15
Unit 3: Triangles and Polygons  Background for Standard G.CO.9: Prove theorems about triangles. Objective: By the end of class, I should…   Example 1: Trapezoid ܦܥܤܣ on the coordinate plane below has the following vertices: ܣሺ3,8ሻ, ܤሺ3,4ሻ, ܥሺ11,4ሻ, and ܦሺ11,10ሻ. Shade the interior of this shape with your pencil.  ܦܥܤܣ was translated 14 units to the left and 12 units down to form trapezoid ܣܤܥܦ. List the coordinates of the new vertices.   ܣ:   ܥ:   ܤ:   ܦ:   Is  ܦܥܤܣܣܤܥܦ? Explain your reasoning.   ܦܥܤܣ was rotated 90° counterclockwise about the origin to form trapezoid ܪܩܨܧ. List the coordinates of the new vertices.   ܧ:   ܩ:      ܪ:   Is  ܦܥܤܣܪܩܨܧ Explain your reasoning.   ܦܥܤܣ was reflected across the xaxis to form trapezoid ܮܭܬܫ. List the coordinates of the new vertices.    ܫ:   ܭ:   ܬ:   ܮ:  Is  ܦܥܤܣܮܭܬܫ?  Explain your reasoning.    **In order for two shapes to be congruent (exactly the same), corresponding angles must be congruent and corresponding sides must be congruent.  Example 2: Consider the congruence statement: ܬ∆ ܤ≅∆ܯ  A.   Identify the congruent angles.   B.   Identify the congruent sides.      A B C D A’ B’ C’ D’ I J K L E F G H 

Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

  • Upload
    hahanh

  • View
    218

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Unit 3: Triangles and Polygons

 

Background for Standard G.CO.9: Prove theorems about triangles. 

Objective: By the end of class, I should… 

 

 

Example 1: Trapezoid   on the coordinate plane below has the following vertices:  3,8 ,  3,4 , 

11,4 , and  11,10 . Shade the interior of this shape with your pencil.  

 was translated 14 units to the left and 12 units down 

to form trapezoid  ′ ′ ′ ′. List the coordinates of the new vertices. 

    ′:      ′:     ′:      ′:  

  Is  ≅ ′ ′ ′ ′? Explain your reasoning.  

 

 was rotated 90° counter‐clockwise about the origin 

to form trapezoid  . List the coordinates of the new 

vertices. 

    :      : 

    :      :  

  Is  ≅  Explain your reasoning.  

 

 was reflected across the x‐axis to form trapezoid  . List the coordinates of the new vertices. 

    :      : 

    :      : 

  Is  ≅ ?  Explain your reasoning. 

 

 

 

**In order for two shapes to be congruent (exactly the same), corresponding angles must be congruent 

and corresponding sides must be congruent. 

 

Example 2: Consider the congruence statement:∆ ≅ ∆  

  A.   Identify the congruent angles.      B.   Identify the congruent sides. 

 

 

 

 

 

B  C 

A’ 

B’  C’ 

D’ 

J  K 

E  F 

G H 

Page 2: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles are congruent? 

A.   Given three fixed side lengths, how many different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

B.   Given two fixed side lengths and a fixed angle (where the angle is in between the sides, how many 

different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

C.   Given one fixed angle and one fixed side length, how many different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

D.   Given two fixed angles and one fixed side length (where the side is between the two angles), how 

many different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

E.   Given two fixed side lengths, how many different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

F.   Given two fixed side lengths and one fixed angle (where the angle is not in between the sides), how 

many different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

G.   Given three fixed angles, how many different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

H.   Given two fixed angles and one fixed side (where the side is not in between the two angles), how many 

different triangles can you create? 

 

 

  What pattern is this? ______________ Is it a triangle congruency theorem? __________ 

 

Page 3: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Use the previous page to summarize your findings about triangle congruence theorems. 

Triangle Congruence Theorems  NOT Triangle Congruence Theorems 

         

 

 

How many pieces of information are necessary to have congruent triangles? 

 

What two patterns with three pieces of given information are NOT theorems? If not congruency, 

what can they guarantee? 

 

 

Example 4: Suppose  ≅  and  ≅  in the diagram shown. Are there congruent triangles in the 

diagram? If so, write a triangle congruence statement and name the theorem used. 

