Trigonometristen funktioiden derivaatat

Suorita MAA6-opintojakso Eiran aikuislukiossa. Lue lisää.

Sinin derivaatta on kosini ja kosinin derivaatta on miinus sini, eli D sin(x)=cos(x) ja D cos(x)=-sin(x)

sin(x)

D sin(x)

cos(x)

D cos(x)

Esimerkki 1

Määritetään funktioiden derivaattafunktiot

Derivaatat ovat

Esimerkki 2

Määritä derivaatan arvo kohdassa 𝜋 

Funktio koostuu kahden funktion tulosta. Käytetään tulon derivoimiskaavaa

Sijoitetaan derivaattaan 𝜋 

Esimerkki 3

Määritä derivaattafunktion nollakohdat

Derivoidaan

Nollakohdat

missä n on jokin kokonaisluku.

Esimerkki 4

Määritä funktion ääriarvot

Derivoidaan funktio.  Sinin derivaatta on kosini ja kosinin derivaatta on miinus sini. Lisäksi funktiossa termi, jossa on kosinin neliö on yhdistetty funktio.

Nollakohdat

Kosini on nolla kulmilla

Sini on yksi kulmilla

Derivaatta on positiivinen aina ennen 𝜋/2 kulman määräämiä nollakohtia ja negatiivinen tämän jälkeen ennen 3𝜋/2 määräämiä nollakohtia

g'(0)=2

g'(𝜋)=-2

Joten kohdissa 𝜋/2 + n2𝜋  funktiolla on maksimikohdat ja kohdissa 3𝜋 /2 + n2𝜋 funktiolla on minimikohdat.

Ääriarvot

Kuvassa funktion g(x) kuvaaja vihreänä ja derivaatan g'(x) kuvaaja punaisena.

Tangentin derivaatta

Tangentti määriteltiin

Tällöin tangentin derivaatta saadaan osamäärän derivoimissäännön avulla

Tangentin derivaatta ei ole määritelty kosinin nollakohdissa. Aivan kuten tangenttikaan.

Harjoituksia

1. Derivoi

Vihje

B-kohdassa yhdistetty funktio

2. Derivoi

Vihje

Tulon derivaatta a-kohdassa

3. Laske derivaatan arvo kohdassa π

Vihje

Yhdistetty funktio

4. Määritä funktion kuvaajalle piirretyn tangentin kulmakerroin kohdassa π/4

Vihje

f'(π/4)

5. Derivoi

Vihje

Muuta potenssimuotoon

6. Derivoi

Vihje

Osamäärän derivaatta

7. Funktion f kuvaajalle piirretään tangentti ja normaali kohtaan, jossa kuvaaja leikkaa y-akselin. Määritä tangentin sekä normaalin yhtälöt.

Vihje

Tangentin ja normaalin kulmakertoimien tulo on -1

8. Määritä funktion suurin ja pienin arvo välillä [0,π]

Vihje

Yhteinen tekijä, kun määrität derivaatan nollakohtia

9. Määritä vakiot a ja b siten että f(π/4)=7/2 ja f'(π/4)=-3

Vihje

Yhtälöpari

10. Määritä funktion ääriarvokohdat ja ääriarvot välillä [0,π]

Vihje

Huomaa yhdistetty funktio derivoidessa

11. Määritä vakiot a ja b siten, että funktio f(x) = a sin x + b täyttää ehdot f(0) = 1, f'(0) = 2.

YO kevät 1973 

Vihje

Derivoi ja sijoita

12. Laske funktion sin6 x + cos6x suurin ja pienin arvo. 

YO kevät 1973 

Vihje

Yhteinen tekijä derivaatasta

Osion perustehtävät