$\int x \sin x \, dx$ を計算する問題です。

解析学積分部分積分定積分
2025/6/7

1. 問題の内容

xsinxdx\int x \sin x \, dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

この積分は部分積分を使って解きます。部分積分の公式は、
udv=uvvdu\int u \, dv = uv - \int v \, du
です。
u=xu = xdv=sinxdxdv = \sin x \, dx とおくと、
du=dxdu = dx
v=sinxdx=cosxv = \int \sin x \, dx = -\cos x
となります。
したがって、
xsinxdx=x(cosx)(cosx)dx\int x \sin x \, dx = x(-\cos x) - \int (-\cos x) \, dx
=xcosx+cosxdx= -x \cos x + \int \cos x \, dx
=xcosx+sinx+C= -x \cos x + \sin x + C
ここで、CC は積分定数です。

3. 最終的な答え

xcosx+sinx+C-x \cos x + \sin x + C

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