|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
$$$\frac{x \sin{\left(x \right)}}{2}$$$ 的積分
您的輸入
求$$$\int \frac{x \sin{\left(x \right)}}{2}\, dx$$$。
解答
套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$，使用 $$$c=\frac{1}{2}$$$ 與 $$$f{\left(x \right)} = x \sin{\left(x \right)}$$$：
$${\color{red}{\int{\frac{x \sin{\left(x \right)}}{2} d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{x \sin{\left(x \right)} d x}}{2}\right)}}$$
對於積分 $$$\int{x \sin{\left(x \right)} d x}$$$，使用分部積分法 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$。
令 $$$\operatorname{u}=x$$$ 與 $$$\operatorname{dv}=\sin{\left(x \right)} dx$$$。
則 $$$\operatorname{du}=\left(x\right)^{\prime }dx=1 dx$$$（步驟見 »），且 $$$\operatorname{v}=\int{\sin{\left(x \right)} d x}=- \cos{\left(x \right)}$$$（步驟見 »）。
所以，
$$\frac{{\color{red}{\int{x \sin{\left(x \right)} d x}}}}{2}=\frac{{\color{red}{\left(x \cdot \left(- \cos{\left(x \right)}\right)-\int{\left(- \cos{\left(x \right)}\right) \cdot 1 d x}\right)}}}{2}=\frac{{\color{red}{\left(- x \cos{\left(x \right)} - \int{\left(- \cos{\left(x \right)}\right)d x}\right)}}}{2}$$
套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$，使用 $$$c=-1$$$ 與 $$$f{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}$$$：
$$- \frac{x \cos{\left(x \right)}}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\left(- \cos{\left(x \right)}\right)d x}}}}{2} = - \frac{x \cos{\left(x \right)}}{2} - \frac{{\color{red}{\left(- \int{\cos{\left(x \right)} d x}\right)}}}{2}$$
餘弦函數的積分為 $$$\int{\cos{\left(x \right)} d x} = \sin{\left(x \right)}$$$：
$$- \frac{x \cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\cos{\left(x \right)} d x}}}}{2} = - \frac{x \cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\sin{\left(x \right)}}}}{2}$$
因此，
$$\int{\frac{x \sin{\left(x \right)}}{2} d x} = - \frac{x \cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}$$
加上積分常數：
$$\int{\frac{x \sin{\left(x \right)}}{2} d x} = - \frac{x \cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}+C$$
答案
$$$\int \frac{x \sin{\left(x \right)}}{2}\, dx = \left(- \frac{x \cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(x \right)}}{2}\right) + C$$$A