Question Number 151053 by Tawa11 last updated on 17/Aug/21
Answered by puissant last updated on 18/Aug/21
$${Q}=\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{{sin}\left({lnx}\right)−{ln}\left({x}\right)}{{ln}^{\mathrm{2}} {x}}{dx} \\ $$$${t}=−{lnx}\:\rightarrow\:{x}={e}^{−{t}} \rightarrow{dx}=−{e}^{−{t}} {dt} \\ $$$${Q}=\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \frac{{t}−{sint}}{{t}^{\mathrm{2}} }{e}^{−{t}} {dt} \\ $$$${on}\:{a}:\:{sin}\left({t}\right)−{t}=\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} {t}^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} }{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$\Rightarrow{Q}=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!}{t}^{\mathrm{2}{n}−\mathrm{1}} {e}^{−{t}} {dt} \\ $$$$\Rightarrow\:{Q}=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)!}\Gamma\left(\mathrm{2}{n}\right) \\ $$$$=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{\mathrm{2}{n}\left(\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}\right)}\:=\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{\mathrm{2}{n}}−\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} \int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} {x}^{{n}−\mathrm{1}} {dx} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{{x}}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\left(−{x}\right)^{{n}} {dx}−\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} {x}^{\mathrm{2}{n}} {dx} \\ $$$$=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}+{x}}{dx}+\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{1}+{x}^{\mathrm{2}} }{dx} \\ $$$$=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\mathrm{2}+\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} {dx}−\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}+{x}^{\mathrm{2}} }{dx} \\ $$$$=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\mathrm{2}+\mathrm{1}−\frac{\pi}{\mathrm{4}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\therefore\because\:\:\:{Q}={ln}\left(\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{2}}}\right)+\mathrm{1}−\frac{\pi}{\mathrm{4}}.. \\ $$$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:………….\mathscr{L}{e}\:{puissant}……….. \\ $$
Commented by Tawa11 last updated on 18/Aug/21
$$\mathrm{Thanks}\:\mathrm{sir}.\:\mathrm{God}\:\mathrm{bless}\:\mathrm{you}\:\mathrm{sir}. \\ $$