Теорема косинусів стверджує, що квадрат будь-якої сторони трикутника (a) дорівнює сумі квадратів двох інших його сторін (b і c), мінус подвоєний добуток цих сторін на косинус кута (alpha) між ними:
a²=b²+c²-2∙b∙c∙cos(alpha)
При alpha = 90°, тобто у випадку прямокутного трикутника останній член формули звертається в нуль, і виходить вираз для теореми Піфагора:
a²=b²+c²
Таким чином, теорема Піфагора є окремим випадком теореми косинусів, а теорема косинусів - це узагальнення теореми Піфагора на випадок непрямокутних трикутників.