module 8p-2 lessons 1-7 - chenango forks 8p-2 lessons 1-7.pdf · lesson!2! 8•2!!!! lesson!2:!...

28
Unit 2: Basic Rigid Transformations Name Date Period Math 8: Mr. Sanford

Upload: others

Post on 05-Jan-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

     

Unit  2:  Basic  Rigid  Transformations  

     Name              Date              Period              Math  8:  Mr.  Sanford      

Page 2: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1
Page 3: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  1  

Lesson  1:   Points,  Lines,  Rays  and  Angles   1  

Lesson  1:  Points,  Lines,  Rays  and  Angles    Exercises:  1. Use  the  following  directions  to  draw  a  figure  in  the  box  

to  the  right.  a. Draw  two  points,  𝐴  and  𝐵.    

b. Use  a  straightedge  to  draw  𝐴𝐵.  

c. Draw  a  new  point  that  is  not  on  𝐴𝐵.    Label  it  𝐶.  

d. Draw  segment  𝐴𝐶.  

e. Draw  a  point  not  on  𝐴𝐵  or  𝐴𝐶.    Call  it  𝐷.  

f. Construct  line  𝐶𝐷.  

g. Use  the  points  you’ve  already  labeled  to  name  one  

angle.    ____________  

         2. Use  the  following  directions  to  draw  a  figure  in  the  box  

to  the  right.  

a. Draw  two  points,  𝐴  and  𝐵.  

b. Use  a  straightedge  to  draw  𝐴𝐵.  

c. Draw  a  new  point  that  is  not  on  𝐴𝐵.    Label  it  C.  

d. Draw  𝐵𝐶.  

e. Draw  a  new  point  that  is  not  on  𝐴𝐵  or  𝐵𝐶.    Label  it  

𝐷.  

f. Construct  𝐴𝐷.  

g. Identify  ∠𝐷𝐴𝐵  by  drawing  an  arc  to  indicate  the  

position  of  the  angle.  

h. Identify  another  angle  by  referencing  points  that  

you  have  already  drawn.  _____________  

 

 

Page 4: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  1  

Lesson  1:   Points,  Lines,  Rays  and  Angles   2  

 3. Use  the  following  directions  to  draw  a  figure  in  the  box  

to  the  right.    

a. Draw  two  points,  𝑊  and  𝑋.    

b. Use  a  straightedge  to  draw  𝑊𝑋.  

c. Draw  a  new  point  that  is  not  on  𝑊𝑋.    Label  it  𝑌.  

d. Draw  segment  𝑊𝑌.    

e. Draw  a  point  not  on  𝑊𝑋  or  𝑊𝑌.    Call  it  𝑍.    

f. Construct  line  𝑌𝑍.  

g. Use  the  points  you’ve  already  labeled  to  name  one  

angle.    ____________  

 

 

 

4. Use  the  following  directions  to  draw  a  figure  in  the  box    to  the  right.  

 a. Draw  two  points,  𝑊  and  𝑋.  

b. Use  a  straightedge  to  draw  𝑊𝑋.  

c. Draw  a  new  point  that  is  not  on  𝑊𝑋.    Label  it  Y.  

d. Draw  𝑊𝑌.  

e. Draw  a  new  point  that  is  not  on    𝑊𝑋  or  𝑊𝑌.    Label  

it  𝑍.  

f. Construct  𝑊𝑍.  

g. Identify  ∠𝑍𝑊𝑋  by  drawing  an  arc  to  indicate  the  

position  of  the  angle.  

h. Identify  another  angle  by  referencing  points  that  

you  have  already  drawn.  ____________  

 

 

 

Page 5: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  2  

Lesson  2:   Basic  Transformations   3  

Lesson  2:    Basic  Transformations    Notes:  1. Given  two  segments  𝐴𝐵  and  𝐶𝐷,  which  could  be  very  far  apart,  how  can  we  find  out  if  they  have  the  same  length  

without  measuring  them  individually?    Do  you  think  they  have  the  same  length?    How  do  you  check?      

