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浙江版2022-2023学年度下学期八年级数学下册第1章二次根式(解析版)
1.3 二次根式的运算(3)
【知识重点】
应用二次根式及其运算解决简单实际问题要注意两个方面:一是用二次根式或含二次根式的代数式表示未知量;二是通过二次根式的四则混合运算求出未知量,并化简.
【经典例题】
【例1】如图,在一个长方形中无重叠的放入面积分别为和的两张正方形纸片,则图中空白部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二次根式的应用
【解析】如图:
由题意知:S正方形ABCH=HC2=16cm2,S正方形LMEF=LM2=LF2=12cm2,
∴HC=4cm,LM=LF=cm.
∴S空白部分=S矩形HLFG+S矩形MCEF=HL LF+MC ME=HL LF+MC LF
=(HL+MC) LF
=(HC-LM) LF
=
=cm2.
故答案为:C.
【例2】已知三角形的三边长分别为a、b、c,求其面积问题,中外数学家曾经进行过深入研究,古希腊的几何学家海伦(Heron,约公元50年)给出求其面积的海伦公式S=,其中p=;我国南宋时期数学家秦九韶(约1202-1261)曾提出利用三角形的三边求其面积的秦九韶公式S=,若一个三角形的三边长分别为2,3,4,则其面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二次根式的应用;数学常识
【解析】∵S=,
∴若一个三角形的三边长分别为2,3,4,则其面积是:S==
故答案为:B.
【例3】用四张一样大小的长方形纸片拼成一个如图所示的正方形 ,它的面积是75, ,图中空白的地方是一个正方形,那么这个小正方形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二次根式的应用
【解析】根据题意得,
小正方形的边长为:
这个小正方形的周长为 ,
故答案为:B.
【例4】阅读理解:对于任意正整数a,b,∵,∴,∴,只有当时,等号成立;结论:在(a、b均为正实数)中,只有当时,有最小值.若,有最小值为 .
【答案】3
【知识点】二次根式的应用
【解析】由题中结论可得
即:当时,有最小值为3,
故答案为:3.
【例5】已知a、b是正整数,如果有序数对(a, b)能使得2 的值也是整数,那么称(a,b)是2 的一个“理想数对”。如(1,1)使得2 =4,(4,4)使得2 所以(1,1)和(4,4)都是2 的“理想数对”,请你再写出一个2 的“理想数对”: .
【答案】(1,4)(此题答案不唯一,见详解)
【知识点】二次根式的应用
【解析】当a=1,b=4时,
2
故成立,
所以答案可以是:(1,4).
此题答案也可以为(4,1).
【例6】如图,已知 地在 地的正东方向,两地相距 两地之间有一条东北走向的高速公路,且A,B两地到这条高速公路的距变相等.上午8:00测得一辆在高速公路上行驶的汽车位于 地的正南方向 处,至上午8:20,发现该车在 地的西北方向 处,该段高速公路限速为110km/h,判断该车是否超速行驶.
【答案】解:如图,连结BQ,过点 作 于点 ,
地在 地的正东方向,PQ为东北方向,
又 .
在 和 中,
,
,
则 ,
该车的速度 .
,
该车超速行驶了。
【基础训练】
1.三角形的周长为 ,面积为 ,已知两边的长分别为 和 ,求:
(1)第三边的长;
(2)第三边上的高.
【答案】(1)解: 三角形周长为 ,两边长分别为为 和 ,
第三边的长是: ;
故第三边的长为: ;
(2)解:设第三边上的高为 ,
则 ,
解得: ,
故第三边上的高为: .
2.做一个底面积为24 cm2,长、宽、高的比为4 :2:1的长方体.求:
(1)该长方体的长、宽、高.
(2)该长方体的表面积.
(3)该长方体的体积.
【答案】(1)解:设长方体的高为 x cm,则长为4x cm,宽为2x cm,由
题意得4x×2x=24,解得x1= ,x2=- (舍去),
则4x=4 ,2x=2 ,
答:这个长方体的长宽、高分别是4 cm,2 cm, cm.
