Deje $$I_n = \int_0^1 \frac{\log^n (1-x) \log^{n-1} (1+x)}{1+x} dx$$ En una reciente publicación del artículo, $I_n$ son evaluados por $n\leq 6$: $$\begin{aligned}I_1 &= \frac{\log ^2(2)}{2}-\frac{\pi ^2}{12} \\ I_2 &= 2 \zeta (3) \log (2)-\frac{\pi ^4}{360}+\frac{\log ^4(2)}{4}-\frac{1}{6} \pi ^2 \log ^2(2) \\ I_3 &= \small 6 \zeta (3)^2+6 \zeta (3) \log ^3(2)-2 \pi ^2 \zeta (3) \log (2)+24 \zeta (5) \log (2)-\frac{23 \pi ^6}{2520}+\frac{\log ^6(2)}{6}-\frac{1}{4} \pi ^2 \log ^4(2)-\frac{1}{12} \pi ^4 \log ^2(2) \\ I_4 &= \small{-12 \pi ^2 \zeta (3)^2+288 \zeta (3) \zeta (5)+12 \zeta (3) \log ^5(2)-12 \pi ^2 \zeta (3) \log ^3(2)+168 \zeta (5) \log ^3(2)+108 \zeta (3)^2 \log ^2(2)-2 \pi ^4 \zeta (3) \log (2)-48 \pi ^2 \zeta (5) \log (2)+720 \zeta (7) \log (2)-\frac{499 \pi ^8}{25200}+\frac{\log ^8(2)}{8}-\frac{1}{3} \pi ^2 \log ^6(2)-\frac{19}{60} \pi ^4 \log ^4(2)-\frac{1}{6} \pi ^6 \log ^2(2)} \end{aligned}$$ Basado en estas evidencias, el autor hizo la conjetura de que
Para un entero positivo $n$, $I_n$ es en el álgebra de más de $\mathbb{Q}$ generado por $\log(2)$ e $\{\zeta(m) | m\in \mathbb{Z}, m\geq 3\}$.
La forma cerrada de $I_5, I_6$ también satisfacer esta conjetura. $I_5$ es:
-20\pi^4\zeta(3)^2+7200\zeta(5)^2-960\pi^2\zeta(3)\zeta(5)+14400\zeta(3)\zeta(7)+20\zeta(3)\log^7(2)-40\pi^2\zeta(3)\log^5(2)+600\zeta(5)\log^5(2)+600\zeta(3)^2\log^4(2)-\frac{76}{3}\pi^4\zeta(3)\log^3(2)-560\pi^2\zeta(5)\log^3(2)+8640\zeta(7)\log^3(2)-360\pi^2\zeta(3)^2\log^2(2)+10080\zeta(3)\zeta(5)\log^2(2)+1440\zeta(3)^3\log(2)-\frac{20}{3}\pi^6\zeta(3)\log(2)-112\pi^4\zeta(5)\log(2)-2400\pi^2\zeta(7)\log(2)+40320\zeta(9)\log(2)-\frac{149\pi^{10}}{1320}+\frac{\log^{10}(2)}{10}-\frac{5}{12}\pi^2\log^8(2)-\frac{7}{9}\pi^4\log^6(2)-\frac{19}{18}\pi^6\log^4(2)-\frac{47}{60}\pi^8\log^2(2)
$I_6$ es:
10800\zeta(3)^4-100\pi^6\zeta(3)^2-36000\pi^2\zeta(5)^2-3360\pi^4\zeta(3)\zeta(5)-72000\pi^2\zeta(3)\zeta(7)+1123200\zeta(5)\zeta(7)+1209600\zeta(3)\zeta(9)+30\zeta(3)\log^9(2)-100\pi^2\zeta(3)\log^7(2)+1560\zeta(5)\log^7(2)+2100\zeta(3)^2\log^6(2)-140\pi^4\zeta(3)\log^5(2)-3000\pi^2\zeta(5)\log^5(2)+47520\zeta(7)\log^5(2)-3000\pi^2\zeta(3)^2\log^4(2)+90000\zeta(3)\zeta(5)\log^4(2)+24000\zeta(3)^3\log^3(2)-\frac{380}{3}\pi^6\zeta(3)\log^3(2)-2040\pi^4\zeta(5)\log^3(2)-43200\pi^2\zeta(7)\log^3(2)+739200\zeta(9)\log^3(2)-1140\pi^4\zeta(3)^2\log^2(2)+388800\zeta(5)^2\log^2(2)-50400\pi^2\zeta(3)\zeta(5)\log^2(2)+777600\zeta(3)\zeta(7)\log^2(2)-7200\pi^2\zeta(3)^3\log(2)-47\pi^8\zeta(3)\log(2)-560\pi^6\zeta(5)\log(2)+302400\zeta(3)^2\zeta(5)\log(2)-8880\pi^4\zeta(7)\log(2)-201600\pi^2\zeta(9)\log(2)+3628800\zeta(11)\log(2)-\frac{4714153\pi^{12}}{5045040}+\frac{\log^{12}(2)}{12}-\frac{1}{2}\pi^2\log^{10}(2)-\frac{37}{24}\pi^4\log^8(2)-\frac{253}{63}\pi^6\log^6(2)-\frac{527}{72}\pi^8\log^4(2)-\frac{223}{36}\pi^{10}\log^2(2)
Pregunta: ¿Cómo demostrar la conjetura general $n$?
Cualquier sugerencia se agradece.
Algunas observaciones:
Incluso $I_3,I_4,I_5,I_6$ son extremadamente difíciles, alguien lo suficientemente valiente posible que desee embarcarse en la búsqueda de ellos de forma independiente.
$I_n$ es no relacionados a la función beta de una manera obvia, por lo que el conocida diferenciación truco no funciona aquí.
Para cualquier $I_n$, el algoritmo descrito en el artículo producir de forma cerrada de $I_n$ en un período de tiempo finito si el la conjetura es verdadera. Sin embargo, el algoritmo es un poco mecánica, por lo que beneficios poco hacia una prueba general $n$.
- Tal vez me falta algo, esta conjetura es elemental para estado, por lo que podría tener un fácil y a prueba estaba siendo negligente.
