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九年级数学第二学期第二十七章圆与正多边形定向测评
考试时间:90分钟;命题人:数学教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区 ( http: / / www.21cnjy.com )域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。21世纪教育网版权所有
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图,在平面直角坐标系中,⊙O的半径为2,与x轴,y轴的正半轴分别交于点A,B,点C(1,c),D(,d),E(e,1),P(m,n)均为上的点(点P不与点A,B重合),若m<n<m,则点P的位置为( )21·cn·jy·com
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A.在上 B.在上 C.在上 D.在上
2、如图,菱形ABCD的顶点B,C,D均在⊙A上,点E在弧BD上,则∠BED的度数为( )
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A.90° B.120° C.135° D.150°
3、如图,DC是⊙O的直径,弦AB⊥CD于M,则下列结论不一定成立的是( )
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A.AM=BM B.CM=DM C. D.
4、如图,A,B,C是正方形网格中的三个格点,则是( )
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A.优弧 B.劣弧 C.半圆 D.无法判断
5、如图,是半圆的直径,四边形和都是正方形,其中点,,在上,点,在半圆上.若,则正方形的面积与正方形的面积之和是( )
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A.25 B.50 C. D.
6、如图,点A,B,C均在上,当时,的度数是( ).
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A.65° B.60° C.55° D.50°
7、如图,一块直角三角板的30°角的顶点P落在⊙O上,两边分别交⊙O于A,B两点,连结AO,BO,则∠AOB的度数是( )21cnjy.com
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A.30° B.60° C.80° D.90°
8、如图,边长为4的正三角形外接圆,以其各边为直径作半圆,则图中阴影部分面积为( )
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A.12+2π B.4+π C.24+2π D.12+14π
9、如图,两个等圆⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,且⊙O1经过⊙O2的圆心,则∠O1AB的度数为( )
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A.45° B.30° C.20° D.15°
10、如图,已知AB是⊙O的直径,CD是弦,若∠BCD=36°,则∠ABD等于( )
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A.54° B.56° C.64° D.66°
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图,直径AB为6的半圆,绕A点逆时针旋转60°,此时点B到了点B′,则图中阴影部分的面积是_____.21*cnjy*com
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2、一条弧所对的圆心角为,弧长等于,则这条弧的半径为________.
3、如图,PA,PB分别与⊙O相切于A,B两点,C是优弧AB上的一个动点,若∠P = 50°,则∠ACB =_____________°【来源:21cnj*y.co*m】
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4、已知某扇形的半径为5cm,圆心角为120°,那么这个扇形的弧长为 _____cm.
5、是的内接正六边形一边,点是优弧上的一点(点不与点,重合)且,与交于点,则的度数为_______.【版权所有:21教育】
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三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、新定义:在一个四边形中,若有一组对 ( http: / / www.21cnjy.com )角都等于90°,则称这个四边形为双直角四边形.如图1,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,那么四边形ABCD就是双直角四边形.
(1)若四边形ABCD是双直角四边形,且AB=3,BC=4,CD=2,求AD的长;
(2)已知,在图2中,四边形ABCD内接与⊙O,BC=CD且∠BAC=45°;
①求证:四边形ABCD是双直角四边形;
②若AB=AC,AD=1,求AB的长和四边形ABCD的面积.
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2、如图,AB为⊙O的切线,B为切点,过点B作BC⊥OA,垂足为点E,交⊙O于点C,连接CO并延长CO与AB的延长线交于点D,连接AC.
(1)求证:AC为⊙O的切线;
(2)若⊙O半径为2,OD=4.求线段AD的长.
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3、问题背景如图(1),△ABC为 ( http: / / www.21cnjy.com )等腰直角三角形,∠BAC=90°,直线l绕着点A顺时针旋转,过B,C两点分别向直线l作垂线BD,CE,垂足为D,E,此时△ABD可以由△CAE通过旋转变换得到,请写出旋转中心、旋转方向及旋转角的大小(取最小旋转角度).