(2)解:(4 ×2 + ×4 +2 × )×2
=(24+12+6) ×2=42×2= 84(cm2 ).
答:长方体的表面积是84 cm2.
(3)解:4 ×2 × =24 (cm3 ).
答:长方体的体积是24 cm3.
3.如图:每个小正方形的边长都是1.
(1)求四边形的周长.
(2)求证:.
【答案】(1)解:利用勾股定理得:,,,
∴四边形的周长
(2)证明:连接BD.
∵,,,
∴,
∴是直角三角形,
∴.
4.若矩形的长a= ,宽b= .
(1)求矩形的面积和周长;
(2)求a2+b2﹣20+2ab的值.
【答案】(1)解:∵矩形的长a= ,宽b= .
∴矩形的面积为:( )( )
=6﹣5
=1;
矩形的周长为:2( + )=4
(2)解:a2+b2﹣20+2ab
=(a+b)2﹣20
=( + + ﹣ )2﹣20
=(2 )2﹣20
=24﹣20
=4
5.如图,一个大正方形中截去面积为和的两个正方形.
(1)求大正方形的边长;
(2)求留下部分的面积.
【答案】(1)解:∵两个正方形的面积分别为12cm2和20cm2,
∴边长分别为cm和cm,
∴大正方形的边长为:( cm),
答:大正方形的边长为;
(2)解:
.
答:留下部分的面积为.
6.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠BCD=90°,∠B=45°, , .求四边形ABCD的面积.
【答案】解:AD和BC的延长线相交于E点,如图,
∵∠A=∠BCD=90°,∠B=45°,
∴△ABE和△CDE都为等腰直角三角形,
∴S△ABE= AB2= ×(2 )2=12,S△CDE= CD2= ×( )2= ,
∴四边形ABCD的面积=12﹣ = .
7.如图,机器人从点A沿着西南方向行了4 个单位,到达点B后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,求原来点A的坐标.
【答案】解:过点B作BD⊥y轴于点D,
∵机器人从点A沿着西南方向行了4 个单位,
∴AD=BD=4 ×sin45°=4,
∵到达点B后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,
∴DO=4tan30°= ,
∴AO=4+ ,
∴点A的坐标为:(0,4+ ).
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥_AB于点D,AC+BC=
,AB=2
.
(1)求△ABC的面积;
(2)求CD的长.
【答案】(1)解:在Rt△ABC中,∵AC2+BC2=AB2,
∴(AC+BC)2-2AC·BC=AB2,
又∵ AC+BC= ,AB=2
∴AC·BC=2 .
S△ABC= AC·BC=
(2)解:∵S△ABC= AB·CD= .
∴CD=
9.如图,在5×5的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,请在所给网格中按下列要求画出图形.
(1)(i)已知点A在格点(即小正方形的顶点)上,画一条线段AB,长度为 ,且点B在格点上.
(ii)以上题所画的线段AB为一边,另外两条边长分别为 , .画一个△ABC,使点C在格点上(只需画出符合条件的一个三角形).
(2)所画出的△ABC的边AB上的高线长为 .(直接写出答案)
【答案】(1)解:(i)如图所示:B点即为所求
(ii)如图所示:△ABC,即为所求
(2)
【解析】(2)设AB上的高线长为x,根据题意可得:
x AB=9﹣ ×3×2﹣ ×1×2﹣ ×1×3=3.5,
故 x=7,
解得:x= .
故答案为: .
10.某居民小区有块形状为矩形的绿地,长为米,宽为米,现在要矩形绿地中修建两个形状大小相同的长方形花坛(即图中阴影部分),每个长方形花坛的长为米,宽为米.
(1)求矩形的周长.(结果化为最简二次根式)
(2)除去修建花坛的地方,其它地方全修建成通道,通道上要铺上造价为6元/平方米的地砖,要铺完整个通道,则购买地砖需要花费多少元?