2. Given  a  quadrilateral  𝐴𝐵𝐶𝐷  where  all  four  angles  at  𝐴,  𝐵,  𝐶,  𝐷  are  right  angles,  are  the  opposite  sides  𝐴𝐷,  𝐵𝐶  of  

equal  length?  How  do  you  know?      

 3. Similarly,  given  angles  ∠𝐴𝑂𝐵  and  ∠𝐴′𝑂′𝐵′  how  can  we  tell  whether  they  have  the  same  degree  without  having  to  

measure  each  angle?  

 4. For  example,  if  two  lines  𝐿  and  𝐿′  are  parallel  and  they  are  intersected  by  another  line,  how  can  we  tell  if  the  angles  

∠𝑎  and  ∠𝑏  (as  shown)  have  the  same  degree  when  measured?                

Page 6: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  2  

Lesson  2:   Basic  Transformations   4  

Exercise  1    Describe  what  kind  of  transformation  will  be  required  to  move  the  figure  A  to  each  of  the  figures  (1–3)  on  the  right.  To  help  with  this  exercise,  use  a  transparency  to  copy  the  figure  on  the  left.    Note  that  you  are  supposed  to  begin  by  moving  the  left  figure  to  each  of  the  locations  in  (1),  (2),  and  (3).      

   

   Exercise  2  Given  two  segments  𝐴𝐵  and  𝐶𝐷,  how  can  we  find  out  if  they  have  the  same  length  without  measuring  them?    Do  you  think  they  have  the  same  length?    How  do  you  check?        

A  

Page 7: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  2  

Lesson  2:   Basic  Transformations   5  

A  

B  

F(A)  

F(B)  

Figure  A  

Image  of  A  

     

                       Problem  Set    1. Using  as  much  of  the  new  vocabulary  as  you  can,  try  to  describe  what  you  see  in  the  diagram  below.  

   

                 

2. Describe  what  kind  of  transformation  will  be  required  to  move  Figure  A  on  the  left  to  its  image  on  the  right.      

Lesson  Summary  

A  transformation  of  the  plane,  to  be  denoted  by  𝐹,  is  a  rule  that  assigns  to  each  point  𝑃  of  the  plane,  one  and  only  one  (unique)  point  which  will  be  denoted  by  𝐹(𝑃).  

§ So,  by  definition,  the  symbol  𝐹(𝑃)  denotes  a  specific  single  point.  § The  symbol  𝐹(𝑃)  shows  clearly  that  𝐹  moves  𝑃  to  𝐹(𝑃)      § The  point  𝐹(𝑃)  will  be  called  the  image  of  𝑃  by  𝐹  § We  also  say  𝐹  maps  𝑃  to  𝐹(𝑃)  

If  given  any  two  points  𝑃  and  𝑄,  the  distance  between  the  images  𝐹(𝑃)  and  𝐹(𝑄)  is  the  same  as  the  distance  between  the  original  points  𝑃  and  𝑄,  then  the  transformation  𝐹  preserves  distance,  or  is  distance-­‐preserving.      

§ A  distance-­‐preserving  transformation  is  called  a  rigid  motion  (or  an  isometry),  and  the  name  suggests  that  it  “moves”  the  points  of  the  plane  around  in  a  “rigid”  fashion.  

 

Page 8: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  4  

Lesson  4:   Translations  of  Lines   6  

Lesson  3:    Translations  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Exercise  1  

The  diagram  below  shows  figures  and  their  images  under  a  translation  along  𝐻𝐼.    Use  the  original  figures  and  the  translated  images  to  fill  in  missing  labels  for  points  and  measures.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Translation  occurs  along  a  given  vector:  

§ A  vector  is  a  line  segment  with  one  starting  point  and  one  ending  point.      

§ A  vector  has  a  length  and  a  direction.  

§ Pictorially  note  the  starting  and  endpoints:  

                                   

A  translation  of  along  a  given  vector  is  a  basic  rigid  motion.    

