삼각함수의 미분

사인함수 $\sin{x}$, 코사인함수 $\cos{x}$를 미분한 결과는 다음과 같습니다.

$$ {\operatorname{d}\over\operatorname{d}\!x} \sin x = \cos x $$ $$ {\operatorname{d}\over\operatorname{d}\!x} \cos x = - \sin x $$
사인함수의 미분 증명 1

사인함수의 정의 $\sin x = \sum\limits_{n = 0}^{\infty} \frac{{(-1)}^{n}}{(2n + 1)!} x^{2n + 1}$의 우변을 미분하면 $(\sin x) ' = \sum\limits_{n = 0}^{\infty} \frac{{(-1)}^{n}}{(2n)!} x^{2n}$인데, 이는 코사인함수의 정의이다. 따라서 $(\sin x) ' = \cos x$이다.

조금 과하게 깔끔한 증명이긴 하지만, $\sin x$를 다르게 정의했을 경우에는 이러한 증명을 쓸 수 없습니다.
기하적으로 정의된 경우에는 삼각함수의 덧셈정리 를 이용하여 미분해줍니다. 당연히 삼각함수의 덧셈정리도 기하적으로 증명해야 가능한 미분법입니다.
탄젠트함수 $\tan x$를 미분한 결과는 다음과 같습니다.
$$ {\operatorname{d}\over\operatorname{d}\!x} \tan x = \sec^{2} x $$
$\sec x$는 시컨트함수 입니다.
탄젠트함수의 미분 증명

탄젠트함수의 정의 $\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}$에서 몫의 미분법 을 사용해주면 $\frac{\cos^{2} x + \sin^{2} x}{\cos^{2} x}$이다. 삼각함수 항등식에서 $\frac{\cos^{2} x + \sin^{2} x}{\cos^{2} x} = \frac{1}{\cos^{2} x}$이고, 코사인의 역수인 시컨트 함수로 $\frac{1}{\cos^{2} x} = \sec^{2} x$이다. 따라서 $(\tan x) ' = \sec^{2} x$이다.