设中间变量,令 u 等于 2x,原函数 y 等于 sinu
第二步 外层函数对 u 求导,dy 除以 du 等于 cosu
第三步 内层函数对 x 求导,du 除以 dx 等于 2
第四步 根据链式法则,dy 除以 dx 等于 dy 除以 du 乘以 du 除以 dx
第五步 代入数值,dy 除以 dx 等于 cosu 乘以 2
第六步 把 u 换回 2x,最终得到 dy 除以 dx 等于 2cos2x
乘积求导验证方法
第一步 利用二倍角恒等式,sin2x 等于 2sinx cosx
第二步 原函数改写为 y 等于 2sinx cosx
第三步 使用乘积求导公式,uv 导数等于 u 撇 v 加 uv 撇,这里 u 等于 sinx,v 等于 cosx
第四步 u 撇等于 cosx,v 撇等于负 sinx
第五步 代入计算,y 撇等于 2 乘括号 cosx 乘 cosx 加 sinx 乘负 sinx 括号
第六步 化简得到 2 乘括号 cos 平方 x 减 sin 平方 x 括号
第七步 根据二倍角公式 cos2x 等于 cos 平方 x 减 sin 平方 x,最终结果还是 2cos2x,和链式法则结果一致
拓展易错要点
错误写法 直接写导数等于 cos2x,错误原因就是忘记内层函数 2x 的导数是 2,复合求导必须乘内层导数
同类题型推广,sin (kx) 导数等于 k cos (kx),k 是常数,sin2x 里面 k 等于 2,所以系数是 2
如果题目变成 sin 平方 x 导数,就不是这个结果,sin 平方 x 是 sinx 整体平方,属于另外一种复合结构,不要和 sin2x 混淆
【常见问题】
问题 1 sin2x 导数为什么不是 cos2x
回答 1 sin2x 是复合函数,sin2x 导数必须使用链式法则,要乘内层 2x 的导数 2,所以 sin2x 导数是 2cos2x,直接写 cos2x 属于漏掉内层导数的错误
问题 2 可以用二倍角公式验证 sin2x 导数吗
回答 1 可以,把 sin2x 拆成 2sinx cosx,使用乘积求导法则计算 sin2x 导数,最后化简得到的结果依旧是 2cos2x,可以验证 sin2x 导数结果正确
问题 3 sin3x 导数和 sin2x 导数思路一样吗
回答 1 思路一样,都是链式法则,sin3x 导数等于 3cos3x,sin2x 导数等于 2cos2x,规律就是 sin (kx) 导数等于 kcoskx
问题 4 sin2x 导数里面 x 是角度还是弧度
回答 1 求导公式默认 x 使用弧度制,计算 sin2x 导数的时候,x 必须是弧度,如果是角度制需要先转换弧度,否则 sin2x 导数公式不成立
【免责申明】
本文为高等数学求导科普讲解,求导公式与链式法则以现行教材标准为准,做题注意区分弧度制,不要和三角函数恒等变形题型混淆。


