Из этих 2 уравнений следует, что
И раз x, y, z углы на рисунке, то есть от 0 до 180, то из равенства косинусов следует равенство самих углов без всяких 2пи*к. И раз в сумме x, y, z дают 360, то каждый из них равен 120, а треугольник правильный.
Вы сами все практически сделали, только дифференцировали немного не ту функцию.