We know this. Γ(x)=∫0∞tx−1e−tdtΓ(x)Γ(1−x)=sin(πx)π
take log. ln(Γ(x)Γ(1−x))=lnsin(πx)πln(Γ(x))+ln(Γ(1−x))=lnπ−ln(sin(πx))
take integral. ∫ln(Γ(x))+∫ln(Γ(1−x))=∫lnπ−∫ln(sin(πx))∫01ln(Γ(x))dx+∫01ln(Γ(1−x))dx=∫01lnπdx−∫01ln(sin(πx))dx∫01ln(Γ(x))dx+∫01ln(Γ(u))du=∫01lnπ−∫01ln(sin(πx))2∫01ln(Γ(x))dx=∫01lnπdx−∫01ln(sin(πx))dx2∫01ln(Γ(x))dx=lnπ−∫01ln(sin(πx))dx
And watch the last part. ∫01ln(sin(πx))dx(u=πx,du=πdx)=∫0πln(sin(u))π1du=π1∫0πln(sin(u))du
We know ∫02πln(sin(x))dx=−2πln2
So, π1∫0πln(sin(u))du=π12∫02πln(sin(x))dx=π12(−2πln2)=−ln2∫01ln(sin(πx))dx=−ln2
So, 2∫01ln(Γ(x))dx=lnπ−∫01ln(sin(πx))dx=lnπ−(−ln2)=lnπ+ln2 ∴∫01ln(Γ(x))dx=2lnπ+ln2=2ln(2π)