Vamos con una orientación
Tienes las ecuaciones trigonométricas
senx = a*cosy (1),
cosy = 2a*seny (2).
Luego, divides por 2a y por cosy en ambos miembros de la ecuación señalada (2), y queda:
1/(2a) = seny/cosy, aplicas la identidad trigonométrica de la tangente en el segundo miembro, y luego despejas
tany = 1/(2a) (3).
Luego, planteas la identidad trigonométrica del coseno en función de la tangente para la incógnita y, y queda:
cos2y = 1/(1 + tan2y), sustituyes la expresión señalada (3) en el denominador, lo resuelves, y queda:
cos2y = 1/[1 + 1/(4a2)], extraes denominador común en el denominador de esta expresión, y queda:
cos2y = 1/[(4a2 + 1)/(4a2)], resuelves la división entre expresiones, y queda:
cos2y = 4a2/(4a2 + 1), extraes raíz cuadrada (consideramos la opción positiva), y queda:
cosy = 2a/√(4a2 + 1) (4);
luego, planteas la identidad trigonométrica del seno en función de la tangente para la incógnita y, y queda:
sen2y = tan2y/(1 + tan2y), sustituyes la expresión señalada (3) en el segundo miembro, lo resuelves, y queda:
sen2y = [1/(4a2)]/(1 + 1/(4a2), extraes denominador común en el denominador del segundo miembro, y queda:
sen2y = [1/(4a2)]/[(4a2 + 1)/(4a2)], resuelves la división de expresiones en el segundo miembro, y queda:
sen2y = 1/(4a2 + 1), extraes raíz cuadrada (consideramos la opción positiva), y queda:
seny = 1/√(4a2 + 1) (5).
Luego, sustituyes la expresión señalada (4) en la ecuación señalada (1), resuelves su segundo miembro, y queda:
senx = 2a2/√(4a2 + 1) (6);
luego, planteas la identidad trigonométrica del coseno en función del seno para la incógnita x, y queda:
cos2x = 1 - sen2x, sustituyes la expresión señalada (6) en el último término, lo resuelves, y queda:
cos2x = 1 - 4a4/(4a2 + 1), extraes denominador común en el segundo miembro, y queda:
cos2x = (4a2 + 1 - 4a4)/(4a2 + 1), extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:
cosx = √[(4a2 + 1 - 4a4)/(4a2 + 1)], distribuyes la raíz cuadrada, y queda:
cosx = √(4a2 + 1 - 4a4)/√(4a2 + 1) (7).
Luego, planteas la expresión del seno de la suma que indican en tu enunciado, y queda:
sen(x + y) = senx*cosy + cosx*seny,
sustituyes las expresiones remarcadas y señaladas (6) (4) (7) (5), y queda:
sen(x + y) = [2a2/√(4a2 + 1)]*[2a/√(4a2 + 1)] + [√(4a2 + 1 - 4a4)/√(4a2 + 1)]*[1/√(4a2 + 1)],
resuelves las multiplicaciones de expresiones en ambos términos del segundo miembro, y queda:
sen(x + y) = 4a3/(4a2 + 1) + √(4a2 + 1 - 4a4)/(4a2 + 1),
extraes denominador común en el segundo miembro, y queda:
sen(x + y) = [4a3 + √(4a2 + 1 - 4a4)]/(4a2 + 1).
Espero haberte ayudado.