The  three  basic  properties  of  translation  are:      

(T1)    A  translation  maps  a  line  to  a  line,  a  ray  to  a  ray,  a  segment  to  a  segment,  and  an  angle  to  an  angle.  

(T2)    A  translation  preserves  lengths  of  segments.  

(T3)    A  translation  preserves  degrees  of  angles.    

Page 9: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  4  

Lesson  4:   Translations  of  Lines   7  

Click  the  following  link  and  answer  the  questions  below.     4TUExploring  TranslationsU4T    Applet  Introduction  Activity:  

1. Clear  the  workspace  using  the  Clear  button  in  the  lower  left  corner.  2. The  current  translation  vector  will  always  be  shown  and  cannot  be  cleared.  3. Click  any  shape  on  the  left  side  to  place  it  in  the  workspace.  4. You  will  see  2  objects;  you  can  move  any  object  that  has  black  dots  when  you  hover  over  it.  

a. The  dotted  object  is  called  the  pre-­‐image;  it  is  the  original  object.  b. The  second  object  is  called  the  image;  it  is  the  result  after  translating  the  pre-­‐image  along  the  

vector.  5. Click  a  second  shape  on  the  left  to  place  it  in  the  workspace.  6. Sketch  your  workspace  below  and  label  the  each  pre-­‐image,  vector  and  image.  

                     

7. As  you  move  either  dotted  pre-­‐image,  describe  what  happens  to  the  resulting  image?        

8. Change  the  vector  length  and  direction  by  clicking  and  holding  the  arrow  of  the  vector.  Sketch  the  result.  

                 

Page 10: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  4  

Lesson  4:   Translations  of  Lines   8  

9. Clear  your  workspace  and  then  use  the  objects  to  the  left  to    create  the  elephant  to  the  right.  

a. Compare  the  length  of  the  trunks.  Are  they  the  same  or  different?  

     

b. Compare  the  angles  created  by  the  elephant’s  head  and  back.  Are  they  the  same  or  different?        

c. What  do  these  observations  tell  you  about  translations?    

     

10. Clear  your  workspace  again  and  click  the  box  near  the  bottom  labeled  “axes”  to  turn  on  a  grid.  Place  an  object  in  the  workspace  and  move  it  so  that  the  end  point  of  the  vector  is  at  the  origin.    

a. Are  the  sizes  of  the  pre-­‐image  and  image  the  same  or  different?        

b. Click  and  drag  the  arrow  end  of  the  vector  so  that  it  is  4  units  to  the  right.  How  did  each  of  the  corners  “move”  from  the  pre-­‐image  to  the  image?  

     

c. Sketch  your  objects  onto  the  grid  below  and  label  the  corners  of  the  pre-­‐image  and  the  image.        

d. How  does  the  vector  relate  to  the  coordinates  of  the  points  of  the  image?  

 

 

 

 

Page 11: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  4  

Lesson  4:   Translations  of  Lines   9  

Lesson  4:  Translations  of  Lines  

Exercises  

1. Draw  a  line  passing  through  point  P  that  is  parallel  to  line  𝐿.    Draw  a  second  line  passing  through  point  𝑃  that  is  parallel  to  line  𝐿,  that  is  distinct  (i.e.,  different)  from  the  first  one.    What  do  you  notice?  

 

   

 

2. Translate  line  𝐿  along  the  vector  𝐴𝐵.    What  do  you  notice  about  𝐿  and  its  image  𝐿′?    

 

   

 

3. Line  𝐿  is  parallel  to  vector  𝐴𝐵.    Translate  line  𝐿  along  vector  𝐴𝐵.    What  do  you  notice  about  𝐿  and  its  image,  𝐿′?      

 

 

Page 12: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  4  

Lesson  4:   Translations  of  Lines   10  

4. Translate  line  𝐿  along  the  vector  𝐴𝐵.    What  do  you  notice  about  𝐿  and  its  image,  𝐿′?  

   

5. Line  𝐿  has  been  translated  along  vector  𝐴𝐵  resulting  in  𝐿’.    What  do  you  know  about  lines  𝐿  and  𝐿’?    

