Я бы сделала вначале так:
В знаменателе: 3=3*1=3*(sin^x+cos^x) => в знаменателе получается: -sin^2x-cos^2x=-cos^2x(tg^2x+1).
Т.е. получаем:
int(tgx+2)dx/(-cos^2x(tg^2x+1)) |tgx=t, dx/cos^2x=dt |=-int((t+2)/(t^2+1)).

У вас вроде не так получилось?! Далее разбиваем на два, второй табличный, первый - замена.