【答案】(1)解:矩形的长为米,宽为米,
∴矩形的周长为(米).
答:矩形的周长为米.
(2)解:通道的面积为(平方米),
则购买地砖需要花费(元).
答:购买地砖需要花费336元.
【培优训练】
11.设m、x、y均为正整数,且 ,则(x+y+m) = .
【答案】256
【解析】两边同时平方得: ,又因为m、x、y均为正整数,所以: , ;所以 ,又因为 ,即 ;所以 ;所以 =8;所以
所以答案为:256
12.如果(x﹣ )(y﹣ )=2008,求3x2﹣2y2+3x﹣3y﹣2007= .
【答案】1
【解析】设a= ,b= ,则x2﹣a2=y2﹣b2=2008,
∴(x+a)(x﹣a)=(y+b)(y﹣b)=2008①
∵(x﹣a)(y﹣b)=2008②
∴由①②得
x+a=y﹣b,x﹣a=y+b
∴x=y,a+b=0,
∴ + =0,
∴x2=y2=2008,
∴3x2﹣2y2+3x﹣3y﹣2007=3×2008﹣2×2008+3(x﹣y)﹣2007=2008+3×0﹣2007=1.
故答案为:1
13.已知 为有理数, 分别表示 的整数部分和小数部分,且 ,则 .
【答案】2.5
【解析】因为2< <3,所以2<5- <3,故m=2,n=5- -2=3- .
把m=2,n=3- 代入amn+bn2=1,化简得(6a+16b)-(2a+6b) =1,所以6a+16b=1且2a+6b=0,解得a=1.5,b=-0.5.
所以2a+b=3-0.5=2.5.故答案为:2.5.
14.阅读材料:如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,记,那么这个三角形的面积S=.这个公式叫“海伦公式”,它是利用三角形三条边的边长直接求三角形面积的公式.中国的秦九韶也得出了类似的公式,称三斜求积术,故这个公式又被称为“海伦﹣﹣秦九韶公式”.完成下列问题:
如图,在△ABC中,a=9,b=7,c=8.
(1)求△ABC的面积;
(2)设AB边上的高为h1,AC边上的高为h2,求h1+h2的值.
【答案】(1)解:∵a=9,b=7,c=8,
∴,
∴;
(2)解:由(1)及题意得:,
∴.
15.阅读下面的文字,解答问题.
大家知道 是无理数,而无理数是无限不循环小数,因此 的小数部分我们不可能完全地写出来,于是小明用 ﹣1来表示 的小数部分,你同意小明的表示方法吗?事实上,小明的表示方法是有道理的,因为 的整数部分是1,用这个数减去其整数部分,差就是小数部分.
请解答下列问题:
(1)求出 +2的整数部分和小数部分;
(2)已知:10+ =x+y,其中x是整数,且0<y<1,请你求出(x﹣y)的相反数.
【答案】(1)解:∵1< <2,
∴3< +2<4,
∴ +2的整数部分是1+2=3,
+2的小数部分是 ﹣1;
(2)解:∵2< <3,
∴12<10+ <13,
∴10+ 的整数部分是12,10+ 的小数部分是10+ ﹣12= ﹣2,
即x=12,y= ﹣2,
∴x﹣y=12﹣( ﹣2)
=12﹣ +2
=14﹣ ,
则x﹣y的相反数是 ﹣14
16.已知a,b,m都是实数,若a+b=2,则称a与b是关于1的“平衡数”.
(1)4与 是关于1的“平衡数”, 与 是关于1的“平衡数”;
(2)若 ,判断 与 是否是关于1的“平衡数”,并说明理由.
【答案】(1)-2;
(2)解:不是.
∵ ,
∴ .
∴ .
∴ .
∴
=
=
=3.
∴ 与 不是关于1的“平衡数”.
