Il teorema del coseno generalizza il teorema di Pitagora a qualsiasi triangolo:
dove è il lato opposto all'angolo , e sono gli altri due lati. Simmetricamente: , .
Caso speciale: quando , , e la formula si riduce a — il teorema di Pitagora.
Casi d'uso:
- LLL: dati i tre lati, trovare un angolo: .
- LAL: dati due lati e l'angolo compreso, trovare direttamente il terzo lato.
Complementare al teorema dei seni . Insieme gestiscono tutti e quattro i casi di risoluzione dei triangoli (LLL, LAL, ALA, AAL) — solo il LLA (il caso ambiguo) richiede attenzione aggiuntiva.
Il teorema del coseno è anche l'origine geometrica del prodotto scalare nell'analisi vettoriale: .