使用Frullani积分$\,\ln(1+n)=\int_0^\infty\frac{e^{-t}-e^{-(n+1)t}}tdt$改变求和和积分的顺序$$S(x)=\sum_{n=0}^\infty\frac{x^n}{n!}\ln(n+1)=\int_0^\inffy\frac{e^{-t}}t\left(\sum_{n=0}^\ infty\ frac{x^n}{n!{left(1-e^{-nt}\ right)\right)dt$$我不确定封闭的表单是否存在。我们可以确定的是在$x\gg1美元$
$$S(x)=\int_0^\infty\frac{e^{-t}}t \big(e^x-e^{xe^{-t{}\big)dt\overset{e^}=S}{=}-e^x\int_0 ^1\frac{1-e^{x(S-1)}{lns}ds=-e^x\t_0 1\frac{1-e_{-xt}}}{ln(1-t)}dt$$
$$=e^x\int_0^1\big(1-e^{-xt}\big)\left(\frac1t-\frac1\ln(1-t)}-\frac11t\right)dt=I_1+I_2$$哪里$$I_1=e^x\int_0^1\frac{1-e^{-xt}}tdt=e^x\ int_0^x\ frac{1-e^{-t}tdt$$按部件集成$$=e^x\大(1-e^{-t})\大$$
$$=e^x\大(1-e^{-x}\大)\ln x-e^x\int_0^\infty e^{-t}\ln tdt+e^x/int_x^\ infty e ^{-t{ln tdt$$
$$I_1=e^x\大(\ln x+\gamma+O(e^{-x}\ln x)\大)\标签{1}$$第二个积分,反过来$$I_2=-e^x\int_0^1\frac{t+\ln(1-t)}{t\ln(1-t)}\Big(1-e^{-xt}\Bing)dt$$
$$=-e^x\int_0^1\frac{t+ln(1-t)}{t\ln^{-xt}日期=I_{2a}+I_{2 b}$$哪里$$I_{2a}=-e^x\int_0^1\left(\frac1t+\frac1\ln(1-t)}\right)dt=-e^x\int_0 ^1\leaft(\fracc1\1-t}+\fracl{lnt}\rift)dt$$
$$\重叠{t=e^{-s}}{=}-e^x\int_0^\infty\left(\frac1{e^s-1}-\frac{e^{s-}s\right)ds=-e^x\ gamma\tag{2a}$$
$$I_{2b}=e^x\int_0^1\frac{t+\ln(1-t)}{t\ln(1-t)}e^{-xt}日期\重叠{tx=s}{=}\frac{e^x}x\int0^x\frac{s+x\ln\big^{-s}ds$$积分的主要贡献来自$s\ll x个$因此,去掉指数小项,我们可以简单地分解对数并逐项积分($\infty(美元)$作为上限):$$\sim\frac{e^x}x\int_0^\infty\frac{-\frac{s^2}{2x}-\压裂{s^3}{3x^2}-…}{-\frac{s^2}x-\frac}{s^3}{2x^2}-…}e(电子)^{-s}ds=\frac{e^x}{2x}\int_0^\infty\left(1+\Big(\frac23-\frac12\Big)\fracsx+。。。\右)e^{-s}ds$$
$$I_{2b}=e^x\左(\frac1{2x}+\frac1\12x^2}+O\大(\frac 1{x^3}\大)\右)\标签{2b{$$综合(1)、(2a)和(2b)$$S(x)=e^x\左(\ln x+\frac1{2x}+\frac{12x^2}+O\大(\frac1\x^3}\大)\右)$$数字检查确认答案。