 

 

6. Translate  𝐿!  and  𝐿!  along  vector  𝐷𝐸.    Label  the  images  of  the  lines.      If  lines  𝐿!  and  𝐿!  are  parallel,  what  do  you  know  about  their  translated  images?    

   

 

 

Page 13: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  4  

Lesson  4:   Translations  of  Lines   11  

Problem  Set    1. Translate  ∠𝑋𝑌𝑍,  point  𝐴,  point  𝐵,  and  rectangle  𝐻𝐼𝐽𝐾  along  vector  𝐸𝐹  Sketch  the  images  and  label  all  points  using  

prime  notation.      

 

2. What  is  the  measure  of  the  translated  image  of  ∠𝑋𝑌𝑍.    How  do  you  know?  

 

 

3. Connect  𝐵  to  𝐵′.    What  do  you  know  about  the  line  formed  by  𝐵𝐵′  and  the  line  containing  the  vector  𝐸𝐹?    

 

 

4. Connect  𝐴  to  𝐴′.    What  do  you  know  about  the  line  formed  by  𝐴𝐴′  and  the  line  containing  the  vector  𝐸𝐹?      

 

 

5. Given  that  figure  𝐻𝐼𝐽𝐾  is  a  rectangle,  what  do  you  know  about  lines  𝐻𝐼  and  𝐽𝐾  and  their  translated  images?    Explain.  

F  A  

E  

B  

Y  

X  

Z  

38°  

H  

I  J  

K  

Page 14: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  5:   Definition  of  Reflection  and  Basic  Properties   12  

Lesson  5:    Definition  of  Reflection  and  Basic  Properties    Exercises  1. Refect  ∆𝐴𝐵𝐶  and  Figure  𝐷  across  line  𝐿.    Label  the  reflected  images.  

                                 

2. Which  figure(s)  were  not  moved  to  a  new  location  under  this  transformation?                3. Reflect  the  images  across  line  𝐿.  Label  the  reflected  images.    

   

     

4. Answer  the  questions  about  the  image  above.  a. Use  a  protractor  to  measure  the  reflected  ∠𝐴𝐵𝐶.          b. Use  a  ruler  to  measure  the  length  of  image  of  𝐼𝐽  after  the  reflection  

and  compare  it  to  the  length  of  𝐼𝐽.          

A  

B  

C  

Figure  D  

A  

B  

C  

60°  

I  

J  

Page 15: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  5:   Definition  of  Reflection  and  Basic  Properties   13  

                                   

               5. Reflect  Figure  R  and  ∆𝐸𝐹𝐺  across  line  𝐿.    Label  the  reflected  images.      

       

Basic  Properties  of  Reflections:  

(Reflection  1):  A  reflection  maps  a  line  to  a  line,  a  ray  to  a  ray,  a  segment  to  a  segment,  and  an  angle  to  an  angle.  

(Reflection  2):  A  reflection  preserves  lengths  of  segments.  

(Reflection  3):  A  reflection  preserves  degrees  of  angles.    

If  the  reflection  is  across  a  line  L  and  P  is  a  point  not  on  L,  then  L  bisects  the  segment  PP’,  joining  P  to  its  reflected  image  P’.  That  is,  the  lengths  of  OP  and  OP’  are  equal.  

 

 

 

 

Page 16: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  5:   Definition  of  Reflection  and  Basic  Properties   14  

 

Use  the  picture  below  for  Exercises  6–9.  

 

6. Use  the  picture  to  label  the  unnamed  points.        

7. What  is  the  measure  of  ∠𝐽𝐾𝐼?    ∠𝐾𝐼𝐽?    ∠𝐴𝐵𝐶?    How  do  you  know?          

8. What  is  the  length  of  segment  𝐹′𝐻′?    𝐼𝐽?    How  do  you  know?          

9. Describe  the  location  of  𝐷′?    Explain.        

Figure  A  

Figure  A’  

28°  

31°  

D  

H  

F  

4  units  

7  units  

J’  

A  B  

C  

L  150°  

I  

K  

Page 17: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  5:   Definition  of  Reflection  and  Basic  Properties   15  

Lesson  Summary  

§ A  reflection  is  another  type  of  basic  rigid  motion.      

