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Calcular polylog orden $3$ $\frac{1}{2}$

Cómo calcular la siguiente serie:

$$\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{2^nn^3}$$

Soy consciente de que esto es igual a polylog de orden $3$ $\frac{1}{2}$ o $\operatorname{Li}_3\left(\frac{1}{2}\right)$, pero como para demostrar que el uso integral o suma de Euler sólo (sin utilizar cualquier polylog identidades)? Sé cómo probar $$\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{2^nn^2}$$ o dilogarithm en $\frac{1}{2}$ como respuesta proporcionada por Tunk-Fey en mi anterior OP, pero no sé cómo usar este hecho para calcular el polylog de orden $3$$\frac{1}{2}$. Mi instructor me dijo que el uso de series geométricas, sin embargo, yo no puedo entender es que ni idea. Alguna idea de cómo se calcula sin usar polylog identidad (integral o suma infinita sólo)? Cualquier ayuda se agradece. Gracias de antemano.

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Godsaur Puntos 121

Nota Landen la identidad de $$\color{red}{{\rm Li}_2(z)+{\rm Li}_2\left(\frac{z}{z-1}\right)=-\frac{1}{2}\ln^2(1-z)}\tag1$$ que pueden ser fácilmente obtenidos por la diferenciación ${\rm Li}_2\left(\frac{z}{z-1}\right)$, entonces la integración de la espalda. El desplume en $z=.5$ rendimientos $$\color{red}{{\rm Li}_2\left(\frac{1}{2}\right)=\frac{\pi^2}{12}-\frac{1}{2}\ln^2{2}}$$ desde $\displaystyle{\rm Li}_2(-1)=-\eta(1)=\small{-\frac{\pi^2}{12}}$. Vamos a utilizar la misma idea para evaluar ${\rm Li}_3\left(\frac{1}{2}\right)$.

Observe $D_z{\rm Li}_{s+1}\left(\frac{z}{z-1}\right)=\frac{1}{z(1-z)}{\rm Li}_{s}\left(\frac{z}{z-1}\right)$. Así, dividiendo $(1)$ todo por $z(1-z)$, a continuación, la integración nos da $${\rm Li}_3(z)+\int\frac{{\rm Li}_2(z)}{1-z}{\rm d}z+{\rm Li}_3\left(\frac{z}{z-1}\right)=\frac{1}{6}\ln^3(1-z)-\frac{1}{2}\int\frac{\ln^2(1-z)}{z}{\rm d}z\tag2$$ La integral en el lado izquierdo se evalúa a \begin{align} \int\frac{{\rm Li}_2(z)}{1-z}{\rm d}z &=-{\rm Li}_2(z)\ln(1-z)-\int\frac{\ln^2(1-z)}{z}{\rm d}z \end{align} así que podemos reescribir $(2)$ \begin{align} {\rm Li}_3(z)+{\rm Li}_3\left(\frac{z}{z-1}\right)={\rm Li}_2(z)\ln(1-z)+\frac{1}{6}\ln^3(1-z)+\frac{1}{2}\int\frac{\ln^2(1-z)}{z}{\rm d}z\tag3 \end{align} y la integral en el lado derecho de la $(3)$ es \begin{align} \frac{1}{2}\int\frac{\ln^2(1-z)}{z}{\rm d}z &=\frac{1}{2}\ln{z}\ln^2(1-z)+\int\frac{\ln{z}\ln(1-z)}{1-z}{\rm d}z\\ &=\frac{1}{2}\ln{z}\ln^2(1-z)+{\rm Li}_2(1-z)\ln(1-z)+\int\frac{{\rm Li}_2(1-z)}{1-z}{\rm d}z\\ &=\frac{1}{2}\ln{z}\ln^2(1-z)+{\rm Li}_2(1-z)\ln(1-z)-{\rm Li}_3(1-z)+C\tag4\\ \end{align} El desplume $(4)$ a $(3)$ luego de pasar toda la trilog términos a un lado nos da \begin{align} &{\rm Li}_3(z)+{\rm Li}_3(1-z)+{\rm Li}_3\left(\frac{z}{z-1}\right)\\ =&\frac{1}{6}\ln^3(1-z)+\Big{[}{\rm Li}_2(z)+{\rm Li}_2(1-z)\Big{]}\ln(1-z)+\frac{1}{2}\ln{z}\ln^2(1-z)+C\\ =&\frac{1}{6}\ln^3(1-z)-\frac{1}{2}\ln{z}\ln^2(1-z)+\frac{\pi^2}{6}\ln(1-z)+C\tag5 \end{align} donde se aplicó el dilogarithm reflexión fórmula $$\color{red}{{\rm Li}_2(z)+{\rm Li}_2(1-z)=\frac{\pi^2}{6}-\ln{z}\ln(1-z)}\tag6$$ para llegar a $(5)$. Esta fórmula puede ser fácilmente obtenidos por la diferenciación ${\rm Li}_2(1-z)$, entonces la integración de la espalda. Ahora, dejando $z=0$$(5)$, es evidente que $C={\rm Li}_3(1)=\zeta(3)$. Por lo tanto, \begin{align}&\color{red}{{\rm Li}_3(z)+{\rm Li}_3(1-z)+{\rm Li}_3\left(\frac{z}{z-1}\right)}\\=&\color{red}{\frac{1}{6}\ln^3(1-z)-\frac{1}{2}\ln{z}\ln^2(1-z)+\frac{\pi^2}{6}\ln(1-z)+\zeta(3)}\tag7\end{align} Finalmente, dejando $z=.5$$(7)$, obtenemos $$2{\rm Li}_3\left(\frac{1}{2}\right)-\frac{3}{4}\zeta(3)=-\frac{1}{6}\ln^3{2}+\frac{1}{2}\ln^3{2}-\frac{\pi^2}{6}\ln{2}+\zeta(3)$$ lo que implica $$\color{blue}{{\rm Li}_3\left(\frac{1}{2}\right)=\frac{7}{8}\zeta(3)-\frac{\pi^2}{12}\ln{2}+\frac{1}{6}\ln^3{2}}\tag8$$

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