Question Number 175471 by mnjuly1970 last updated on 31/Aug/22
Answered by Ar Brandon last updated on 31/Aug/22
$$\Omega=\int_{\mathrm{0}} ^{\frac{\pi}{\mathrm{2}}} \mathrm{sin2}{x}\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}+\mathrm{cos}{x}\right){dx}=\mathrm{2}\int_{\mathrm{0}} ^{\frac{\pi}{\mathrm{2}}} \mathrm{sin}{x}\mathrm{cos}{x}\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}+\mathrm{cos}{x}\right){dx} \\ $$$$\:\:\:\:=\mathrm{2}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} {t}\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}+{t}\right){dt}=\left[{t}^{\mathrm{2}} \mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}+{t}\right)\right]_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} −\mathrm{2}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{{t}^{\mathrm{2}} \mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+{t}\right)}{\mathrm{1}+{t}}{dt} \\ $$$$\:\:\:\:=\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}\right)−\mathrm{2}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \left({t}−\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}+{t}}\right)\mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+{t}\right){dt} \\ $$$$\:\:\:\:=\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}\right)−\mathrm{2}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \left({t}−\mathrm{1}\right)\mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+{t}\right){dt}−\mathrm{2}\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+{t}\right)}{\mathrm{1}+{t}}{dt} \\ $$$$\:\:\:\:=\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}\right)−\mathrm{2}\left[\left(\frac{{t}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}−{t}\right)\mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+{t}\right)\right]_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} +\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \frac{{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2}{t}}{{t}+\mathrm{1}}{dt}−\left[\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{1}+{t}\right)\right]_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \\ $$$$\:\:\:\:=\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}\right)+\mathrm{ln2}+\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} \left({t}−\mathrm{3}+\frac{\mathrm{3}}{{t}+\mathrm{1}}\right){dt}−\mathrm{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}\right) \\ $$$$\:\:\:\:=\mathrm{ln2}+\left[\frac{{t}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}−\mathrm{3}{t}+\mathrm{3ln}\left({t}+\mathrm{1}\right)\right]_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{1}} =\mathrm{ln2}−\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{2}}+\mathrm{3ln2} \\ $$$$\:\:\:\:=\frac{\mathrm{8ln2}−\mathrm{5}}{\mathrm{2}}=\frac{\mathrm{2}^{\mathrm{3}} \mathrm{ln2}−\mathrm{5}}{\mathrm{2}}\:,\:\Rightarrow{p}+{q}=\mathrm{2}+\mathrm{3}=\mathrm{5} \\ $$
Commented by mnjuly1970 last updated on 31/Aug/22
$${thanks}\:{alot}\:{sir}… \\ $$
Commented by Ar Brandon last updated on 31/Aug/22
You're welcome, Sir !