正切函数的导数是 sec^2(x)。
我们可以通过以下步骤推导出正切函数的导数:
定义正切函数
\[
\tan(x) = \frac{\sin(x)}{\cos(x)}
\]
应用商的求导法则
\[
\left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2}
\]
其中 \( u = \sin(x) \) 和 \( v = \cos(x) \)。
求导数
\[
\tan'(x) = \frac{(\sin(x))' \cos(x) - \sin(x) (\cos(x))'}{\cos^2(x)}
\]
计算分子
\[
(\sin(x))' = \cos(x) \quad \text{和} \quad (\cos(x))' = -\sin(x)
\]
所以,
\[
\tan'(x) = \frac{\cos(x) \cos(x) - \sin(x) (-\sin(x))}{\cos^2(x)} = \frac{\cos^2(x) + \sin^2(x)}{\cos^2(x)}
\]
利用三角恒等式
\[
\cos^2(x) + \sin^2(x) = 1
\]
因此,
\[
\tan'(x) = \frac{1}{\cos^2(x)} = \sec^2(x)
\]
综上所述,正切函数 \(\tan(x)\) 的导数是 \(\sec^2(x)\)。