题目
int xsin xdx=( )A.int xsin xdx=B.int xsin xdx=C.int xsin xdx=D.int xsin xdx=
( )A.
B.
C.
D.
题目解答
答案
A. $-x\cos x+\sin x+C$
解析
本题考查不定积分的分部积分法。解题思路是利用分部积分公式$\int u\mathrm{d}v = uv-\int v\mathrm{d}u$来计算$\int x\sin x\mathrm{d}x$,关键在于合理选择$u$和$\mathrm{d}v$。
下面进行详细的解答:
- 步骤一:选择$u$和$\mathrm{d}v$
根据分部积分法“反对幂指三”的原则(反三角函数、对数函数、幂函数、指数函数、三角函数,前者优先选作$u$),对于$\int x\sin x\mathrm{d}x$,我们选择$u = x$,$\mathrm{d}v=\sin x\mathrm{d}x$。 - 步骤二:计算$\mathrm{d}u$和$v$
对$u = x$求导,根据求导公式$(x^n)^\prime=nx^{n - 1}$,可得$\mathrm{d}u=\mathrm{d}x$。
对$\mathrm{d}v=\sin x\mathrm{d}x$积分,根据积分公式$\int\sin x\mathrm{d}x=-\cos x + C$,可得$v = -\cos x$。 - 步骤三:应用分部积分公式
将$u = x$,$\mathrm{d}v=\sin x\mathrm{d}x$,$\mathrm{d}u=\mathrm{d}x$,$v = -\cos x$代入分部积分公式$\int u\mathrm{d}v = uv-\int v\mathrm{d}u$,得到:
$\int x\sin x\mathrm{d}x=-x\cos x-\int(-\cos x)\mathrm{d}x$ - 步骤四:计算剩余积分
对$\int(-\cos x)\mathrm{d}x$进行计算,根据积分公式$\int\cos x\mathrm{d}x=\sin x + C$,可得$\int(-\cos x)\mathrm{d}x=-\sin x + C$。
将其代入上式可得:
$\int x\sin x\mathrm{d}x=-x\cos x-(-\sin x)+C=-x\cos x+\sin x+C$