Question Number 167267 by mnjuly1970 last updated on 11/Mar/22
Answered by mindispower last updated on 15/Mar/22
$${IBP}\Rightarrow\Omega=\left[{ln}\left(\mathrm{1}+{x}\right){Li}_{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}−{x}\right)\right]_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} −\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{{ln}\left(\mathrm{1}+{x}\right){ln}\left({x}\right)}{\mathrm{1}−{x}}{dx} \\ $$$$=−\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{{ln}\left({x}\right){ln}\left(\mathrm{1}+{x}\right)}{\mathrm{1}−{x}}{dx} \\ $$$${ln}\left(\mathrm{1}+{x}\right)=\underset{{j}\geqslant\mathrm{0}} {\sum}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{j}} }{{j}+\mathrm{1}}{x}^{{j}+\mathrm{1}} \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}−{x}}=\underset{{k}\geqslant\mathrm{0}} {\sum}{x}^{{k}} \\ $$$$\frac{{ln}\left(\mathrm{1}+{x}\right)}{\mathrm{1}−{x}}=\underset{{n}\geqslant\mathrm{0}} {\sum}\underset{{m}=\mathrm{0}} {\overset{{n}} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{m}} }{{m}+\mathrm{1}}{x}^{{n}+\mathrm{1}} ={S} \\ $$$$\underset{{m}=\mathrm{0}} {\overset{{n}} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{m}} }{{m}+\mathrm{1}}=−\overset{−} {{H}}_{{n}+\mathrm{1}} \\ $$$${S}=−\underset{{n}\geqslant\mathrm{0}} {\sum}\overset{−} {{H}}_{{n}+\mathrm{1}} {x}^{{n}+\mathrm{1}} =−\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}{H}_{{n}} {x}^{{n}} \\ $$$$\Omega=−\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \overset{−} {{H}}_{{n}} {x}^{{n}} {ln}\left({x}\right){dx} \\ $$$$=\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\overset{−} {{H}}_{{n}} }{\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }=\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\overset{−} {{H}}_{{n}+\mathrm{1}} +\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{{n}+\mathrm{1}}}{\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$=\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\overset{−} {{H}}_{{n}+\mathrm{1}} }{\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }+\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{{n}} }{\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{3}} } \\ $$$$=\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\overset{−} {{H}}_{{n}} }{{n}^{\mathrm{2}} }−\eta\left(\mathrm{3}\right)=\Omega \\ $$$$\underset{{n}\geqslant\mathrm{1}} {\sum}\frac{\overset{−} {{H}}_{{n}} }{{n}^{{q}+\mathrm{1}} }=\zeta\left({q}\right){ln}\left(\mathrm{2}\right)−\frac{{q}}{\mathrm{2}}\zeta\left({q}+\mathrm{1}\right)+\eta\left({q}+\mathrm{1}\right)+\underset{{k}=\mathrm{1}} {\overset{{q}} {\sum}}\eta\left({k}\right)\eta\left({q}+\mathrm{1}−{k}\right) \\ $$$${Euler}\:{formula}\:{For}\:{harominc}\:{sum} \\ $$$$\Omega=\zeta\left(\mathrm{2}\right){ln}\left(\mathrm{2}\right)−\zeta\left(\mathrm{3}\right)+\eta\left(\mathrm{3}\right)+\eta\left(\mathrm{1}\right)\eta\left(\mathrm{2}\right)−\eta\left(\mathrm{3}\right) \\ $$$$=\zeta\left(\mathrm{2}\right){ln}\left(\mathrm{2}\right)−\zeta\left(\mathrm{3}\right)+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}\left(\mathrm{2}\right)\zeta\left(\mathrm{2}\right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}_{} }{ln}\left(\mathrm{2}\right).\frac{\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{6}}−\zeta\left(\mathrm{3}\right) \\ $$$$=\frac{\pi^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}{ln}\left(\mathrm{2}\right)−\zeta\left(\mathrm{3}\right) \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$