2. $\displaystyle{\int_{0}^{1} x\left(2-x^{2}\right)^{12} \mathrm{~d} x}$
观察被积函数,考虑换元
被积函数为 x(2 - x^2)^12,注意到 (2 - x^2) 的导数为 -2x,与 x 有关,因此令 u = 2 - x^2,则 du = -2x dx,即 x dx = -du/2。
换元并调整积分上下限
当 x = 0 时,u = 2 - 0 = 2;当 x = 1 时,u = 2 - 1 = 1。积分变为 ∫_{x=0}^{1} x(2 - x^2)^12 dx = ∫_{u=2}^{1} u^12 * (-du/2) = (1/2) ∫_{1}^{2} u^12 du。
计算定积分
∫ u^12 du = u^13 / 13,所以 (1/2) ∫_{1}^{2} u^12 du = (1/2) * [u^13 / 13]_{1}^{2} = (1/26) * (2^13 - 1^13) = (1/26) * (8192 - 1) = 8191/26。
化简结果
8191/26 已是最简分数,因此答案为 8191/26。