Question Number 139530 by mnjuly1970 last updated on 28/Apr/21
$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:…….{advanced}\:\:{calculus}…… \\ $$$$\:{prove}\:\:{that}:: \\ $$$$\:\:\:{lim}_{{n}\rightarrow\infty} \left\{\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}+\mathrm{1}} {n}^{{n}+\mathrm{1}} }{{n}!}\:\frac{{d}^{\:{n}} }{{dx}^{{n}} }\left(\frac{{ln}\left({x}\right)}{{x}}\right)\mid_{{x}={n}} \right\}=\gamma \\ $$$$\:\gamma\::\:\:\:{euler}\:−{mascheroni}\:{constant} \\ $$$$ \\ $$
Answered by mindispower last updated on 28/Apr/21
$$\frac{{d}^{{n}} }{{dx}^{{n}} }\frac{{ln}\left({x}\right)}{{x}}=\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{{n}} {\sum}}{C}_{{n}} ^{{k}} \left({ln}\left({x}\right)\right)^{{k}} .\left(\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)^{{n}−{k}} .{Libneiz}\:{formula} \\ $$$${ln}\left({x}\right)^{\left({k}\right)} ={ln}\left({x}\right),{k}=\mathrm{0} \\ $$$$=\left(\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)^{\left({k}−\mathrm{1}\right)} ,{k}\geqslant\mathrm{1} \\ $$$$=\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{k}−\mathrm{1}} .\left({k}−\mathrm{1}\right)!}{{x}^{{k}−\mathrm{1}} },{k}\geqslant\mathrm{1} \\ $$$$\left(\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right)^{{n}−{k}} =\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}−{k}} \left({n}−{k}\right)!}{{x}^{{n}−{k}+\mathrm{1}} } \\ $$$$=\left(\underset{{k}=\mathrm{1}} {\overset{{n}} {\sum}}{C}_{{n}} ^{{k}} \frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}−\mathrm{1}} \left({k}−\mathrm{1}\right)!.\left({n}−{k}\right)!}{{x}^{{n}+\mathrm{1}} }+{ln}\left({x}\right).\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} {n}!}{{x}^{{n}+\mathrm{1}} }\right)\mid_{{x}={n}} .\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}+\mathrm{1}} {n}^{{n}+\mathrm{1}} }{{n}!} \\ $$$$=\underset{{k}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}−\mathrm{1}} }{{n}^{{n}+\mathrm{1}} }.\frac{\left({k}−\mathrm{1}\right)!.\left({n}−{k}\right)!}{{n}^{{n}+\mathrm{1}} }.\frac{{n}!}{{k}!.\left({n}−{k}\right)!}.\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}+\mathrm{1}} }{{n}!}{n}^{{n}+\mathrm{1}} \\ $$$$+{ln}\left({n}\right).\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{{n}^{{n}+\mathrm{1}} }{n}!.\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}+\mathrm{1}} {n}^{{n}+\mathrm{1}} }{{n}!} \\ $$$$=\underset{{k}=\mathrm{1}} {\overset{{n}} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{{k}}−{ln}\left({n}\right) \\ $$$$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\underset{{k}=\mathrm{1}} {\overset{{n}} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{{k}}−{ln}\left({n}\right)=\gamma\:\:\:{By}\:{definition} \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$
Commented by mnjuly1970 last updated on 28/Apr/21
$${thanks}\:{alot}\:{sir}\:{power}\:… \\ $$$${mercey}…. \\ $$
Commented by mindispower last updated on 29/Apr/21
$${pleasur} \\ $$