Question Number 164103 by mnjuly1970 last updated on 14/Jan/22
$$ \\ $$$$\:\:\:{prove}\:{that} \\ $$$$\: \\ $$$$\:\:\:\Omega=\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} \mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{1}+{x}}{\mathrm{1}−{x}}\:\right).\frac{{dx}}{{x}\:\sqrt{\:\mathrm{1}−{x}^{\:\mathrm{2}} }}\:=\:\frac{\pi^{\:\mathrm{2}} }{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:\:\:−−\:{m}.{n}−− \\ $$$$ \\ $$
Answered by Lordose last updated on 14/Jan/22
$$\Omega\:\overset{\mathrm{x}=\frac{\mathrm{1}−\mathrm{x}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}}} {=}\mathrm{2}\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{x}}\right)}{\left(\mathrm{1}+\mathrm{x}\right)^{\mathrm{2}} \left(\frac{\mathrm{1}−\mathrm{x}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}}\sqrt{\mathrm{1}−\left(\frac{\mathrm{1}−\mathrm{x}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}}\right)^{\mathrm{2}} }\right.}\mathrm{dx} \\ $$$$\Omega\:=\:\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{x}}\right)}{\:\sqrt{\mathrm{x}}\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}\right)}\mathrm{dx}\:\overset{\mathrm{x}=\mathrm{x}^{\mathrm{2}} } {=}\mathrm{4}\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{x}}\right)}{\left(\mathrm{1}−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \right)}\mathrm{dx} \\ $$$$\Omega\:=\:−\mathrm{4}\underset{\mathrm{k}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} \mathrm{x}^{\mathrm{2k}} \mathrm{ln}\left(\mathrm{x}\right)\mathrm{dx}\:\overset{\boldsymbol{\mathrm{IBP}}} {=}\mathrm{4}\underset{\mathrm{k}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{2k}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\Omega\:=\:\underset{\mathrm{k}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{k}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}} }\mathrm{dx}\:=\:\boldsymbol{\psi}^{\left(\mathrm{1}\right)} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right) \\ $$$$\boldsymbol{\Omega}\:=\:\frac{\boldsymbol{\pi}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}\:\blacktriangle\blacktriangle\blacktriangle \\ $$
Commented by mnjuly1970 last updated on 14/Jan/22
$${mercey} \\ $$