Направление вектора в пространстве можно задать углами
,
и
, которые составляет данный вектор с осями координат. Косинусы этих углов:
,
и
называются направляющими косинусами вектора.
Рис. 23
Пусть
– произвольный вектор. Согласно формуле проекции вектора на ось будем иметь
,
,
.
Отсюда получим значения направляющих косинусов:

или
,
,
.
Из полученных равенств вытекает следующее тождество
.
Полученное тождество означает, что среди углов
,
и
независимыми являются только два, а третий определяется из тождества (с точностью до знака).