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

Resposta

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