Em um triângulo qualquer ABC de lados BC, AC e AB que medem respectivamente a, b e c e com ângulos internos , e valem as relações:
Demonstração:
A seguir algumas maneiras de demonstrar a lei dos cossenos:
Considerandoa figura, podemos observar três triângulos:

Considerandoa figura, podemos observar três triângulos:


Outro modo de demonstrar é usando geometria analítica com vetores: Definimos um vetor
como sendo igual a
temos um triângulo formado pela soma 
como sendo igual a
temos um triângulo formado pela soma 
sendo θ o ângulo entre os vetores e temos o seguinte desenvolvimento:










