1. congruent and similar triangles, proofs, metric...

42
1. Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS40 1 April 04, 2018 Triangle Geometry 1) Naming angles Often we can use one letter (capitalised) to name an angle. When more than two lines meet at a vertex, then we must use three letters to name an angle. A B C P Q R S T W X

Upload: vandiep

Post on 30-Jun-2018

233 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

1

April 04, 2018

Triangle Geometry1) Naming angles  

Often we can use one letter (capitalised) to name an angle.

When more than two lines meet at a vertex, then we must use three letters to name an angle.

A

B

C

PQ

RS

TW

X

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

2

April 04, 2018

Complementary and Supplementary Angles

Complementary Angles add up to 90°.

Supplementary Angles add up to 180°.

A

B C

D

M NP

Q

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

3

April 04, 2018

C

D

E

F

H Vertically Opposite angles are congruent.

Angle Pairs

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

4

April 04, 2018

Parallel Lines and a Transversal

Transversal

When a transversal cuts across two parallel lines, several pairs of congruent angles are created

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

5

April 04, 2018

Corresponding Angles are congruent.

Alternate Interior Angles are congruent.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

6

April 04, 2018

Alternate Exterior Angles are congruent.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

7

April 04, 2018

Example: Find the value of x.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

8

April 04, 2018

Example: Find the value of x.

M N

R S

Statement Justification

F

G

V

E

Q

T

P

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

9

April 04, 2018

If two lines are parallel and they are intersected by a transversal, then the corresponding (or alt. interior or alt. exterior) angles are congruent....

Then...

We can also say that if the corresponding (or alt.interior or alt. exterior) angles created by a transversal intersecting two lines are congruent, then the lines must be parallel .

50°

50°

A B

C D

E

F

P

Q

Since the two alternate exterior angles are congruent, the two lines AB and CD must be parallel.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

10

April 04, 2018

1

2

34

56

910

11

8

7

12

A

B

Determine the measures of each angle.  Justify your answers.

Measure Justification Measure Justification

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

11

April 04, 2018

Proofs

Axiom: A statement that is not proven but is considered to be obvious, so it is accepted as true.

Conjecture: A statement that has yet to be proven.

Theorem: A statement that has been proven.

A proof involves taking given information that is accepted to be true (called a hypothesis) and, using knowledge and previously proved theorems, working logically to a conclusion.

This process is known as deductive reasoning.

All it takes to disprove a conjecture is one counter-example.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

12

April 04, 2018

Example: Given triangle ABC,where                    .

Prove that              .

BC

A1

23

4

Statement Justification

Hypothesis

Conclusion

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

13

April 04, 2018

Congruent TrianglesTwo triangles are congruent when all three corresponding sides and all three corresponding angles have the same measurements.

A

B C

D E

F

To prove that two triangles are congruent, it is not necessary to show all six conditions. 

(Note:  Isometric and congruent             mean the same thing.)

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

14

April 04, 2018

There are minimum conditions for showing that triangles are congruent.  These are known as Theorems of Congruence.

P

QR

V

U

T

1) If the three sides of one triangle are congruent to the three corresponding sides of another triangle, then the triangles are congruent.  This is called the Side Side Side theorem (SSS).

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

15

April 04, 2018

Prove that triangle MNP is congruent to triangle XYZ.

M

N

P

X

Y Z

= _

=_

Statement Justification

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

16

April 04, 2018

2) If two sides and the contained angle of one triangle are congruent  to two corresponding sides and contained angle of another triangle, then the triangles are congruent.  This is called the Side Angle Side theorem (SAS).

=

=

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

17

April 04, 2018

Example:  Prove that triangle HBC is congruent to triangle TSN.

H

B

N

S

T

C

Statement Justification

_ =

_=

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

18

April 04, 2018

3) If two angles and the contained side of one triangle are congruent to two corresponding angles and contained side of another triangle, then the triangles are congruent.  This is called the Angle Side Angle theorem (ASA).

_

_

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

19

April 04, 2018

Statement Justification

1

2

3

4

5

6

7

Example:  Prove that                       .

