Для упрощения выражения воспользуемся тригонометрическими формулами.
В числителе вспомним формулы двойного угла: \( \cos 2L = 2\cos^2 L - 1 \) (или \( \cos 2L = 1 - 2\sin^2 L \) или \( \cos 2L = \cos^2 L - \sin^2 L \)) и \( \sin 2L = 2\sin L \cos L \).
Также вспомним формулу \( 1 + \cos 2L = 2\cos^2 L \).
Подставим \( 1 + \cos 2L = 2\cos^2 L \) в числитель:
\( 1 + \cos 2L + \sin 2L = 2\cos^2 L + 2\sin L \cos L \).
Вынесем общий множитель \( 2\cos L \) из числителя:
\( 2\cos L (\cos L + \sin L) \).
Теперь запишем всё выражение:
\( \frac{2\cos L (\cos L + \sin L)}{\cos L + \sin L} \).
При условии, что \( \cos L + \sin L \neq 0 \) (то есть \( L \neq -\frac{\pi}{4} + \pi n \), где \( n \) — целое число), мы можем сократить \( (\cos L + \sin L) \).
Получаем: \( 2\cos L \).
(Примечание: Если бы мы использовали \( \cos 2L = \cos^2 L - \sin^2 L \), то числитель был бы \( 1 + \cos^2 L - \sin^2 L + 2\sin L \cos L \), что не даёт простого разложения.)
(Альтернативный вариант, если использовать \( \cos 2L = 1 - 2\sin^2 L \) и \( 1 + \cos 2L = 2\cos^2 L \), то тот же результат.)