Краткий ответ:
\[
\boxed{\sin^2\alpha+\cos^2\alpha=1}
\]
Это основное тригонометрическое тождество.
Почему:
В прямоугольном треугольнике: \[ \sin\alpha=\frac{\text{противолежащий катет}}{\text{гипотенуза}},\qquad \cos\alpha=\frac{\text{прилежащий катет}}{\text{гипотенуза}}. \]
По теореме Пифагора: \[ (\text{противолежащий катет})^2+ (\text{прилежащий катет})^2= (\text{гипотенуза})^2. \]
Делим на квадрат гипотенузы: \[ \sin^2\alpha+\cos^2\alpha=1. \]
Проверка: при \(\alpha=0^\circ\): \[ \sin^2 0^\circ+\cos^2 0^\circ=0^2+1^2=1. \]
