証明
説明
証明は、ある点における実関数の導関数の定義から始まります。この場合、 の に関する導関数は、 が に近づくときの の極限です。
次のステップでは、和の余弦に関する三角法の恒等式 を使用します。ここで、 は 、 は です。この恒等式を に適用すると、 となります。
分子は と に関する項を分離することによって整理されます。具体的には、 を含む項から をくくり出し、式を と書き直します。分母 はそのままです。
極限は、和の法則 を用いて2つの部分に分割されます。この法則は、極限の和は両方の極限が存在する限り、その和の極限に等しいことを示します。したがって、ここでは と の2つの極限を持つことになります。
これらの極限をそれぞれ別々に評価することができます。 の が に近づくときの極限は に等しいです(これは標準的な極限です)。 の が に近づくときの極限は に等しいです(これも標準的な極限です)。これらの極限にそれぞれ と を掛けると、 と になります。
これらを 和の法則 に従って合計すると、 となり、これを簡単にすると になります。
QED: したがって、 の に関する導関数は です。