점 A,F에서 선분 BC에 내린 수선의 발을 E,F라 하면

AE=xtan2θ
DF=(sinθ−x)tan3θ
AE=DF에서 x=tan2θ+tan3θsinθtan3θ
S(θ)=21×3sinθ×xtan2θ
=21×3sinθ×tan2θ+tan3θsinθtan3θ×tan2θ
θ→0+limθ3S(θ)=θ→0+lim21⋅θ3(tan2θ+tan3θ)3sinθtanθsinθtan3θ
=θ→0+lim21θ43sinθtan2θsinθtan3θ×tan2θ+tan3θθ
=59
∴p+q=14