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X乘以sinx的不定积分

2026-01-22 01:06:08
最佳答案

X乘以sinx的不定积分】在微积分的学习中,求解不定积分是一个重要的环节。其中,函数 $ x \cdot \sin x $ 的不定积分是常见的题目之一,其解法涉及“分部积分法”(Integration by Parts)。本文将对这一积分进行详细推导,并以总结形式展示结果。

一、不定积分的定义

不定积分是指求一个函数的原函数,即找到一个函数 $ F(x) $,使得 $ F'(x) = f(x) $。对于函数 $ f(x) = x \cdot \sin x $,我们要求的是:

$$

\int x \cdot \sin x \, dx

$$

二、求解过程(分部积分法)

分部积分法的公式为:

$$

\int u \, dv = uv - \int v \, du

$$

我们选择:

- $ u = x $,则 $ du = dx $

- $ dv = \sin x \, dx $,则 $ v = -\cos x $

代入公式得:

$$

\int x \cdot \sin x \, dx = -x \cos x + \int \cos x \, dx

$$

再计算:

$$

\int \cos x \, dx = \sin x

$$

因此,

$$

\int x \cdot \sin x \, dx = -x \cos x + \sin x + C

$$

其中,$ C $ 是积分常数。

三、结果总结

表达式 不定积分
$ \int x \cdot \sin x \, dx $ $ -x \cos x + \sin x + C $

四、结论

通过使用分部积分法,我们成功地求得了 $ x \cdot \sin x $ 的不定积分。该结果在物理、工程和数学建模中具有广泛应用,特别是在处理周期性函数与线性项结合的问题时。

如需进一步验证,可以对结果进行求导,确认是否还原为原函数。此方法也适用于类似结构的积分问题,例如 $ x \cdot \cos x $ 或 $ x \cdot e^x $ 等。

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