Deine Rechnung ist schwierig zu lesen, im Ergebnis aber richtig. Die Musterlösung kommt vermutlich so zustande: Zunächst wird nach der Quotientenregel abgeleitet, dann ausgeklammert und gekürzt. Formt man dieses Ergebnis weiter um, ergibt sich das, was Du auch hast, denn für den Zähler gilt:
cos²x + 2sin²x = (cos²x + sin²x) + sin²x = 1 + sin²x