尝试应用如图(2),△ABC为等边 ( http: / / www.21cnjy.com )三角形,直线l绕着点A顺时针旋转,D、E为直线l上两点,∠BDA=∠AEC=60°.△ABD可以由△CAE通过旋转变换得到吗?若可以,请指出旋转中心O的位置并说明理由;
拓展创新如图(3)在问题背景的条件下,若AB=2,连接DC,直接写出CD的长的取值范围.
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4、如图,已知等边内接于⊙O,D为的中点,连接DB,DC,过点C作AB的平行线,交BD的延长线于点E.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若AB的长为6,求CE的长.
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5、抛物线的顶点的纵坐标为.
(1)求,应满足的数量关系;
(2)若抛物线上任意不同两点,都满足:当的时,;当时,.直线与抛物线交于、两点,且为等腰直角三角形.
①求抛物线的解析式
②若直线恒过定点,且以为直径的圆与直线总有公共点,求的取值范围.
-参考答案-
一、单选题
1、B
【分析】
先由勾股定理确定出各点坐标,再利用m<n<m判断即可.
【详解】
点C、D、E、P都在上,
由勾股定理得:,,,
解得,,,
故,D(,),E(,1),
P(m,n),m<n<m,且m在上,点C的横坐标满足,点D纵坐标满足,
从点D到点C的弧上的点满足:,
故点P在上.
故选:B
【点睛】
此题考查勾股定理和圆的基本性质,掌握相应的定理和性质是解答此题的关键.
2、B
【分析】
连接AC,根据菱形的性质得到△ABC、△ACD是等边三角形,求出∠BCD=120°,再根据圆周角定理即可求解.21·世纪*教育网
【详解】
如图,连接AC
∴AC=AB=AD
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=BC=AD=CD=AC
∴△ABC、△ACD是等边三角形
∴∠ACB=∠ACD=60°
∴∠BCD=120°
∵优弧
∴∠BED=∠BCD=120°
故选B.
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【点睛】
此题主要考查圆内角度求解,解题的关键是熟知菱形的性质及圆周角定理.
3、B
【分析】
根据垂径定理“垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧”进行判断即可得.
【详解】
解:∵弦AB⊥CD,CD过圆心O,
∴AM=BM,,,
即选项A、C、D选项说法正确,不符合题意,
当根据已知条件得CM和DM不一定相等,
故选B.
【点睛】
本题考查了垂径定理,解题的关键是掌握垂径定理.
4、B
【分析】
根据三点确定一个圆,圆心的确定方法:任意两点中垂线的交点为圆心即可判断.
【详解】
解;如图,分别连接AB、AC、BC,取任意两条线段的中垂线相交,交点就是圆心.
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故选:B.
【点睛】
本题考查已知圆上三点求圆心,取任意两条线段中垂线交点确定圆心是解题关键.
5、A
【分析】
连接ON,OF,根据题意可得:ON=OF=5 ( http: / / www.21cnjy.com ),设CN=x,EF=y,由勾股定理得:x2+(x+DO)2=25①,y2+(y-DO)2=25②,然后①-②化简得:(x+y)(x+DO-y)=0,从而得到y-DO=x,再代入②,即可求解.
【详解】
解:如图,连接ON,OF,
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∵直径,
∴ON=OF=5,
设CN=x,EF=y,
由勾股定理得:x2+(x+DO)2=25①,
y2+(y-DO)2=25②,
①-②化简得:(x+y)(x+DO-y)=0,
因为x+y>0,
所以x+DO-y=0,即y-DO=x,
代入②,得x2+y2=25,
即正方形的面积与正方形的面积之和是25.
故选:A
【点睛】
本题主要考查了圆的基本性质,勾股定理等知识,熟练掌握圆的基本性质,勾股定理等知识是解题的关键.
6、C
【分析】
先由OB=OC,得到∠OCB=∠OBC=35°,从而可得∠BOC=180°-∠OCB-∠OBC=110°,再由圆周角定理即可得到答案.21教育名师原创作品
【详解】
解:∵OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC=35°,
∴∠BOC=180°-∠OCB-∠OBC=110°,
∴,
故选C.
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【点睛】
本题主要考查了圆周角定理,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,熟知圆周角定理是解题的关键.
