题目
Problem
In this question you must show all stages of your working.
Solutions relying entirely on calculator technology are not acceptable.
Find
∫06πxcos3xdx
giving your answer in simplest form.
(5)
题目中文翻译
本题中,你必须展示所有步骤。
完全依赖计算器技术的解答不可接受。
求
∫06πxcos3xdx
并将答案写成最简形式。
解答
解法一
思路
展开
这里要计算的是 xcos3x 的定积分。因为一个因子是 x,另一个因子是三角函数,所以用分部积分。题目特别要求展示所有步骤,因此不能只写最终答案。
答题过程
展开
Use integration by parts:
∫udv=uv−∫vdu.
Let
u=x,dxdv=cos3x.
Then
dxdu=1,v=31sin3x.
So
∫xcos3xdx==x⋅31sin3x−∫31sin3xdx31xsin3x+91cos3x.
Now apply the limits:
∫06πxcos3xdx===[31xsin3x+91cos3x]06π(31⋅6πsin2π+91cos2π)−(0+91cos0)18π−91.
Therefore
18π−91
or equivalently
18π−2.