(1)は積和の公式でggってください。受験の月、高校数学の美しい物語などのサイトが詳しいはずです。
(2)は(1)の結果を利用してsin(nx)sinxをcosに変換すれば表せます。
(3)は(2)でfn(x)をcos(nx)の和で表せているので、普通に積分できます。
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