7、B
【分析】
延长AO交⊙O于点D,连接BD,根据圆 ( http: / / www.21cnjy.com )周角定理得出∠D=∠P=30°,∠ABD=90°,由直角三角形的性质可推得AB=BO=AO,然后根据等边三角形的判定与性质可以得解.21*cnjy*com
【详解】
解:如图,延长AO交⊙O于点D,连接BD,
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∵∠P=30°,
∴∠D=∠P=30°,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∴AB=AD=AO=BO,
∴三角形ABO是等边三角形,
∴∠AOB=60°,
故选B.
【点睛】
本题考查圆的综合应用,熟练掌握圆周角定理、圆直径的性质、直角三角形的性质、等边三角形的判定和性质是解题关键.【来源:21·世纪·教育·网】
8、A
【分析】
正三角形的面积加上三个小半圆的面积,再减去中间大圆的面积即可得到结果.
【详解】
解:正三角形的面积为:,
三个小半圆的面积为:,中间大圆的面积为:,
所以阴影部分的面积为:,
故选:
【点睛】
本题考查了正多边形与圆,圆的面积的计算,正三角形的面积的计算,正确的识别图形是解题的关键.
9、B
【分析】
连接O1O2,AO2,O1B,可得△AO2O1是等边三角形,再根据圆周角定理即可解答.
【详解】
解:连接O1O2,AO2,O1B,
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∵O1B= O1A
∴
∵⊙O1和⊙O2是等圆,
∴AO1=O1O2=AO2,
∴△AO2O1是等边三角形,
∴∠AO2O1=60°,
∴∠O1AB=∠AO2O1 =30°.
故选:B.
【点睛】
此题主要考查了相交两圆的性质以及等边三角形的判定与性质,得出△AO2O1是等边三角形是解题关键.
10、A
【分析】
根据圆周角定理得到∠ADB=90°,∠A=∠BCD=36°,然后利用互余计算∠ABD的度数.
【详解】
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠DAB=∠BCD=36°,
∴∠ABD=∠ADB﹣∠DAB,
即∠ABD=90°﹣∠DAB=90°﹣36°=54°.
故选:A.
【点睛】
本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中, ( http: / / www.21cnjy.com )同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
二、填空题
1、
【分析】
根据阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积﹣以AB为直径的半圆的面积,即可求解.www.21-cn-jy.com
【详解】
解:阴影部分的面积=以AB′为直径的半圆的面积+扇形ABB′的面积﹣以AB为直径的半圆的面积=扇形ABB′的面积,
则阴影部分的面积是:,
故答案为:6π.
【点睛】
本题考查扇形的面积等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
2、9cm
【分析】
由弧长公式即可求得弧的半径.
【详解】
∵
∴
故答案为:9cm
【点睛】
本题考查了扇形的弧长公式,善于对弧长公式变形是关键.
3、
【分析】
连接,根据切线的性质以及四边形内角和定理求得,进而根据圆周角定理即可求得∠ACB
【详解】
解:连接,如图,
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PA,PB分别与⊙O相切
故答案为:
【点睛】
本题考查了切线的性质,圆周角定理,四边形的内角和,掌握切线的性质是解题的关键.
4、
【分析】
根据弧长公式代入求解即可.
【详解】
解:∵扇形的半径为5cm,圆心角为120°,
∴扇形的弧长=.
故答案为:.
【点睛】
此题考查了扇形的弧长公式,解题的关键是熟练掌握扇形的弧长公式:,其中n是扇形圆心角的度数,r是扇形的半径.www-2-1-cnjy-com
5、90°
【分析】
先根据是的内接正六边形一边得,再根据圆周角性质得,再根据平行线的性质得,最后由三角形外角性质可得结论.2-1-c-n-j-y
【详解】
解:∵是的内接正六边形一边
∴
∴
∵
∴
∴
故答案为90°
【点睛】
本题主要考查了正多边形与圆,圆周角定理等知识,熟练掌握相关定理是解答本题的关键
三、解答题
1、(1);(2)①见解析;②
【分析】
(1)连接BD,运用勾股定理求出BD和AD即可;
(2)①连接OB,OC,OD,证明BD是的直径即可;②过点D作于点E,设圆的半径为R,由勾股定理求出AB,AD,BC,CD的长,再根据运用三角形面积公式求解即可.
