Dérivée de cot(x) - Démonstration et Explication

Démonstration

Nous commençons par définir cot(x) comme cos(x)sin(x). Pour trouver la dérivée, nous utilisons la règle du quotient, qui stipule que la dérivée d’un quotient uv est uvuvv2.

Soit u=cos(x) et v=sin(x). La dérivée de cos(x) est sin(x), et la dérivée de sin(x) est cos(x).

En appliquant la règle du quotient:

ddxcot(x)=(sin(x))·sin(x)cos(x)·cos(x)sin2(x) =sin2(x)cos2(x)sin2(x)

En utilisant l’identité pythagoricienne sin2(x)+cos2(x)=1:

=1sin2(x)=csc2(x)

Ainsi, la dérivée de cot(x) est :

ddxcot(x)=csc2(x)

Explication

Pour comprendre cette dérivée, commençons par reconnaître que cot(x) est défini comme cos(x)sin(x), qui est le rapport de la fonction cosinus à la fonction sinus. Cela signifie que pour tout angle x, cot(x) donne le rapport du côté adjacent au côté opposé dans un triangle rectangle.

Pour trouver la dérivée de cot(x), nous utilisons la règle du quotient. Cette règle est utilisée lorsqu’on dérive un quotient de deux fonctions. Elle stipule que si vous avez une fonction exprimée comme uv, la dérivée est uvuvv2, où u et v sont des fonctions de x.

Ici, nous choisissons u=cos(x) et v=sin(x). La dérivée de cos(x) par rapport à x est sin(x), et la dérivée de sin(x) est cos(x).

En appliquant la règle du quotient :

ddxcot(x)=(sin(x))·sin(x)cos(x)·cos(x)sin2(x)

Cela se simplifie en sin2(x)cos2(x)sin2(x). En utilisant l’identité pythagoricienne sin2(x)+cos2(x)=1, nous simplifions le numérateur à 1, ce qui donne :

1sin2(x)

Cela peut être réécrit comme csc2(x), puisque csc(x)=1sin(x).

Ainsi, la dérivée de cot(x) par rapport à x est csc2(x).

CQFD