 

 

 

 

 

 

 

Example 5: Suppose   is the midpoint of   and   is the midpoint of   in the diagram shown. Are there 

congruent triangles in the diagram? If so, write a triangle congruence statement and name the theorem 

used. 

 

 

 

 

 

 

Example 6: Suppose  ≅ , and   bisects ∠  in the diagram shown. Are there congruent triangles in 

the diagram? If so, write a triangle congruence statement and name the theorem used. 

  

 

 

 

 

 

 

 

Page 4: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Use the diagrams below and the provided information to prove the two triangles are congruent by SSS, SAS, ASA, and AAS.    Example 7:            Example 8:           Example 9:  Given   and ∠ ≅ ∠            Example 10:        

 

 

  Statement  Reason 

     

     

     

     

  Statement  Reason 

     

     

     

     

  Statement  Reason 

     

     

     

     

  Statement  Reason 

     

     

     

     

Page 5: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Background for Standard G.CO.9: Prove theorems about triangles. 

Objective: By the end of class, I should…  

 

List the 4 triangle congruence theorems you explored previously.  

 

These congruence theorems apply to all triangles. There are also theorems that only apply to right 

triangles. To prove that two right triangles are congruent, only two pieces of information (side lengths or 

angles) are necessary because you are always given one angle—the right angle. 

 

Which general triangle theorem (listed in the boxes at the top of this page) correlates with each right 

triangle theorem? 

  Leg‐Leg (LL) Congruence Theorem— 

  Hypotenuse‐Angle (HA) Congruence Theorem— 

  Leg‐Angle (LA) Congruence Theorem— 

Hypotenuse‐Leg (HL) Congruence Theorem— 

 

 

*Because most of the right triangle congruency theorems are repeats of the general triangle congruency 

theorems, the only one we really care about is _______________. Add this special theorem to your list 

above with an asterisk (*). 

Explain why only two pairs of corresponding parts are needed to prove that two right triangles are 

congruent. 

   Use the diagrams below and the provided information to prove the two right triangles are congruent. Example 1:  

 

  Statement  Reason 

     

     

     

     

Page 6: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Example 2:   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 3:  

  

Example 4:  Given:     ,   ≅   Prove: :∆ ≅ ∆  

 

 

 

 

 

 

Review : What kind of triangle is GBD?  What are the congruent base angles of triangle GBD? 

 

 

 

What does it mean for two triangles to be congruent? 

Corresponding _____________ must be congruent and corresponding _____________ must be congruent. 

 

Therefore, if two triangles are congruent, then ________________________________________________. 

This is what’s known as C.P.C.T.C.  

 

 

  Statement  Reason 

     

     

     

     

  Statement  Reason 

     

     

     

     

  Statement  Reason 

     

     

     

     

Page 7: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

 

 

Example 6: In the diagram below, is  ≅ ? Explain your reasoning. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 7: In the diagram below, is ∠ ≅ ∠ ? Explain your reasoning. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Example 8: In the diagram below,  ≅ ,  ≅ , and ∠ ∠  are right angles. Is ∠ ≅∠ ? Explain your reasoning.  

 

 

 

 

 

 

 

  Statement  Reason 

     

     

     

     

     

     

  Statement  Reason 

     

     

     

     

     

     

  Statement  Reason 

     

     

     

     

     

     

 

To use CPCTC to explain your reasoning, follow these steps: 

Step 1: Identify two triangles in which segments or angles are corresponding parts. 

Step 2: Use a triangle congruency theorem to prove the triangles congruent. 

Step 3: State that the two parts are congruent using CPCTC as the reason. 

Page 8: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

 

Background for Standard G.CO.11: Prove theorems about triangles. 

Objective: By the end of class, I should… 

 

The Isosceles Triangle Base Theorem states:  

The altitude to the base of an isosceles triangle bisects the base. 

 

Draw an altitude   from the vertex angle to the base. Remember altitudes are perpendicular to bases. 

 

 

 

 

 

 

 

 

The altitude to the base also ________________ the vertex angle. The altitude is ____________________ to the 

base. 

 

 

In an isosceles triangle, the altitudes to the congruent sides are ______________. 

 

 

 

 

 

 

In an isosceles triangle, the angle bisectors to the congruent sides are 

_____________. 

  

 

 

 

 

Example 1:  Given:  , ≅ , 12 . , 20 . Find the width of the doghouse.  

