Differentiation af sinus, cosinus og tangens

Vi kan fordele besværet med beviserne ved først at tage et par hjælpesætninger:


Hjælpesætning 1 (additionsformlerne)

   
   
   

Vi får brug for den første (om sinus) og den beviser vi:

Bevis:
Figuren konstrueres sådan:
Afsæt vinklerne a og h i forlængelse af hinanden.
Tegn linje fra F vinkelret ned på x-aksen.
Tegn linje fra F vinkelret ned på vinkel a's øverste ben.
Tegn linje fra E vinkelret hen på AF.

Nu bliver DOAC og DFEC ensvinklede, da de har topvinlerne ved C lige store, og da de begge er retvinklede. Vi kan regne videre sådan:
   

som skulle vises.


Hjælpesætning 2 (et par ikke-trivielle grænseovergange)


Bevis:


Sætning 3 - om differentiation af sinus

    sinus er differentiabel i a med    sin'a = cos a

Bevis:

hvor vi efter første lighedstegn har anvendt additionsformel (hjælpesætning 1)
og i grænseværdien har benyttet grænseværdierne fra hjælpesætning 2 og
diverse regneregler for grænseovergang.


Sætning 4 - om differentiation af cosinus

    cosinus er differentiabel i a med    cos'a = -sin a

Bevis:

Additionsformlerne giver
   

og
   
Med sammensat differentiation fås nu
   
hvilket skulle vises.

Sætning 5 - om differentiation af tangens

    tangens er differentiabel i a med   
   

Bevis:

Med brøkreglen for differentiation fås
   
hvor første resultat fremkommer ved at dividere nævneren op i tællerens to led,
mens andet resultat fremkommer ved at anvende idiotformlen på tælleren.