trigonometry

Teorema del coseno

Il teorema del coseno generalizza il teorema di Pitagora a qualsiasi triangolo: c² = a² + b² − 2ab cos(C). Si usa nei problemi sui triangoli LLL o LAL.

Il teorema del coseno generalizza il teorema di Pitagora a qualsiasi triangolo:

c2=a2+b22abcosCc^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C

dove cc è il lato opposto all'angolo CC, e a,ba, b sono gli altri due lati. Simmetricamente: a2=b2+c22bccosAa^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A, b2=a2+c22accosBb^2 = a^2 + c^2 - 2ac\cos B.

Caso speciale: quando C=90°C = 90°, cos90°=0\cos 90° = 0, e la formula si riduce a c2=a2+b2c^2 = a^2 + b^2 — il teorema di Pitagora.

Casi d'uso:

  • LLL: dati i tre lati, trovare un angolo: cosC=a2+b2c22ab\cos C = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab}.
  • LAL: dati due lati e l'angolo compreso, trovare direttamente il terzo lato.

Complementare al teorema dei seni asinA=bsinB=csinC\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}. 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: uv=uvcosθ\vec{u} \cdot \vec{v} = |\vec{u}||\vec{v}|\cos\theta.