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 9: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Logic Statements

 

Conditional:      If p,      then q. 

Converse:     If q,      then p. 

Inverse:    If not p,   then not q. 

Contrapositive:  If not q,   then not p. 

 

Truth Value: True means always true! 

 

Example 2:  Given the following conditional statement, complete the remaining logic statements and give the truth 

value for each. 

 

Conditional:    If a triangle is equilateral, then it is isosceles.              T/F? ___ 

 

Converse:                                                                                                     T/F? ___ 

 

 

 

Inverse:                                                                                                         T/F? ___ 

 

 

 

Contrapositive:                                                                                            T/F? ___ 

        

 

Example 3:  Create a conditional statement that is not related to Geometry.     

Example: If my alarm goes off, then I get out of bed. 

Write out the converse, inverse and contrapositive. Then give the truth value for all four statements. 

When you have completed this, compare your example with a neighbor and be prepared to share your example with 

the class. Be creative! 

 

Conditional:                                                                                                                                                               T/F? ___ 

 

 

Converse:                                                                                                                                                                    T/F? ___ 

 

 

Inverse:                                                                                                                                                                        T/F? ___ 

 

 

Contrapositive:                                                                                                                                                           T/F? ___ 

 

 

A Biconditional Statement (if and only if) is true only when the conditional and the converse are both true. 

Example: A trapezoid is isosceles if and only if its diagonals are congruent. 

Is the conditional true?           If the converse true? 

 

 

Page 10: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Background for Standard G.CO.11: Properties of Squares, Rectangles, Parallelograms, Rhombi, Kites and 

Trapezoids. 

Objective: By the end of class, I should… 

 

 

Polygon: a two‐dimensional, plane shape that is made of straight lines and is “closed” (all the lines 

connect). The root of the word “polygon” is Greek: Poly‐ means “many” and –gon means “angle.” So 

many angle—there you go! 

 

 

 

 

 

 

 

Quadrilateral: a four‐sided polygon 

We will discuss 7 different quadrilaterals:  Squares, Rectangles, Parallelograms, Rhombi, Kites, Trapezoid, 

and Isosceles Trapezoid.  (Refer to your shapes for details about each quadrilateral). 

Some of the shapes on the previous page are special cases of the other shapes. This flowchart details 

which categories are subset of which other categories. 

 

 

 

   

Page 11: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Example 1: Name at least one quadrilateral that fit each description. 

  A.   Both pairs of opposite sides are congruent 

 

  B.   All angles are congruent 

 

  C.   Each diagonal bisects opposite angles 

 

  D.   Exactly one pair of opposite sides are parallel 

 

  E.   Consecutive angles are supplementary 

 

  F.   Exactly one pair of opposite angles are congruent 

 

  G.   Exactly one pair of opposite sides are parallel and each pair of base angles are congruent 

 

  H.   All sides are congruent 

 

 

Example 2: Create a flowchart to classify any quadrilateral based on the filled‐in questions. This chart will 

help you categorize any quadrilateral.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

How many pairs of 

parallel sides are there? 

Are there four 

right angles? 

 

 

Are the four 

sides congruent? Are the four 

sides congruent? 

 

 

 

 

Yes  No 

Yes 

No  Yes 

No 

Page 12: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Background for Standard:  Use geometric shapes, their measures, and their properties to describe objects. 

Objective: By the end of class, I should… 

 

 

Interior Angles An interior angle faces the inside of the polygon and is formed by consecutive sides of the polygon. Let’s 

start with the polygon with the fewest number of sides (a triangle) and work up to a polygon with 10 sides 

(called a decagon) and look at the sum of all of the interior angles. 

Triangle (3 sides)      Pentagon (5 sides) 

Sum of Interior Angles:    Number of Triangles: 

          Sum of Interior Angles: 

 

 

 

Quadrilateral (4 sides)    Hexagon (6 sides) 

Number of Triangles:    Number of Triangles: 

Sum of Interior Angles:      Sum of Interior Angles: 

 

 

 

Heptagon (7 sides)   Nonagon (9 sides) 

Number of Triangles:   Number of Triangles: 

Sum of Interior Angles:   Sum of Interior Angles: 

 

 

 

Octagon (8 sides)   Decagon (10 sides) 

Number of Triangles:   Number of Triangles: 

Sum of Interior Angles:   Sum of Interior Angles: 

 

  

What is the formula for the sum of the interior angles of an n‐sided polygon? Explain your reasoning. 

