自分用や他人への説明用に書きました.
$$ \int_0^\pi x f(\sin x)\,dx={\pi \over 2}\int_0^\pi f(\sin x)\,dx $$
$$
I=\int_0^\pi x f(\sin x)\,dx \qquad (1)
$$
とする.$x=\pi-t$で置換すると,
\begin{aligned}
I
&=\int_\pi^0 (\pi - t) f(\sin(\pi - t))\,{dt \over dx}\,dx \\
&=\int_\pi^0 (\pi - t) f(\sin t) (-1)\,dt \\
&=\int_0^\pi (\pi - t) f(\sin t)\,dt \\
&=\int_0^\pi (\pi - x) f(\sin x)\,dx. \qquad (2)
\end{aligned}
(1)と(2)を辺々足し合わせる事によって,
\begin{aligned}
2I
&=\int_0^\pi x f(\sin x)\,dx + \int_0^\pi (\pi - x) f(\sin x)\,dx \\
&=\int_0^\pi \{x f(\sin x)\,dx + (\pi - x) f(\sin x)\}\,dx \\
&=\int_0^\pi \pi f(\sin x)\,dx \\
&=\pi \int_0^\pi f(\sin x)\,dx \\
I
&={\pi \over 2} \int_0^\pi f(\sin x)\,dx.
\end{aligned}
よって定理は示された.