Question Number 166436 by mnjuly1970 last updated on 20/Feb/22
$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\mathrm{S}{how}\:{that}\:: \\ $$$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\:\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{\:{n}} \:{H}_{\:{n}} }{{n}^{\:\mathrm{2}} }\:\:=\:−\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{8}}\:\zeta\:\left(\mathrm{3}\:\right)\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\blacksquare\:{m}.{n}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\:\:\:\:\:−−−−−−−−− \\ $$
Answered by qaz last updated on 20/Feb/22
$$\underset{\mathrm{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{n}} \mathrm{H}_{\mathrm{n}} }{\mathrm{n}^{\mathrm{2}} } \\ $$$$=\underset{\mathrm{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\left(−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{n}−\mathrm{1}} \mathrm{H}_{\mathrm{n}} \int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \mathrm{x}^{\mathrm{n}−\mathrm{1}} \mathrm{lnxdx} \\ $$$$=\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+\mathrm{x}\right)\mathrm{lnx}}{\mathrm{x}\left(\mathrm{1}+\mathrm{x}\right)}\mathrm{dx} \\ $$$$=\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+\mathrm{x}\right)\mathrm{lnx}}{\mathrm{x}}\mathrm{dx}−\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{lm}\left(\mathrm{1}+\mathrm{x}\right)\mathrm{lnx}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}}\mathrm{dx} \\ $$$$=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \mathrm{x}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}}\mathrm{dx}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}+\mathrm{x}\right)}{\mathrm{x}}\mathrm{dx} \\ $$$$=\left(\mathrm{2}^{\mathrm{1}−\mathrm{3}} −\mathrm{1}\right)\zeta\left(\mathrm{3}\right)+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{8}}\zeta\left(\mathrm{3}\right) \\ $$$$=−\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{8}}\zeta\left(\mathrm{3}\right) \\ $$
Answered by mnjuly1970 last updated on 20/Feb/22
$$\:\:\:\:\:\:\:\:\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{\:{n}+\mathrm{1}} }{{n}}\:\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} {x}^{\:{n}−\mathrm{1}} {ln}\left(\mathrm{1}−{x}\right){dx}\:\:\: \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:=\:\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} \left\{{ln}\left(\mathrm{1}−{x}\right).\frac{\mathrm{1}}{{x}}\underset{{n}=\mathrm{1}} {\overset{\infty} {\sum}}\frac{\left(−\mathrm{1}\right)^{\:{n}+\mathrm{1}} {x}^{\:{n}} }{{n}}{dx}\right\} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:=\:\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{1}} \frac{{ln}\left(\mathrm{1}−{x}\right).{ln}\left(\mathrm{1}+{x}\:\right)}{{x}}\:{dx} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:=\:\frac{−\mathrm{5}}{\mathrm{8}}\:\zeta\:\left(\mathrm{3}\right)\: \\ $$