По определению, производная есть предел отношения приращения функции к вызвавшему его приращению аргумента, при условии стремления этого приращения аргумента к нулю.
![f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x} f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}](https://tex.z-dn.net/?f=f%27%28x%29%3D%5Clim%5Climits_%7B%5CDelta%20x%5Cto%200%7D%7D%20%5Cdfrac%7Bf%28x%2B%5CDelta%20x%29-f%28x%29%7D%7B%5CDelta%20x%7D)
Для функции тангенса имеем:
![f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{\mathrm{tg}(x+\Delta x)-\mathrm{tg}x}{\Delta x} f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{\mathrm{tg}(x+\Delta x)-\mathrm{tg}x}{\Delta x}](https://tex.z-dn.net/?f=f%27%28x%29%3D%5Clim%5Climits_%7B%5CDelta%20x%5Cto%200%7D%7D%20%5Cdfrac%7B%5Cmathrm%7Btg%7D%28x%2B%5CDelta%20x%29-%5Cmathrm%7Btg%7Dx%7D%7B%5CDelta%20x%7D)
Преобразуем разность тангенсов по формуле
:
![f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{\sin(x+\Delta x-x)}{\Delta x\cos(x+\Delta x)\cos x}=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{\sin\Delta x}{\Delta x\cos(x+\Delta x)\cos x} f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{\sin(x+\Delta x-x)}{\Delta x\cos(x+\Delta x)\cos x}=\lim\limits_{\Delta x\to 0}} \dfrac{\sin\Delta x}{\Delta x\cos(x+\Delta x)\cos x}](https://tex.z-dn.net/?f=f%27%28x%29%3D%5Clim%5Climits_%7B%5CDelta%20x%5Cto%200%7D%7D%20%5Cdfrac%7B%5Csin%28x%2B%5CDelta%20x-x%29%7D%7B%5CDelta%20x%5Ccos%28x%2B%5CDelta%20x%29%5Ccos%20x%7D%3D%5Clim%5Climits_%7B%5CDelta%20x%5Cto%200%7D%7D%20%5Cdfrac%7B%5Csin%5CDelta%20x%7D%7B%5CDelta%20x%5Ccos%28x%2B%5CDelta%20x%29%5Ccos%20x%7D)
Рассмотрим предел произведения как произведение пределов:
![f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}}\dfrac{\sin\Delta x}{\Delta x}\cdot \lim\limits_{\Delta x\to 0}}\dfrac{1}{\cos(x+\Delta x)\cos x} f'(x)=\lim\limits_{\Delta x\to 0}}\dfrac{\sin\Delta x}{\Delta x}\cdot \lim\limits_{\Delta x\to 0}}\dfrac{1}{\cos(x+\Delta x)\cos x}](https://tex.z-dn.net/?f=f%27%28x%29%3D%5Clim%5Climits_%7B%5CDelta%20x%5Cto%200%7D%7D%5Cdfrac%7B%5Csin%5CDelta%20x%7D%7B%5CDelta%20x%7D%5Ccdot%20%5Clim%5Climits_%7B%5CDelta%20x%5Cto%200%7D%7D%5Cdfrac%7B1%7D%7B%5Ccos%28x%2B%5CDelta%20x%29%5Ccos%20x%7D)
Значение первого предела-сомножителя равно 1 (первый замечательный предел). Вычисляя второй предел-сомножитель, получим итоговый результат:
![f'(x)=1\cdot \dfrac{1}{\cos(x+0)\cos x}= \dfrac{1}{\cos x\cos x}= \dfrac{1}{\cos^2 x} f'(x)=1\cdot \dfrac{1}{\cos(x+0)\cos x}= \dfrac{1}{\cos x\cos x}= \dfrac{1}{\cos^2 x}](https://tex.z-dn.net/?f=f%27%28x%29%3D1%5Ccdot%20%5Cdfrac%7B1%7D%7B%5Ccos%28x%2B0%29%5Ccos%20x%7D%3D%20%5Cdfrac%7B1%7D%7B%5Ccos%20x%5Ccos%20x%7D%3D%20%5Cdfrac%7B1%7D%7B%5Ccos%5E2%20x%7D)
Таким образом:
![\boxed{\left(\mathrm{tg}x\right)'= \dfrac{1}{\cos^2 x}} \boxed{\left(\mathrm{tg}x\right)'= \dfrac{1}{\cos^2 x}}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cboxed%7B%5Cleft%28%5Cmathrm%7Btg%7Dx%5Cright%29%27%3D%20%5Cdfrac%7B1%7D%7B%5Ccos%5E2%20x%7D%7D)