_

_

A

BT

SR

C

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

20

April 04, 2018

Property of Congruent Triangles (PCT)

When 2 triangles are proven to be congruent, theircorresponding elements(sides and angles) are congruent.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

21

April 04, 2018

Prove that                 .

Statement Justification

F

G

H

RS

T

_

_

=

=

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

22

April 04, 2018

Similar Triangles

Two figures are similar when ...• All corresponding angles are congruent.• All corresponding sides are proportional.Therefore, similar figures have the same shape, but are not necessarily the same size.

_

_

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

23

April 04, 2018

There are also minimum conditions to prove that two triangles are similar.

1) Side Side Side (SSS)      If the corresponding sides of two triangles are proportional in length, then the triangles are similar.

2) Angle Angle (AA) If two corresponding angles of two triangles are congruent, then the triangles are similar.

3) Side Angle Side (SAS) If two triangles have one congruent angle contained between corresponding sides of proportional  length, then the triangles are similar.

_

_

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

24

April 04, 2018

Example: Prove that            is similar to            .

Statement Justification

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

25

April 04, 2018

Similar Triangles

Knowing that triangles are similar allows us to solve some geometric problems.

Example: Given that the triangles below are similar, solve triangle DEF. (To solve a triangle is to find all its measures.)

A

C B

D

F E

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

26

April 04, 2018

Example:Determine the value of x.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

27

April 04, 2018

Other Theorems

1) Parallel Line to a Triangleʹs SideAny line parallel to one of a triangleʹs sides creates similar triangles.

A

B

DE

C

Work Book:  Page 212, Questions 1 & 2

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

28

April 04, 2018

1 a)

b) 1. 2.

2. a) b) c) d)

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

29

April 04, 2018

2) Segment Joining the Mid‑Points of Two Sides of a  Triangle

Any line segment that joins the midpoints of two sides in a triangle is parallel to the third side and is half the length of this third side.

=

_

_

=

Work Book:  Page 212, Question 3

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

30

April 04, 2018

3) Thalesʹ TheoremWhen two transversal lines are intersected by parallel lines, they are separated into segments of proportional lengths.

A

C

B

E

F

G

HDO

...

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

31

April 04, 2018

Example:  Determine the missing values.

Work Book:  Page 213, Question 4

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

32

April 04, 2018

Example: Prove that            is similar to             if AD is the altitude of the right triangle ABC.

A

BC D

Statement Justification

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

33

April 04, 2018

Metric Relations in Right Triangles

A

C

B

A special right triangle where the altitude is included...

creates three similar right triangles.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

34

April 04, 2018

A

C

Bc

ab

n m

h

n h

b

a

h m

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

35

April 04, 2018

Proportionsmeans

extremes

When we refer to a "proportional mean", the means in the proportion are equal.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

36

April 04, 2018

The altitude to the hypotenuse of a right triangle is the proportional mean between the segments into which it divides the hypotenuse.

The altitude (h)divides the hypotenuse into 2 parts: m and n.So...

Altitude to the Hypotenuse Theorem

part 1 of hypotenuse = part 2 of hypotenusealtitudealtitude

or

(part 1 of hypotenuse) (part 2 of hypotenuse)or

in symbols:

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

37

April 04, 2018

Example:Determine the value of x.

A

C

D B

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

38

April 04, 2018

Each leg of a right triangle is the proportional mean between the hypotenuse and the projection of the leg on the hypotenuse.

Proportional Mean Theorem

legleg

projection of aprojection of b

or

or

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

39

April 04, 2018

D BA

C

Examples: Determine the value of x.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

40

April 04, 2018

Determine the value of x.

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

41

April 04, 2018

The product of the sides of the right angle is equal to the product of the hypotenuse and the altitude .

Product of the Sides Theorem

1.  Congruent and Similar Triangles, Proofs, Metric Relations and Minimising a Distance (MASMTS408).notebook

42

April 04, 2018

1712

Example: Determine the value of x.

A

C

D B

x