 

 

 

Example 1: What is the sum of all of all the interior angle measures of a 100‐sided polygon? 

 

 

Example 2: If the sum of all the interior angle measures of a polygon is 9540°, how many sides does the 

polygon have? 

 

 

 

Page 13: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Exterior Angles The picture on the right shows what exterior angles 

look like on a triangle. Each exterior angles forms a 

linear pair with an interior angle. Let’s see if we can 

come up with a formula for the sum of all of the 

exterior angle measures of a polygon, starting with a 

triangle. 

 

 

 

Triangles: Calculate the sum of the exterior angle measures of a triangle with the following steps. 

1.   In the provided triangle estimate the degree measure of each angle. You can estimate these numbers, 

but make sure they add up to 180° like all triangles do.  

 

2.   Use the angle measures you estimated to find the measure of each exterior angle.  

Remember that each interior angle is supplementary to its exterior angle.  

 

 

3.   Add up the three exterior angles. 

 

 

Quadrilaterals: Repeat the steps above to calculate the sum of the exterior angle measures 

1.   In the provided quadrilateral estimate degree measure of each angle. You can estimate these numbers, 

but make sure they add up to 360° like all quadrilaterals do.  

2.   Use the angle measures you estimated to find the measure of each 

exterior angle.  Remember that each interior angle is supplementary to its 

exterior angle. 

 

3.   Add up the four exterior angles. 

 

 

Are you seeing a pattern? What is the sum of all of the exterior angle measures of a polygon? 

 

Example 3: Use what you know about the sum of the exterior angles of a polygon to solve for the 

variable(s) in each picture. 

  A.          B.    

 

Page 14: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Regular Polygons In a regular polygon, all of the sides are congruent. This means that all of the angles are also congruent. 

 

If all of the angles of a regular polygon are congruent, then we can find the measure of one interior or 

exterior angle by dividing the formula by the number of angles  . 

 

Measure of each interior angle of a regular polygon: 

180 2 

  Measure of each exterior angle of a regular polygon: 

360 

 

   

Example 4:   Use the formula to calculate each interior angle measure of a regular 100‐sided polygon. 

 

 

 

 

Example 5:   If each interior angle measure of a regular polygon is equal to150°, determine the number of 

sides. Explain how you calculated your answer. 

 

 

 

 

Example 6:   Calculate the measure of each exterior angle of an equilateral triangle (a regular triangle). 

Explain your reasoning. 

 

 

 

 

Example 7:   Calculate the measure of each exterior angle of a 25‐sided polygon. Explain your reasoning. 

 

 

 

 

Example 8: If the measure of each exterior angle of a regular polygon is 18°, how many sides does the 

polygon have? Explain how you calculated your answer. 

Page 15: Unit 3: Triangles and Polygons - MR. DAVISridavis.weebly.com/uploads/8/7/2/6/87260484/unit_3_notes.pdf · Example 3: How much information do we need before knowing that two triangles

Review

Example 1:  With your partner, complete the table by placing a checkmark in the appropriate row and column to associate each figure with its properties. 

Example 2:  As a class, create a Venn diagram that describes the relationships between all of the quadrilaterals listed: trapezoid, rhombi, parallelograms, quadrilaterals, kites, rectangles, squares.           

Example 3:  True or False?   ___ A square is also a rectangle. ___ A rectangle is also a square. ___ The base angles of a trapezoid are congruent. ___ A parallelogram is also a trapezoid. ___ A square is a rectangle with all sides congruent. ___ The diagonals of a trapezoid are congruent. ___ A kite is also a parallelogram. ___ The diagonals of a rhombus bisect each other. 

Characteristic  Quad

rilateral 

Trapezo

id 

Kite 

Parallelogram 

Rhombus 

Rectan

gle 

Square 

No parallel sides               

Exactly one pair of parallel sides               

Two pairs of parallel sides               

One pair of sides are both congruent and parallel               

Two pairs of opposite sides are congruent               

Exactly one pair of opposite angles are congruent               

Two pairs of opposite angles are congruent               

Consecutive angles are supplementary               

Diagonals bisect each other               

All sides are congruent               

Diagonals are perpendicular to each other               

Diagonals bisect the vertex angles               

All angles are congruent               

Diagonals are congruent