Question Number 66446 by ~ À ® @ 237 ~ last updated on 15/Aug/19
$$\:\:{Find}\:\:\:\:\int_{\mathrm{1}} ^{\infty} \:\left(\frac{\mathrm{1}}{{E}\left({x}\right)}\:−\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right){dx} \\ $$
Commented by mathmax by abdo last updated on 15/Aug/19
$${let}\:{A}\:=\int_{\mathrm{1}} ^{+\infty} \left(\frac{\mathrm{1}}{\left[{x}\right]}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right){dx}\:\Rightarrow{A}\:=\sum_{{n}=\mathrm{1}} ^{\infty} \:\int_{{n}} ^{{n}+\mathrm{1}} \left(\frac{\mathrm{1}}{{n}}−\frac{\mathrm{1}}{{x}}\right){dx} \\ $$$$=\sum_{{n}=\mathrm{1}} ^{\infty} \left(\:\frac{\mathrm{1}}{{n}}−\int_{{n}} ^{{n}+\mathrm{1}} \:\frac{{dx}}{{x}}\right)\:=\sum_{{n}=\mathrm{1}} ^{\infty} \:\left(\frac{\mathrm{1}}{{n}}−{ln}\left({n}+\mathrm{1}\right)+{ln}\left({n}\right)\right) \\ $$$${let}\:{S}_{{n}} =\sum_{{k}=\mathrm{1}} ^{{n}} \left(\frac{\mathrm{1}}{{k}}−{ln}\left({k}+\mathrm{1}\right)+{ln}\left({k}\right)\right)\:{we}\:{have}\:{A}={lim}_{{n}\rightarrow+\infty} {S}_{{n}} \\ $$$${but}\:\:{S}_{{n}\:} \:={H}_{{n}} \:+\sum_{{k}=\mathrm{1}} ^{{n}} \left\{{ln}\left({k}\right)−{ln}\left({k}+\mathrm{1}\right)\right\} \\ $$$$={H}_{{n}} +\left({ln}\left(\mathrm{1}\right)−{ln}\left(\mathrm{2}\right)+{ln}\left(\mathrm{2}\right)−{ln}\left(\mathrm{3}\right)+…{ln}\left({n}\right)−{ln}\left({n}+\mathrm{1}\right)\right. \\ $$$$={H}_{{n}} −{ln}\left({n}+\mathrm{1}\right)\:={H}_{{n}} −{ln}\left({n}\right)−{ln}\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{{n}}\right)\:{but}\:{we}\:{know} \\ $$$${lim}_{{n}\rightarrow+\infty} \:{H}_{{n}} −{ln}\left({n}\right)\:=\gamma\:\:\Rightarrow\:{A}={lim}_{{n}\rightarrow+\infty} \:{S}_{{n}} =\gamma \\ $$$$\left({constant}\:{of}\:{Euler}\right) \\ $$