Twierdzenie cosinusów, wzór cosinusów, twierdzenie al Kashiego, twierdzenie Carnota, uogólnione twierdzenie Pitagorasa – twierdzenie wiążące długości boków w trójkącie z miarami jego kątów.

Twierdzenie mały

W dowolnym trójkącie, kwadrat długości dowolnego boku jest równy sumie kwadratów długości pozostałych boków pomniejszonej o podwojony iloczyn długości tych boków i cosinusa kąta zawartego między nimi.

Używając oznaczeń z rysunku obok:

W szczególnym przypadku, gdy trójkąt jest prostokątny i jest kątem prostym, twierdzenie to sprowadza się do twierdzenia Pitagorasa, ponieważ cosinus kąta prostego jest równy zeru, czyli

Wnioskiem z twierdzenia cosinusów jest też twierdzenie Dijkstry.

Dowód 1 thumb|200px Z wierzchołka przy boku opuśćmy wysokość na bok Podzieli ona bok na części Prawdziwe są zatem założenia:

Łącząc wzory z twierdzenia Pitagorasa, uzyskamy:

ze wzoru skróconego mnożenia:

Aby doprowadzić do przekształcenia do musimy użyć wzoru

Zatem:

Dowód niewiele się zmieni, jeśli spodek wysokości znajdzie się na przedłużeniu boku

Dowód 2 thumb|200px Lemat

Dla dowolnego trójkąta o bokach o długości: i kątach leżących naprzeciw nich odpowiednio: zachodzą zależności:

Dowód lematu

Udowodnimy np. drugą z powyższych zależności.