面对老公承认与小三同居但小三不承认的复杂情况，您可以采取一系列既冷静又有效的措施来应对。以下是一些具体的建议：

一、收集证据

首先，尽可能地收集相关证据是至关重要的。这些证据不仅可以帮助您了解事实真相，还能在后续的法律程序中发挥关键作用。您可以尝试收集以下几类证据：

1. 聊天记录：包括老公与小三之间的短信、微信、QQ等聊天记录，特别是那些包含暧昧言语或承认关系的部分。
2. 亲密照片或视频：这些直观的证据能够证明他们之间的亲密关系。
3. 转账记录：如果老公在经济上对小三有所付出，转账记录可以作为重要证据。
4. 证人证言：如果有目击者看到他们在公共场合有亲密举动，可以请这些目击者提供证言。

二、与小三沟通

在收集到足够证据后，您可以尝试与小三进行直接沟通。以平和、理性的态度表明您已经知晓他们之间的关系，并要求其停止不当行为。同时，务必保留好沟通记录，以备不时之需。

三、寻求专业法律意见

如果沟通无果，或者您希望采取更进一步的法律行动，那么寻求专业法律意见是非常必要的。律师可以帮助您分析案情，提供法律建议，并指导您如何收集更多有利证据。

四、考虑离婚及损害赔偿

如果您决定离婚，并且希望主张损害赔偿，那么根据《民法典》的相关规定，重婚、与他人同居等重大过错导致离婚的，无过错方有权请求损害赔偿。您所收集的证据将在此过程中发挥重要作用。

五、关注个人权益保护

在整个过程中，您还需要特别关注自己的个人权益保护。确保个人财产安全，留意老公是否有转移财产的行为。如果发现有任何不当行为，应及时采取措施保护自己的合法权益。

六、保持冷静与理智

最后，面对这种情况，保持冷静与理智是非常重要的。情绪化的反应可能会让您做出错误的决定或采取不恰当的行动。因此，请务必保持冷静，通过合法、合理的途径来维护自己的权益。

总之，面对老公承认与小三同居但小三不承认的复杂情况，您需要采取一系列冷静、有效的措施来应对。通过收集证据、与小三沟通、寻求专业法律意见以及关注个人权益保护等方式，您可以更好地维护自己的合法权益。