【详解】
解:(1)连接BD,如图,
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在中,BC=4,CD=2,
∵
∴
在中,AB=3,BD=2 ,
∵
∴
(2)连接OB,OC,OD,如图,
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∵
∴
在和中
∴≌
∴
∴O是线段BD的中点,
∴BD为的直径
∴
∴四边形ABCD是双直角四边形;
(3)过点D作于点E,
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∵
∴
∴是等腰直角三角形
在中,,
∵
∴
设圆的半径为R,
∵和均为等腰直角三角形,
∴
在中,
在中,
∵,
∴
解得,
∴
【点睛】
本题主要考查了勾股定理,圆周角定理,三角形面积计算等知识,灵活添加辅助线是解答本题的难点.
2、(1)见解析;(2)4
【分析】
(1)连接OB,证明△AOB≌△AOC(SSS),可得∠ACO=∠ABO=90°,即可证明AC为⊙O的切线;
(2)在Rt△BOD中,勾股定理求得BD,根据sinD==,代入数值即可求得答案
【详解】
解:(1)连接OB,
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∵AB是⊙O的切线,
∴OB⊥AB,
即∠ABO=90°,
∵BC是弦,OA⊥BC,
∴CE=BE,
∴AC=AB,
在△AOB和△AOC中,
,
∴△AOB≌△AOC(SSS),
∴∠ACO=∠ABO=90°,
即AC⊥OC,
∴AC是⊙O的切线;
(2)在Rt△BOD中,由勾股定理得,
BD==2,
∵sinD==,⊙O半径为2,OD=4.
∴=,
解得AC=2,
∴AD=BD+AB=4.
【点睛】
本题考查了切线的性质与判定,正弦的定义,三角形全等的性质与判定,勾股定理,掌握切线的性质与判定是解题的关键.21教育网
3、(1)旋转中心为BC边的中点O,旋转方向为逆时针,旋转角度为90°;(2)可以,旋转中心为为等边△ABC三边垂直平分线的交点O,理由见解析;(3)
【分析】
问题背景(1)根据等腰直角三角形的性质,以及旋转的性质确定即可;
尝试应用(2)首先通过证明△ABD和△CAE全等说明点A和点B对应,点C和点A对应,从而作AB和AC的垂直平分线,其交点即为旋转中点;
拓展创新(3)首先确定出D点的运动轨迹,然后结合点与圆的位置关系,分别讨论出CD最长和最短时的情况,并结合勾股定理进行求解即可.
【详解】
解:问题背景(1)如图所示,作AO⊥BC,交BC于点O,
由等腰直角三角形的性质可知:∠AOC=90°,OA=OC,
∴点A是由点C绕点O逆时针旋转90°得到,
同理可得,点B是由点A绕点O逆时针旋转90°得到,
点D是由点E绕点O逆时针旋转90°得到,
∴△ABD可以由△CAE通过旋转变换得到,旋转中心为BC边的中点O,旋转方向为逆时针,旋转角度为90°;2·1·c·n·j·y
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尝试应用(2)∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵∠DAC=∠DAB+∠BAC=∠AEC+∠EAC,∠BAC=∠AEC=60°,
∴∠DAB=∠ECA,
在△ABD和△CAE中,
∴△ABD≌△CAE(AAS),
∴△ABD的A、B、D三点的对应点分别为△CAE的C、A、E三点,
则AC、AB分别视作两组对应点的连线,
此时,如图所示,作AC和AB的垂直平分线交于点O,
∵△ABC为等边三角形,
∴由等边三角形的性质可知,OC=OA=OB,∠AOC=120°,
∴△ABD可以由△CAE通过旋转变换得到,旋转中心为为等边△ABC三边垂直平分线的交点O;
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拓展创新(3)由(1)知,在直线l旋转的过程中,总有∠ADB=90°,
∴点D的运动轨迹为以AB为直径的圆,
如图,取AB的中点P,连接CP,交⊙P于点Q,
则当点D在CP的延长线时,CD的长度最大,
当点D与Q点重合时,CD的长度最小,即CQ的长度,
∵AB=AC,AB=2,
∴AP=1,AC=2,
在Rt△APC中,,
由圆的性质,PD=AP=1,
∴PD=PQ=1,
∴,,
∴CD的长的取值范围为:.
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【点睛】
本题主要考查旋转三要素的确定, ( http: / / www.21cnjy.com )以及旋转的性质,主要涉及等腰直角三角形和等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,以及动点最值问题,掌握旋转的性质,确定出动点的轨迹,熟练运用圆的相关知识点是解题关键.
4、(1)见解析;(2)3
【分析】
(1)由题意连接OC,OB,由等边三角形的性质可得∠ABC=∠BCE=60°,求出∠OCB=30°,则∠OCE=90°,结论得证;
(2)根据题意由条件可得∠DBC=30°,∠BEC=90°,进而即可求出CE=BC=3.
【详解】
解:(1)证明:如图连接OC、OB.
∵是等边三角形
∴
∵
∴
又 ∵
∴
∴
∴
∴与⊙O相切;
(2)∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴
∴
∵D为的中点,
∴
∴
∵
∴
∴
【点睛】
本题主要考查等边三角形的性质、圆周角定理 ( http: / / www.21cnjy.com )、圆内接四边形的性质、切线的判定以及直角三角形的性质等知识.解题的关键是正确作出辅助线,利用圆的性质进行求解.
5、(1);(2)①;②
【分析】
(1)当x=1时,y=a+b+c,确定P的坐标为(1,a+b+c),确定函数的对称轴为x=1即,关系确定;
(2)①由时,得,结合,得,
得到时,y随x的增大而减小;由时,得,结合,得,得到时,y随x的增大而增大,判定直线是抛物线的对称轴,且a>0;得到,从而确定P(1,0),线与抛物线交于、两点,其中一点必是抛物线与y轴的交点,设为M(0,c),根据为等腰直角三角形,可证△OPM是等腰直角三角形,从而得到PO=OM=1即M(0,1),故c=a=1,b=-2a=-2即确定函数解析式;
②由直线恒过定点,得到直线AB为y=1;结合抛物线与y轴的交点为(0,1),
不妨设点A是抛物线与y轴的交点,根据对称轴为x=1,确定B的坐标为(2,1),
故AB=2,所以为直径的圆的半径为1,圆心是AB的中点,从而确定出圆,利用数形结合思想,可以确定圆与直线总有公共点时的取值范围.
【详解】
(1)(1)当x=1时,y=a+b+c,
∴P的坐标为(1,a+b+c),
∴函数的对称轴为x=1,
∴,
∴b=-2a;
(2)①∵时,
∴,
∵,
∴,
∴时,y随x的增大而减小;
∵时,
∴,
∵,
∴,
∴时,y随x的增大而增大,
∴直线是抛物线的对称轴,且a>0;
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∵函数的对称轴为x=1,
∴,
∴a+b+c=2a-2a=0,
∴P(1,0),PO=1,
∵(0,c)是抛物线与y轴的交点,
∴直线y=c与抛物线交于、两点中一点必是抛物线与y轴的交点,
设为M(0,c),则OM=c,
∵为等腰直角三角形,
∴∠NMP=45°,
∴∠OMP=45°,
∴△OPM是等腰直角三角形,
∴PO=OM=1,
∴c=a=1,b=-2a=-2,
∴函数解析式为;
②∵直线恒过定点,
∴直线AB为y=1;
∵抛物线与y轴的交点为(0,1),
∴不妨设点A是抛物线与y轴的交点,
∵对称轴为x=1,
∴B的坐标为(2,1),
∴AB=2,
∴为直径的圆的半径为1,圆心是AB的中点(1,1),
作图如下,
( http: / / www.21cnjy.com / )
∵y=0时,直线与圆相切;y=2时,直线与圆相切;
∴圆与直线总有公共点时的取值范围为0≤m≤2.
【点睛】
本题考查了抛物线的解析式,对称性,直线与 ( http: / / www.21cnjy.com )圆的位置关系,等腰直角三角形的性质,熟练掌握抛物线的对称性,灵活判定直线与圆的位置关系是解题的关键.【出处:21教育名师】
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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