§ Reflections  occur  across  lines.    The  line  that  you  reflect  across  is  called  the  line  of  reflection.  

§ When  a  point,  𝑃,  is  joined  to  its  reflection,  𝑃′,  the  line  of  reflection  bisects  the  segment,  𝑃𝑃!.  

 

           Problem  Set      1. In  the  picture  to  the  right,    ∠𝐷𝐸𝐹 = 56°,  

∠𝐴𝐶𝐵 = 114°,  𝐴𝐵 = 12.6  𝑢𝑛𝑖𝑡𝑠,  𝐽𝐾 =5.32  𝑢𝑛𝑖𝑡𝑠,  point  𝐸  is  on  line  𝐿  and  point  𝐼  is  off  of  line  𝐿.    Let  there  be  a  reflection  across  line  𝐿.    Reflect  and  label  each  of  the  figures,  and  answer  the  questions  that  follow.      

 

2. What  is  the  size  of  ∠𝐷′𝐸′𝐹′?    Explain.      

 3. What  is  the  length  of  𝐽′𝐾′?    Explain.  

   

 4. What  is  the  size  of  ∠𝐴′𝐶′𝐵′?  

   

 5. What  is  the  length  of  𝐴′𝐵′?    

   

 6. Two  figures  in  the  picture  were  not  moved  under  the  reflection.    Name  the  two  figures  and  explain  why  they  were  

not  moved.            

7. Connect  points  𝐼  and  𝐼’    Label  the  point    𝑄  where  your  line  intersects  the  line  of  reflection.  What  do  you  know  about  the  lengths  of  segments  𝐼𝑄  and  𝑄𝐼’?

Page 18: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  6:   Definition  of  Rotation  and  Basic  Properties   16  

Lesson  6:    Definition  of  Rotation  and  Basic  Properties    

13TExample  1  

Let  there  be  a  rotation  around  center  𝑂,𝑑  degrees.      If  𝑑 = 30,  then  the  plane  moves  as  shown:      

 

If  𝑑 = −30,  then  the  plane  moves  as  shown:      

Exercises  1. Let  there  be  a  rotation  of  45°  around  center  𝑂.  Let  𝑃  be  a  point  other  than  𝑂.  Find  𝑃’using  a  protractor,  scrap  paper  

and  a  marker.                  

 2. Let  there  be  a  rotation  of  −45°  around  center  𝑂.  Let  𝑃  be  a  point  other  than  𝑂.  Select  a  𝑑  so  that  𝑑 < 0.    Find  𝑃’  

(i.e.,  the  rotation  of  point  𝑃)  using  a  transparency.        

             

3. Which  direction  did  the  point  𝑃  rotate  when  𝑑 ≥ 0?        

4. Which  direction  did  the  point  𝑃  rotate  when  𝑑 < 0?    

Page 19: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  6:   Definition  of  Rotation  and  Basic  Properties   17  

5. Let  L  be  a  line,  𝐴𝐵  be  a  ray,  𝐶𝐷  be  a  segment,  and  ∠𝐸𝐹𝐺    be  an  angle,  as  shown.  Choose  a  number  of  degrees,  d,  to  rotate  the  figures  around  so  that  𝑑 ≥ 0.    

 

     

6. Let  𝐴𝐵  be  a  segment  of  length  4  units  and    ∠𝐶𝐷𝐸  be  an  angle  of  size  45˚.    Let  there  be  a  rotation  by  𝑑  degrees,  where  𝑑 < 0.    Find  the  images  of  the  given  figures.    Answer  the  questions  that  follow.  

a. What  is  the  length  of  the  rotated  segment  𝐴′𝐵′?    

