a sinθ+b cosθの三角関数の合成は
sinθの係数をcosαに、cosθの係数をsinαにみたてることで
cosα sinθ+ sinθ cosθのかたちをつくろうって発想がもとになります。
この形なら加法定理でsin(θ+α)にできます。
a,bのペアが上手くcosαとsinαになるようにする工夫として
√(a^2+b^b)でくくります。
そうすると
係数がa/√(a^2+b^b)とb/√(a^2+b^b)になります。
このペアはそれぞれ二乗して足すと1になることから単位円上の点に対応させられるので
それぞれa/√(a^2+b^b)=cosα, b/√(a^2+b^b)=sinαとなるようなαがあるのでうまく合成できます。
つくってる回答のどこが間違っているかといえばこの問題がよくある加法定理の公式のように先にsinの項があって次にcosの項がある順番になってなくて
逆になっています。
質問者さんはcosの係数をcosに対応させようとしちゃっているので変になっています。