¿Cómo demuestro que la derivada de F(x) = cos 2x es: F‘(x) = -2sen 2x...?

Si F(x) = cos x, su derivada es: F‘(x) -sin x. Ésa es la fórmula que tengo para derivar coseno.

Yo debo hacerlo de la siguiente manera:

F(x) = cos 2x

F‘(x) = lim cuando Δx --> 0 f(x+ Δx) - f(x)/ Δx

Creo que para resolverlo necesito la identidad trigonométrica de coseo, es la siguiente:

Cos (A+B) = cos A · cos B - sen A · sen B

¿Necesito sustituir la razón trigonométrica de coseno en la fórmula?

La verdad ya me revolví, intenté sustituir la razón de coseno y me quedó algo así:

cos 2x · cos 2Δx -sen 2x · sen2Δx - cos 2x/Δx

No sé si lo estoy resolviendo correctamente, el punto es que ya no sé qué debo hacer, no sé si voy bien o si de plano ya me equivoqué.

Por sacarme de dudas, muchísimas gracias.

¡Saludos!

Comments

  • Hola ѕαℓνα∂σя ツ, vamos a resolver las derivadas, paso a paso

    y = Cos [2x]

    ❶ Este debe de ser el resultado al que debemos de llegar

    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

    y´= - 2 Sen [2x]

    ❷ Resolvemos

    ……….[f(x + h)] - [f(x)]

    Lim = ━━━━━━━━

    h → 0………h

    Donde:

    h = Δx

    x = (x + h)

    Cos [2(x + h)]

    f(x) = Cos [2x]

    ………. Cos [2(x + h)] - Cos [2x]

    Lim = ━━━━━━━━━━━━

    h → 0 . . . . . . . . h

    ❸ Utilizamos la siguiente identidad

    Sen [x + h] = Cos [x] Cos [h] - Sen [x] Sen [h]

    ❹ Sustituimos identidad en limite

    . . . . . . Cos [2x] Cos [2h] - Sen [2x] Sen [2h] – Cos [2x]

    Lim ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

    h → 0 . . . . . . . . . . . . . . . . h

    ❺ Factorizamos los términos 1º y 3º tomando a Cos [2x], como Factor Común

    . . . . . Cos [2x] Cos [2h] – Cos [2x] - Sen [2x] Sen [2h]

    Lim ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

    h → 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . h

    . . . . . . . Cos [2x] [ Cos [2h] – 1 ] - Sen [2x] Sen [2h]

    Lim ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

    h → 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . h

    ➏ Aplicamos la Propiedad de los limites de una suma

    Lim [f (x) + g (x)] = Lim f (x) + Lim g (x)

    x → a . . . . . . . . . .. x → a . . . .x → a

    . . . . Cos [2x] [Cos [2h] – 1 ] . . . . . .. .- Sen [2x] Sen [2h]

    Lim ━━━━━━━━━━━ + Lim ━━━━━━━━━

    h → 0 . . . . . . . . . .h . . . . . . . . . . . .h → 0 . . . . . . . .h

    ➐ Recordando limites notables

    . . . . . Cos u - 1

    Lim ━━━━━ = 0

    u → 0 . . . . u

    . . . . . . Sen u

    Lim ━━━━ = 1

    u → 0 . . . u

    ➑ Los limites que tenemos los adaptamos a las formas de los limites notables

    . . . . .Cos [2x] [Cos [2h] – 1 ] . . . . . . . . - Sen [2x] Sen [2h]

    Lim ━━━━━━━━━━━ + Lim ━━━━━━━━━

    h → 0 . . . . . . . . . .. h . . . . . . . . . . .h → 0 . . . . . . . . . h

    ❾ Multiplicamos por [2/2], que equivale a [1], para que no se altere

    . . . . . 2 Cos [2x] [ Cos [2h] – 1 ] . . . . . . .- 2 Sen [2x] Sen [2h]

    Lim ━━━━━━━━━━━━ + Lim ━━━━━━━━━━

    h → 0 . . . . . . . . . . .2h . . . . . . . . . . . .h → 0 . . . . . . . .2h

    Lim 2 Cos [2x] [ 0 ] + Lim - 2 Sen [2x] [1]

    h → 0 . . . . . . . . . . .. . .h → 0

    Lim 0 + Lim - 2 Sen [2x]

    h → 0 . h → 0

    Este es el Resultado

    ===============

    Lim = - 2 Sen [2x]

    h → 0

    ===============

    Saludos

  • lim (cos2Δxcos2x-sen2xsen2Δx-cos2x)/Δx

    Δx-->0

    lim (cos2x(cos2Δx-1)-sen2xsen2Δx)/Δx

    Δx-->0

    Vamos a necesitar hacer una sustitucion

    (cos2Δx-1)/Δx va a ser multiplicado por cos2Δx+1 en el numerador y denominador

    Osea

    (cos2Δx-1)/Δx * (cos2Δx+1)/(cos2Δx+1)

    (cos²2Δx-1)/(Δx(cos2Δx+1))

    (-sen²2Δx)/(Δx/(cos2Δx+1))

    -sen2Δx/Δx*sen2Δx/(cos2Δx+1)

    Vamos a separar dos limites

    lim cos2x(cos2Δx-1)/Δx - lim sen2xsen2Δx/Δx

    Δx-->0 Δx-->0

    Vamos a hacer el primer limite sustituyendo (cos2Δx-1)/Δx con lo que encontramos arriba

    lim cos2x*-sen2Δx/Δx*sen2Δx/(cos2Δx+1)

    Δx-->0

    cos2x * lim -sen2Δx/Δx * lim sen2Δx/(cos2Δx+1)

    Δx-->0 Δx-->0

    Hay una regla que te dice que si

    lim sen(nx)/x = n

    x-->0

    Entonces

    1*-2*0=0

    Ese es el resultado del primer limite

    Tenemos que el segundo limite es

    -lim sen2xsen2Δx/Δx

    Δx-->0

    -sen2x * lim sen2x/Δx

    Δx-->0

    -sen2x*2

    -2sen2x

    Y ahi esta comprobado

  • La derivada de de cos2x = - 2sen2x es facil derivas uno de los 2 y ya tenes

  • Salvador.

    No conozco de matemáticas.

    Lo único que puedo hacer, es dejarte la operación más cercana en parecido que pude encontrar:

    TRIGONOMETRÍA

    Cos2x = 1 – 2Sen2x

    Demostración

    Recordar que:

    Sen2x + Cos2x = 1 ∈ Cos2x = 1 – Sen2x

    Reemplazando en:

    Cos2x = Cos2x – Sen2x ∈ Cos2x = (1 – Sen2x) – Sen2x

    ∈ Cos2x = 1 – 2Sen2x

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