Разбираемся:
Краткое пояснение: Для решения этого интеграла используем метод интегрирования по частям.
Пошаговое решение:
- Пусть \(u = x^3\) и \(dv = sinx dx\). Тогда \(du = 3x^2 dx\) и \(v = -cosx\).
- Используем формулу интегрирования по частям: \(\int udv = uv - \int vdu\).
\(\int x^3 sinx dx = -x^3 cosx - \int (-cosx)(3x^2) dx = -x^3 cosx + 3 \int x^2 cosx dx\).
- Снова интегрируем по частям интеграл \(\int x^2 cosx dx\). Пусть \(u = x^2\) и \(dv = cosx dx\). Тогда \(du = 2x dx\) и \(v = sinx\).
\(\int x^2 cosx dx = x^2 sinx - \int sinx (2x) dx = x^2 sinx - 2 \int x sinx dx\).
- Снова интегрируем по частям интеграл \(\int x sinx dx\). Пусть \(u = x\) и \(dv = sinx dx\). Тогда \(du = dx\) и \(v = -cosx\).
\(\int x sinx dx = -x cosx - \int (-cosx) dx = -x cosx + \int cosx dx = -x cosx + sinx + C\).
- Подставляем результаты обратно:
\(\int x^2 cosx dx = x^2 sinx - 2(-x cosx + sinx) = x^2 sinx + 2x cosx - 2 sinx\).
- Подставляем результаты в первый интеграл:
\(\int x^3 sinx dx = -x^3 cosx + 3(x^2 sinx + 2x cosx - 2 sinx) + C = -x^3 cosx + 3x^2 sinx + 6x cosx - 6 sinx + C\).
Ответ: \(-x^3 cosx + 3x^2 sinx + 6x cosx - 6 sinx + C\)