Чтобы вычислить определённый интеграл
\[ \int_0^{\pi} x \sin(x) \, dx, \]
можно воспользоваться методом интегрирования по частям. Формула интегрирования по частям выглядит так:
\[ \int u \, dv = uv - \int v \, du, \]
где \( u \) и \( dv \) выбираются из функции, которую необходимо интегрировать.
В нашем случае мы можем взять:
- \( u = x \) (тогда \( du = dx \)),
- \( dv = \sin(x) \, dx \) (тогда \( v = -\cos(x) \)).
Теперь применим формулу интегрирования по частям:
\[ \int x \sin(x) \, dx = -x \cos(x) - \int -\cos(x) \, dx \]
\[ = -x \cos(x) + \int \cos(x) \, dx \]
\[ = -x \cos(x) + \sin(x) + C. \]
Теперь подставим пределы интегрирования от 0 до \(\pi\):
\[ \int_0^{\pi} x \sin(x) \, dx = \left[-x \cos(x) + \sin(x)\right]_0^{\pi}. \]
Теперь подставляем пределы:
- При \( x = \pi \):
\[ -\pi \cos(\pi) + \sin(\pi) = -\pi(-1) + 0 = \pi. \]
- При \( x = 0 \):
\[ -0 \cdot \cos(0) + \sin(0) = 0 + 0 = 0. \]
Теперь вычтем значения:
\[ \int_0^{\pi} x \sin(x) \, dx = \pi - 0 = \pi. \]
Таким образом, значение определённого интеграла равно:
\[ \int_0^{\pi} x \sin(x) \, dx = \pi. \]