Question Number 116555 by Bird last updated on 04/Oct/20
$${find}\:\:\sum_{{n}=\mathrm{1}} ^{\infty} \:\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{{n}^{\mathrm{2}} \left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} \left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{4}} } \\ $$
Answered by Olaf last updated on 05/Oct/20
$$\mathrm{R}\left({n}\right)\:=\:\frac{\mathrm{1}}{{n}^{\mathrm{2}} \left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} \left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{4}} } \\ $$$$\mathrm{R}\left({n}\right)\:=\:−\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{16}}.\frac{\mathrm{1}}{{n}}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{16}}.\frac{\mathrm{1}}{{n}^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{5}}{{n}+\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{2}}{\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$+\frac{\mathrm{1}}{\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} }−\frac{\mathrm{75}}{\mathrm{16}}.\frac{\mathrm{1}}{{n}+\mathrm{2}}−\frac{\mathrm{39}}{\mathrm{16}}.\frac{\mathrm{1}}{\left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$−\frac{\mathrm{1}}{\left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{3}} }−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}.\frac{\mathrm{1}}{\left({n}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{4}} } \\ $$$$ \\ $$$$\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{{n}}\:=\:−\mathrm{ln2} \\ $$$$\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{{n}^{\mathrm{2}} }\:=\:−\frac{\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{12}} \\ $$$$\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{{n}^{\mathrm{3}} }\:=\:−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{12}}\xi\left(\mathrm{3}\right) \\ $$$$\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{{n}^{\mathrm{4}} }\:=\:−\frac{\mathrm{7}\pi^{\mathrm{4}} }{\mathrm{720}} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{S}\:=\:−\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{16}}\left(−\mathrm{ln2}\right)+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{16}}\left(−\frac{\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{12}}\right)+\mathrm{5}\left(−\mathrm{ln2}+\mathrm{1}\right) \\ $$$$−\mathrm{2}\left(−\frac{\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{12}}+\mathrm{1}\right)+\left(−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{12}}\xi\left(\mathrm{3}\right)+\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{75}}{\mathrm{16}}\left(−\mathrm{ln2}+\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right) \\ $$$$−\frac{\mathrm{39}}{\mathrm{16}}\left(−\frac{\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{12}}+\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\right)−\left(−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{12}}\xi\left(\mathrm{3}\right)+\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{8}}\right) \\ $$$$−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\left(−\frac{\mathrm{7}\pi^{\mathrm{4}} }{\mathrm{720}}+\mathrm{1}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{16}}\right) \\ $$$$\mathrm{S}\:=\:\mathrm{ln2}\left(\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{16}}−\mathrm{5}+\frac{\mathrm{75}}{\mathrm{16}}\right) \\ $$$$−\frac{\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{12}}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{16}}−\mathrm{2}−\frac{\mathrm{39}}{\mathrm{16}}\right) \\ $$$$−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{12}}\xi\left(\mathrm{3}\right)\left(\mathrm{1}−\mathrm{1}\right)+\frac{\mathrm{7}\pi^{\mathrm{4}} }{\mathrm{2880}} \\ $$$$+\mathrm{5}−\mathrm{2}+\mathrm{1}−\frac{\mathrm{75}}{\mathrm{32}}−\frac{\mathrm{117}}{\mathrm{64}}−\frac{\mathrm{7}}{\mathrm{8}}−\frac{\mathrm{15}}{\mathrm{64}} \\ $$$$\mathrm{S}\:=\:\frac{\mathrm{35}\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{96}}+\frac{\mathrm{7}\pi^{\mathrm{4}} }{\mathrm{2880}}−\frac{\mathrm{41}}{\mathrm{32}} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{Please}\:\mathrm{mister}\:\mathrm{verify}\:\mathrm{the}\:\mathrm{calculous}. \\ $$
Commented by mathmax by abdo last updated on 05/Oct/20
$$\mathrm{thank}\:\mathrm{you}\:\mathrm{sir}. \\ $$