Выражение, представленное в условии, не является тождеством. В нём содержится опечатка.
Докажем, что тождеством является следующее выражение:

Преобразуем левую часть.
Сначала воспользуемся формулами приведения:

Затем воспользуемся формулами двойного угла:

И упростим выражение.
Получим:

После преобразований левой части, получилась правая часть ⇒ Выражение является тождеством.
Что и требовалось доказать.