Формула косинуса двойного аргумента, которой мы будем пользоваться:
Согласно основному тригонометрическому тождеству,
Исходя из этого, преобразуем:
Мы получили, что , откуда следует, что
Мы выразили косинус двойного угла через косинус. Теперь выразим косинус двойного угла через синус, воспользовавшись тем же основным тригонометрическим тождеством (т.е. ) :
Мы получили, что , откуда следует, что
В системе нам дано уравнение
Исходя из выше доказанных формул, заменим на , а на . Получим: