7) applies the following theorems: the Thales’s theorem, the inverse Thales’s theorem, the angle bisectorangle bisectorangle bisector theorem and the theorem about the angleangleangle between the tangent and the chord;
10) identifies specific basic points in triangles: the incenterincenterincenter, the center of the circumscribed circle, the orthocenter, the center of gravity and applies their properties.
Students work in pairs and recall the consecutive steps of the construction of the angle bisector. They describe the main properties of the angle bisectorangle bisectorangle bisector.
Task Draw any acute angle and construct the bisector of this angleangleangle.
Theorem – the pointpointpoint on the bisector of an angle.
Students work individually or in pairs, using computers. They identify properties of the pointpointpoint where the angle bisectors of the triangletriangletriangle intersect.
Task Open the applet. Change the position of vertexvertexvertex of the triangle and observe the intersection pointpointpoint of the angle bisectors of the triangletriangletriangle.
[Geogebra applet]
Decide whether: 1. the angle bisectors of the triangle intersect at one point, 2. the point of intersection is inside the triangle, 3. the pointpointpoint of intersection is equidistant from the sides of the triangletriangletriangle.
Conclusion:
- The angle bisectors of the triangletriangletriangle intersect at one point. This pointpointpoint is the center of the incircleincircleincircle, also called the incenterincenterincenter of the triangle.
Students work in pairs and discover the main property of angle bisectors in the triangle.
Task In the ABC triangletriangletriangle, the bisector of the ABC angleangleangle has been drawn. This angle bisectorangle bisectorangle bisector intersects the AB sidesideside of the triangle at pointpointpoint D. Find .
A hint: Note that the ADC and BDC triangles share the altitude from the vertexvertexvertex C. The altitudes of these triangles from vertex D are equal (cf. the property of the angle bisectorangle bisectorangle bisector, i.e. pointpointpoint D is equidistant from the sides of these triangles). Using the formula for the areaareaarea of the triangletriangletriangle, show that .
Students summarize their work by formulating the following theorem.
Theorem – the angle bisectorangle bisectorangle bisector theorem.
Students work individually and solve problems applying the theorems they learned and then discuss the results.
Task - In an isosceles triangle, the bisectors of the base angles intersect at 150°. Find the measures of all angles in this triangletriangletriangle. - The triangle with the sides 5, 7 and 10 is given. The bisector of one angleangleangle has divided the longest side into two segments. Find the lengths of these segments. - The angle bisectorangle bisectorangle bisector divides the opposite sidesideside of the triangletriangletriangle into segments of the following lengths: 5 and 6. The perimeterperimeterperimeter of the triangle is 33. Find the lengths of the other two sides.
An extra task: The angle bisectorangle bisectorangle bisector divides the opposite sidesideside of the triangle into segments of the following lengths: 3 and 6. Derive the formula for the perimeter of the triangletriangletriangle knowing the length of one of its sides. Is there a triangle that meets this condition which has the perimeterperimeterperimeter equal to 16 cm?
A hint: Remember that the inequality of the triangletriangletriangle should be satisfied.
Then together they summarize the class, by formulating the main definitions and conclusions to remember.
- The angle bisectorangle bisectorangle bisector divides an angle into two congruent angles.
- The bisector of an angle is a set of points whose distance from the sides of the angle is the same.
- The angle bisectors of the triangle intersect at one point. This pointpointpoint is the center of the incircleincircleincircle, also called the incenterincenterincenter of the triangle.
- The angle bisectorangle bisectorangle bisector of the triangle divides the opposite sidesideside into segments that are proportional to the adjacent sides.
Selected words and expressions used in the lesson plan
- Jeżeli punkt leży na dwusiecznej kąta, to jego odległości od obu ramion kąta są równe. Dwusieczna jest miejscem geometrycznym punktów równooddalonych od ramion kąta.
- Dwusieczna kąta trójkąta dzieli bok przeciwległy na odcinki proporcjonalne do boków przyległych.
m03a7c364ef4d0cdc_1528449000663_0
Dwusieczne kątów w trójkącie
m03a7c364ef4d0cdc_1528449084556_0
Trzeci
m03a7c364ef4d0cdc_1528449076687_0
VIII. Planimetria. Uczeń:
7) stosuje twierdzenia: Talesa, odwrotne do twierdzenia Talesa, o dwusiecznej kąta oraz o kącie między styczną a cięciwą;
10) wskazuje podstawowe punkty szczególne w trójkącie: środek okręgu wpisanego w trójkąt, środek okręgu opisanego na trójkącie, ortocentrum, środek ciężkości oraz korzysta z ich własności.
m03a7c364ef4d0cdc_1528449068082_0
45 minut
m03a7c364ef4d0cdc_1528449523725_0
Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. Stosowanie obiektów matematycznych i operowanie nimi, interpretowanie pojęć matematycznych.
Dostrzeganie regularności, podobieństw oraz analogii, formułowanie wniosków na ich podstawie i uzasadnianie ich poprawności.
m03a7c364ef4d0cdc_1528449552113_0
1. Usystematyzowanie wiadomości o własnościach dwusiecznej kąta.
2. Zastosowanie twierdzenia o dwusiecznej kąta w trójkącie do rozwiązywania zadań.
3. Porozumiewanie się w języku angielskim, rozwijanie matematycznych i podstawowych kompetencji naukowo‑technicznych oraz informatycznych, kształtowanie umiejętności uczenia się.
m03a7c364ef4d0cdc_1528450430307_0
Uczeń:
- stosuje własności dwusiecznej kąta do rozwiązywania zadań,
- wykorzystuje twierdzenie o dwusiecznej kąta w trójkącie.
m03a7c364ef4d0cdc_1528449534267_0
1. Analiza sytuacyjna.
2. Dyskusja.
m03a7c364ef4d0cdc_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca grupowa.
m03a7c364ef4d0cdc_1528450127855_0
Nauczyciel informuje uczniów, że w czasie zajęć usystematyzują wiadomości na temat dwusiecznych kątów oraz poznają twierdzenie o dwusiecznej kąta w trójkącie.
- Dwusieczną kąta nazywamy półprostą, której początkiem jest wierzchołek kąta i która dzieli dany kąt na dwa równe kąty.
Uczniowie pracują w parach. Przypominają kolejne kroki konstrukcji dwusiecznej kąta i najważniejsze własności dwusiecznej.
Polecenie Narysuj dowolny kąt ostry. Skonstruuj dwusieczną tego kąta.
Twierdzenie o punktach leżących na dwusiecznej.
- Jeżeli punkt leży na dwusiecznej kąta, to jego odległości od obu ramion kąta są równe.
Dwusieczna jest miejscem geometrycznym punktów równooddalonych od ramion kąta.
[Ilustracja 1]
m03a7c364ef4d0cdc_1528446435040_0
Uczniowie pracują indywidualnie lub w parach, korzystając z komputerów. Poznają własności punktu przecięcia dwusiecznych kątów trójkąta.
Polecenia Otwórz aplet. Obserwuj, jak zmienia się położenie punktu przecięcia się dwusiecznych, w zależności od położenia wierzchołków trójkąta.
[Geogebra aplet]
Zwróć uwagę, czy: 1. dwusieczne kątów trójkąta przecinają się w jednym punkcie, 2. punkt przecięcia leży wewnątrz trójkąta, 3. punkt przecięcia jest równooddalony od boków trójkąta.
Wnioski:
- Dwusieczne kątów trójkąta przecinają się w jednym punkcie. Punkt ten jest środkiem okręgu wpisanego w ten trójkąt.
Uczniowie pracują w parach, odkrywają własność dwusiecznej w trójkącie.
Polecenie W trójkącie ABC poprowadzono dwusieczną kąta ABC. Ta dwusieczna przecina bok AB w punkcie D. Oblicz .
Wskazówka: Zauważ, że trójkąty ADC i BDC mają wspólną wysokość opuszczoną z wierzchołka C. Wysokości tych trójkątów poprowadzone z wierzchołka D są równe (z własności dwusiecznej). Korzystając ze wzoru na pole trójkąta pokaż, że .
Podsumowaniem pracy jest sformułowanie następującego twierdzenia.
Twierdzenie o dwusiecznej kąta w trójkącie.
- Dwusieczna kąta trójkąta dzieli bok przeciwległy na odcinki proporcjonalne do boków przyległych.
Uczniowie pracują indywidualne rozwiązując zadania wykorzystujące własności dwusiecznych kątów. Następnie rozwiązania są dyskutowane na forum klasy.
Polecenia - W trójkącie równoramiennym dwusieczne kątów przy podstawie przecinają się pod kątem 150°. Znajdź miary kątów tego trójkąta. - Dany jest trójkąt o bokach długości 5, 7, 10. Dwusieczna jednego z kątów podzieliła najdłuższy bok na dwa odcinki. Znajdź długości tych odcinków. - Dwusieczna kąta w trójkącie dzieli przeciwległy bok na odcinki długości 5 cm i 6 cm. Obwód tego trójkąta wynosi 33 cm. Znajdź długości pozostałych boków tego trójkąta.
Polecenie dla chętnych: W trójkącie ABC dwusieczna kąta BAC dzieli bok BC na odcinki o długości 3 cm i 6 cm. Wyznacz wzór na obwód tego trójkąta w zależności od długości jednego z boków. Czy istnieje trójkąt spełniający warunki zadania o obwodzie równym 16 cm?
Wskazówka: Pamiętaj, aby była spełniona nierówność trójkąta.
m03a7c364ef4d0cdc_1528450119332_0
Uczniowie wykonują ćwiczenia utrwalające.
Wspólnie podsumowują zajęcia, formułując najważniejsze definicje i zależności do zapamiętania.
- Dwusieczna dzieli kąt na dwa równe kąty.
- Dwusieczna kąta jest miejscem geometrycznym punktów równoodległych od ramion kąta.
- Dwusieczne kątów trójkąta przecinają się w jednym punkcie, który jest środkiem okręgu wpisanego w ten trójkąt.
- Dwusieczna kąta trójkąta dzieli przeciwległy bok na odcinki proporcjonalne do boków przyległych.