Если cos²x=0, то при подстановке получается, что 3sin²x=0, то есть sin²x+cos²x=0, но по ОТТ это равно 1, значит cos²x≠0, и мы можем поделить не потеряв корни.
Ну область определения tan совпадает с условием существования корней, поэтому можно забыть про тот cos.
Ответ: x={-π/4+πn;-arctan(1/3)+πn}, n∈Z.