Passo 1
O enunciado pede calcular
O conteúdo aqui é redução de potências em funções trigonométricas. Vamos usar as identidades
Passo 2
Primeiro escrevemos
Em seguida, como
, temos
Passo 3
Agora montamos o produto
Expandindo e usando
chegamos a
Multiplicando por 3 obtém-se o integrando final:
Passo 4
Integramos termo a termo de
a
. Como
para
e
, vem