Question Number 219316 by Nicholas666 last updated on 23/Apr/25

$$ \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:{Prove}; \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\underset{\:\mathrm{0}} {\int}^{\:\infty} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{\lfloor\boldsymbol{{x}}\rfloor} } \:+\:\left\{{x}\right\}}\:{dx}\:=\:{ln}\mathrm{2}\:\:\: \\ $$
Answered by vnm last updated on 23/Apr/25

$$\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{1}} }\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}} }\right)\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{4}} }\right)…\left(\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{{n}} } }\right)= \\ $$$$\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{1}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{3}} }+…+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{1}+\mathrm{2}+\mathrm{4}+…+\mathrm{2}^{{n}} } }\:\:\underset{{n}\rightarrow\infty} {\rightarrow}\mathrm{2} \\ $$$$\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{\lfloor{x}\rfloor} } +\left\{{x}\right\}}{dx}=\underset{{n}=\mathrm{0}} {\overset{\infty} {\sum}}\underset{\mathrm{0}} {\overset{\mathrm{1}} {\int}}\:\frac{{dt}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{{n}} } +{t}}= \\ $$$$\underset{{n}=\mathrm{0}} {\overset{\infty} {\sum}}\mathrm{ln}\left(\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{{n}} } +{t}\right)\mid_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} =\underset{{n}=\mathrm{0}} {\overset{\infty} {\sum}}\mathrm{ln}\frac{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{{n}} } +\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{{n}} } }= \\ $$$$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}ln}\left(\frac{\mathrm{2}^{\mathrm{1}} +\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{1}} }\centerdot\frac{\mathrm{2}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}} }\centerdot\frac{\mathrm{2}^{\mathrm{4}} +\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{4}} }\centerdot…\centerdot\frac{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{{n}} } +\mathrm{1}}{\mathrm{2}^{\mathrm{2}^{{n}} } }\right)=\mathrm{ln}\:\mathrm{2}. \\ $$
Commented by Nicholas666 last updated on 23/Apr/25

$${tank}\:{you}\:{sir} \\ $$$${nice}\:{step}\:{by}\:{step}\:{solution} \\ $$
Commented by Nicholas666 last updated on 23/Apr/25

$${I}\:{forgot}\:{to}\:{tell}\:{you}\:{that}\:{you}\:{made}\:{a}\:{mistake} \\ $$$${in}\:{some}\:{steps} \\ $$$$ \\ $$