在数学分析中,求解函数的定积分是一项重要的技能。今天我们将探讨一个有趣的例子——函数 \( x \sin x \) 的定积分。这个函数看似简单,但其积分过程却蕴含着一些技巧和细节。
首先,我们需要明确定积分的基本公式和方法。对于形如 \( f(x)g'(x) \) 的函数,通常可以考虑使用分部积分法。在这里,我们可以将 \( x \sin x \) 视为 \( u = x \) 和 \( dv = \sin x dx \) 的组合。
接下来,我们应用分部积分公式:
\[
\int u dv = uv - \int v du
\]
令 \( u = x \),则 \( du = dx \);令 \( dv = \sin x dx \),则 \( v = -\cos x \)。代入公式后,我们得到:
\[
\int x \sin x \, dx = -x \cos x + \int \cos x \, dx
\]
继续计算右侧的积分部分:
\[
\int \cos x \, dx = \sin x
\]
因此,最终结果为:
\[
\int x \sin x \, dx = -x \cos x + \sin x + C
\]
这里,\( C \) 是积分常数。如果需要计算定积分,则需根据上下限代入上述结果进行计算。
通过这一过程,我们可以看到,即使函数形式较为复杂,只要合理选择 \( u \) 和 \( dv \),就可以顺利求解。这种练习不仅加深了对积分公式的理解,还锻炼了灵活运用数学工具的能力。
希望这篇简短的分析能帮助你更好地掌握此类问题的解决方法!