@Siniša, iako mi se svideo tvoj način razmišljanja i zaključak da [inlmath]\sin2x[/inlmath] i [inlmath]\mathrm{tg}\:x[/inlmath] moraju biti istog znaka, Gammina želja da se identitet izvede uz manje priče a više egzaktnog matematičkog računa, sasvim je legitimna i opravdana.
Takođe, podsetio bih te na
tačku 2. Pravilnika 
Ilijin račun je skroz tačan. Ipak, mislim da može i malo jednostavnije:
[dispmath]\sin2x=2\sin x\cos x=2\sin x\cos x\cdot\frac{\cos x}{\cos x}=2\frac{\sin x}{\cos x}\cdot\cos^2x=2\mathrm{tg}\:x\cos^2x[/dispmath]
Zatim se primeni poznata formula za vezu kosinusa i tangensa, [inlmath]\cos^2x=\frac{1}{1+\mathrm{tg}^2x}[/inlmath] (možete je videti i u
ovoj temi), čime se dobije [inlmath]\frac{2\mathrm{tg}\:x}{1+\mathrm{tg}^2x}[/inlmath].
Slično i za [inlmath]\cos2x[/inlmath] (kad ga je već Ilija spomenuo),
[dispmath]\cos2x=\cos^2x-\sin^2x=\cos^2x\cdot\frac{\cos^2x-\sin^2x}{\cos^2x}=\cos^2x\left(1-\frac{\sin^2x}{\cos^2x}\right)=\cos^2x\left(1-\mathrm{tg}^2x\right)[/dispmath]
i, nakon primene iste formule [inlmath]\cos^2x=\frac{1}{1+\mathrm{tg}^2x}[/inlmath], dobije se [inlmath]\frac{1-\mathrm{tg}^2x}{1+\mathrm{tg}^2x}[/inlmath].