 

 b. What  is  the  degree  of  the  rotated  angle  ∠C′D'E′?    

       

Page 20: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  6:   Definition  of  Rotation  and  Basic  Properties   18  

Lesson  Summary  

Rotations  require  information  about  the  center  of  rotation  and  the  degree  in  which  to  rotate.    Positive  degrees  of  rotation  move  the  figure  in  a  counterclockwise  direction.    Negative  degrees  of  rotation  move  the  figure  in  a  clockwise  direction.  

Basic  Properties  of  Rotations:  

(R1)    A  rotation  maps  a  line  to  a  line,  a  ray  to  a  ray,  a  segment  to  a  segment,  and  an  angle  to  an  angle.  

(R2)    A  rotation  preserves  lengths  of  segments.  

(R3)    A  rotation  preserves  degrees  of  angles.      

When  parallel  lines  are  rotated,  their  images  are  also  parallel.    A  line  is  only  parallel  to  itself  when  rotated  exactly  180˚.  

 

7. Let  𝐿!, 𝐿!  be  parallel  lines.    Let  there  be  a  rotation  by  d  degrees,  where  −360 < 𝑑 < 360,  about  𝑂.    Is   𝐿! ! ∥ 𝐿! ′?  

 8. Let  𝐿  be  a  line  and  𝑂  be  the  center  of  rotation.    Let  there  be  a  rotation  by  𝑑  degrees,  where  𝑑 ≠ 180  about  𝑂.  Are  

the  lines  𝐿  and  𝐿’  parallel?    

                           

Page 21: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  6  

Lesson  6:   Definition  of  Rotation  and  Basic  Properties   19  

Problem  Set      1. Let  there  be  a  rotation  by  – 90˚  around  the  center  𝑂.    

 2. Explain  why  a  rotation  of  90  degrees  never  maps  a  line  to  a  line  parallel  to  itself.  

           

3. A  segment  of  length  94  cm  has  been  rotated  𝑑  degrees  around  a  center  𝑂.    What  is  the  length  of  the  rotated  segment?    How  do  you  know?  

         

4. An  angle  of  size  124˚  has  been  rotated  𝑑  degrees  around  a  center  𝑂.    What  is  the  size  of  the  rotated  angle?    How  do  you  know?

Page 22: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  7  

Lesson  7:   Rotations  of  180  Degrees   20  

Lesson  7:    Rotations  of  180  Degrees    

13TExample  1  

The  picture  below  shows  what  happens  when  there  is  a  rotation  of  180˚  around  center  𝑂,  the  origin  of  the  coordinate  plane.      

                     

 Exercises  1. Rotate  the  plane  180  degrees,  about  the  origin.    Let  this  rotation  

be  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!.    What  are  the  coordinates  of  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! 2,−4 ?                

 

 2. Let  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!  be  the  rotation  of  the  plane  by  180  degrees,  about  

the  origin.    Find  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! −3, 5 .      

Page 23: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  7  

Lesson  7:   Rotations  of  180  Degrees   21  

3. Let  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!  be  the  rotation  of  180  degrees  around  the  origin.    Let  𝐿  be  the  line  passing  through  (−6, 6)  parallel  to  the  𝑥-­‐axis.    Find  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! 𝐿 .    Use  your  transparency  if  needed.  

               

 

   

4. Let  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!  be  the  rotation  of  180  degrees  around  the  origin.    Let  𝐿  be  the  line  passing  through  (7,0)  parallel  to  the  𝑦-­‐axis.    Find  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! 𝐿 .    Use  your  transparency  if  needed.  

                   

   

5. Let  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!  be  the  rotation  of  180  degrees  around  the  origin.    Let  𝐿  be  the  line  passing  through  (0,2)  parallel  to  the  𝑥-­‐axis.    Is  𝐿  parallel  to  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! 𝐿 ?    

