在求解定积分的考研数学例题中,以下是一个典型的题目:
例题: 求定积分 $\int_0^{\pi} x \sin x \, dx$。
解答:
1. 确定被积函数的原函数: 首先,我们需要找到被积函数 $x \sin x$ 的一个原函数。我们可以通过分部积分法来求解。设 $u = x$,则 $du = dx$;设 $dv = \sin x \, dx$,则 $v = -\cos x$。根据分部积分公式 $\int u \, dv = uv - \int v \, du$,我们得到:
$$
\int x \sin x \, dx = -x \cos x + \int \cos x \, dx
$$
2. 计算积分的边界值: 接下来,我们计算原函数在积分上下限的值:
$$
\left. -x \cos x \right|_0^{\pi} + \left. \sin x \right|_0^{\pi} = -\pi \cos \pi + 0 - (-\cos 0 + 0) = -\pi(-1) + 1 = \pi + 1
$$
因此,定积分 $\int_0^{\pi} x \sin x \, dx$ 的值为 $\pi + 1$。
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