Лучше домножить числитель и знаменатель на 1 + соsx, далее сворачивается по формуле элементарно. Всегда так студентам объясняю и уверен, что так проще.
Можна домножити чисельник на спряжений йому вираз, також одержавши, в силу справедливості основної тригонометричної тотожності, першу особливу границю в квадраті, та знаменник який прямує до 2.