                     

 

Page 24: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  7  

Lesson  7:   Rotations  of  180  Degrees   22  

6. Let  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!  be  the  rotation  of  180  degrees  around  the  origin.    Let  𝐿  be  the  line  passing  through  (4,0)  parallel  to  the  𝑦-­‐axis.    Is  𝐿  parallel  to  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! 𝐿 ?      

 

               

7. Let  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!  be  the  rotation  of  180  degrees  around  the  origin.    Let  𝐿  be  the  line  passing  through  (0,−1)  parallel  to  the  𝑥-­‐axis.    Is  𝐿  parallel  to  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! 𝐿 ?      

 

           

   

 8. Let  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛!  be  the  rotation  of  180  degrees  

around  the  origin.  Is  𝐿  parallel  to  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛! 𝐿 ?    Use  your  transparency  if  needed.  

   

         

   

Page 25: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  7  

Lesson  7:   Rotations  of  180  Degrees   23  

 

 Problem  Set      Use  the  following  diagram  for  problems  1–5.    Use  your  transparency,  as  needed.      

     

Lesson  Summary  

§ A  rotation  of  180  degrees  around  𝑂  is  the  rigid  motion  so  that  if  𝑃  is  any  point  in  the  plane,  𝑃,𝑂  and  𝑅𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛(𝑃)  are  collinear  (i.e.,  lie  on  the  same  line).    

§ Given  a  180-­‐degree  rotation,  𝑅!  around  the  origin  𝑂  of  a  coordinate  system,  and  a  point  𝑃  with  coordinates  (𝑎, 𝑏),  it  is  generally  said  that  𝑅!(𝑃)  is  the  point  with  coordinates  (−𝑎,−𝑏).      

Theorem.    Let  𝑂  be  a  point  not  lying  on  a  given  line  𝐿.    Then  the  180-­‐degree  rotation  around  𝑂  maps  𝐿  to  a  line  parallel  to  𝐿.  

 

Page 26: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

   

     

 

        8•2  Lesson  7  

Lesson  7:   Rotations  of  180  Degrees   24  

1. Looking  only  at  segment  𝐵𝐶,  is  it  possible  that  a  180˚  rotation  would  map  𝐵𝐶  onto  𝐵′𝐶′?    Why  or  why  not?          

2. Looking  only  at  segment  𝐴𝐵,  is  it  possible  that  a  180˚  rotation  would  map  𝐴𝐵  onto  𝐴′𝐵′?      Why  or  why  not?          

3. Looking  only  at  segment  𝐴𝐶,  is  it  possible  that  a  180˚  rotation  would  map  𝐴𝐶  onto  𝐴′𝐶′?      Why  or  why  not?            

4. Connect  point  𝐵  to  point  𝐵′,  point  𝐶  to  point  𝐶′,  and  point  𝐴  to  point  𝐴′.    What  do  you  notice?  What  do  you  think  that  point  is?  

       

5. Would  a  rotation  map  triangle  𝐴𝐵𝐶  onto  triangle  𝐴′𝐵′𝐶′?    If  so,  define  the  rotation  (i.e.,  degree  and  center).    If  not,  explain  why  not.      

       

6. The  picture  below  shows  right  triangles  𝐴𝐵𝐶    and  𝐴′𝐵′𝐶′,  where  the  right  angles  are  at  𝐵  and  𝐵′.    Given  that  𝐴𝐵 = 𝐴!𝐵! = 1,  and  𝐵𝐶 = 𝐵!𝐶! = 2,  𝐴𝐵  is  not  parallel  to  𝐴′𝐵′,  is  there  a  180˚  rotation  that  would  map  ∆𝐴𝐵𝐶  onto  ∆𝐴′𝐵′𝐶′?    Explain.  

   

 

Page 27: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1

 

 

Page 28: Module 8P-2 Lessons 1-7 - Chenango Forks 8P-2 Lessons 1-7.pdf · Lesson!2! 8•2!!!! Lesson!2:! BasicTransformations! 4! Exercise!1! Describe!what!kind!of!transformation!will!be!required!to!move!the!figure!Ato!each!ofthe!figures!(1