Calcular la derivada $\sin\left(x\right)$ usando la definición. Aplicamos la definición de derivada: $\displaystyle f'(x)=\lim_{h\to0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}$. La función $f(x)$ es la función que queremos derivar, la cual es $\sin\left(x\right)$. Reemplazando $f(x+h)$ y $f(x)$ en el límite, obtenemos
Utilizando la identidad del seno de la suma de dos ángulos: $\sin(\alpha\pm\beta)=\sin(\alpha)\cos(\beta)\pm\cos(\alpha)\sin(\beta)$, donde el ángulo $\alpha$ equivale a $x$, y el ángulo $\beta$ equivale a $h$
Factorizar la expresión por $\sin\left(x\right)$
Expandir la fracción $\frac{\sin\left(x\right)\left(\cos\left(h\right)-1\right)+\cos\left(x\right)\sin\left(h\right)}{h}$ en $2$ fracciones más simples con $h$ como denominador en común
Usamos la propiedad del límite de la suma de dos o más funciones: $\displaystyle\lim_{x\to c}(f(x)\pm g(x))=\lim_{x\to c}(f(x))\pm\lim_{x\to c}(g(x))$
Aplicando el Teorema del Sandwich, el cual dice que: Sea $I$ un intervalo que contiene al punto $c$, y sean $f(x)$, $g(x)$, y $h(x)$ funciones definidas en $I$. Si para todo $x$ distinta de $c$ dentro del intervalo $I$ se cumple que $g(x)\leq f(x)\leq h(x)$ y también que: $\displaystyle\lim_{x\to c}{g(x)}=\lim_{x\to c}{h(x)}=L$, entonces: $\displaystyle\lim_{x\to c}{f(x)}=L$
Si tenemos una constante dentro del límite que estamos calculando, podemos sacarla del límite: $\displaystyle \lim_{t\to 0}{\left(at\right)}=a\cdot\lim_{t\to 0}{\left(t\right)}$
Si directamente evaluamos el límite $\sin\left(x\right)\lim_{h\to0}\left(\frac{\cos\left(h\right)-1}{h}\right)$ cuando $h$ tiende a $0$, podemos ver que nos da como resultado una forma indeterminada
Podemos resolver este límite aplicando la regla de L'Hôpital, la cual consiste en encontrar la derivada tanto del numerador como del denominador por separado
Después de derivar tanto el numerador como el denominador, y simplificar, el límite resulta en
Si tenemos una constante dentro del límite que estamos calculando, podemos sacarla del límite: $\displaystyle \lim_{t\to 0}{\left(at\right)}=a\cdot\lim_{t\to 0}{\left(t\right)}$
Evaluar el límite reemplazando todas las ocurrencias de $\lim_{h\to0}\left(\sin\left(h\right)\right)$ por $h$
$x+0=x$, donde $x$ es cualquier expresión
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