[dispmath]\cos x+\cos y=a[/dispmath][dispmath]\sin x+\sin y=b[/dispmath][dispmath]a^2+b^2\ne 0[/dispmath][dispmath]\cos\left(x+y\right)=?[/dispmath]
Čim je navedeno da je [inlmath]a^2+b^2\ne 0[/inlmath], automatski su nam time sugerisali da je [inlmath]a^2+b^2[/inlmath], najverovatnije, u imeniocu.

Pa hajde onda prvo da izračunamo koliko je [inlmath]a^2+b^2[/inlmath]:
[dispmath]a^2+b^2=\left(\cos x+\cos y\right)^2+\left(\sin x+\sin y\right)^2[/dispmath][dispmath]a^2+b^2=\cos^2 x+2\cos x\cos y+\cos^2 y+\sin^2 x+2\sin x\sin y+\sin^2 y[/dispmath][dispmath]a^2+b^2=\underbrace{\cos^2 x+\sin^2 x}_1+2\cos x\cos y+2\sin x\sin y+\underbrace{\cos^2 y+\sin^2 y}_1[/dispmath][dispmath]a^2+b^2=2+2\left(\cos x\cos y+\sin x\sin y\right)[/dispmath][dispmath]a^2+b^2=2+2\cos\left(x-y\right)[/dispmath][dispmath]a^2+b^2=2\left[1+\cos\left(x-y\right)\right][/dispmath]
Izračunaćemo sada i [inlmath]a^2-b^2[/inlmath]:
[dispmath]a^2-b^2=\left(\cos x+\cos y\right)^2-\left(\sin x+\sin y\right)^2[/dispmath][dispmath]a^2-b^2=\cos^2 x+2\cos x\cos y+\cos^2 y-\sin^2 x-2\sin x\sin y-\sin^2 y[/dispmath][dispmath]a^2-b^2=\cos^2 x-\sin^2 x+2\left(\cos x\cos y-\sin x\sin y\right)+\cos^2 y-\sin^2 y[/dispmath][dispmath]a^2-b^2=\cos 2x+2\cos\left(x+y\right)+\cos 2y[/dispmath]
Primenimo sada formulu za transformaciju zbira u proizvod:
[dispmath]\cos\alpha+\cos\beta=2\cos\frac{\alpha+\beta}{2}\cos\frac{\alpha-\beta}{2}[/dispmath]
[dispmath]\cos 2x+\cos 2y=2\cos\frac{2x+2y}{2}\cos\frac{2x-2y}{2}=2\cos\left(x+y\right)\cos\left(x-y\right)[/dispmath]
pa to vraćamo u izraz za [inlmath]a^2-b^2[/inlmath]:
[dispmath]a^2-b^2=2\cos\left(x+y\right)\cos\left(x-y\right)+2\cos\left(x+y\right)[/dispmath][dispmath]a^2-b^2=2\cos\left(x+y\right)\left[\cos\left(x-y\right)+1\right][/dispmath]
Deobom izraza [inlmath]a^2-b^2[/inlmath] sa [inlmath]a^2+b^2[/inlmath] dobijamo:
[dispmath]\frac{a^2-b^2}{a^2+b^2}=\frac{2\cos\left(x+y\right)\left[\cos\left(x-y\right)+1\right]}{2\left[1+\cos\left(x-y\right)\right]}[/dispmath]
iz čega konačno dobijamo
[dispmath]\cos\left(x+y\right)=\frac{a^2-b^2}{a^2+b^2}[/dispmath]