【解析】(1)2-4=-2,所以4与-2是关于1的“平衡数”,
,所以 与 是关于1的“平衡数”
故依次填: , ;
17.观察下列各式,发现规律: ; ; ;
(1)填空: , ;
(2)计算 写出计算过程 : ;
(3)请用含自然数 的代数式把你所发现的规律表示出来.
【答案】(1)5 ;6
(2)解:原式=
(3)解:观察、分析上述各式的规律可得: .
【知识点】二次根式的应用;探索数与式的规律
【解析】(1)① ;② ;
18.解答题
(1)如图,若图中小正方形的边长为1,则△ABC的面积为 .
(2)反思(1)的解题过程,解决下面问题:
若2 , , (其中a,b均为正数) 是一个三角形的三条边长,求此三角形的面积.
【答案】(1)
(2)解:构造如图的矩形,
设每个单位矩形的长为b,宽为a,则:
AD= ,AC=2 ,BC= .
则△ABC的面积等于大矩形面积与三个直角三角形面积之差,
故S△ABC=5a×2b﹣ ×3a×b﹣v5a×b﹣ ×2a×2b=4ab.
19.解答题
(1)阅读:若一个三角形的三边长分别为a、b、c,设 ,则这个三角形的面积为 .
(2)应用:如图1,在△ABC中,AB=6,AC=5,BC=4,求△ABC面积.
(3)引申:如图2,在(2)的条件下,AD、BE分别为△ABC的角平分线,它们的交点为I,求:I到AB的距离.
【答案】(1)解:如图:
在△ABC中,过A作高AD交BC于D,
设BD=x,那么DC=a﹣x,
由于AD是△ABD、△ACD的公共边h2=c2﹣x2=b2﹣(a﹣x)2,
解出x得x= ,
于是h= ,
△ABC的面积S= ah= a
即S= ,
令p= (a+b+c),
对被开方数分解因式,并整理得到
(2)解:由题意,得:a=4,b=5,c=6;
∴p= = ;
∴S= = = ,
故△ABC的面积是
(3)解:如图,过点I作IF⊥AB、IG⊥AC、IH⊥BC,垂足分别为点F、G、H,
∵AD、BE分别为△ABC的角平分线,
∴IF=IH=IG,
∵S△ABC=S△ABI+S△ACI+S△BCI,
即 = ×6 IF+ ×5 IG+ ×4 IH,
∴3 IF+ IF+2 IF= ,
解得IF= ,
故I到AB的距离为
20.由 得, ;如果两个正数a,b,即 ,则有下面的不等式: ,当且仅当 时取到等号.
例如:已知 ,求式子 的最小值.
解:令 ,则由 ,得 ,当且仅当 时,即 时,式子有最小值,最小值为4.
请根据上面材料回答下列问题:
(1)当 ,式子 的最小值为 ;当 ,则当 时,式子 取到最大值;
(2)用篱笆围一个面积为32平方米的长方形花园,使这个长方形花园的一边靠墙(墙长20米),问这个长方形的长、宽各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(3)如图,四边形 的对角线 、 相交于点O, 、 的面积分别是8和14,求四边形 面积的最小值.
【答案】(1)2;-3
(2)解:设篱笆的长为 ,则宽为 ,∴篱笆的周长为 ,
∵ ,
∴ ,
当且仅当, 时,等号成立,解得 或 (舍去),
∴ =4,
∴长方形的长为8米、宽为4米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是16米;
(3)解:设点B到AC的距离BE= ,点D到OC的距离DF= ,
∵ 、 的面积分别是8和14,
∴OA= ,OC= ,
∴AC=OA+OC= + ,
∴
( + )
= + + ,
∵ ,
∴ + ,
∴ + + ,
∴四边形 面积的最小值 .
【解析】(1)∵ ,
∴ ,
∴式子 的最小值为为2,
故答案为:2;
∵ ,
∴ >
∴ ,
当且仅当, 时,等号成立,
解得 不符合题意,舍去,取 ,
∴ ,
∴ ,
∴当 时,式子 取到最大值,
故答案为:-3;
【直击中考】
21.(2017·邵阳)我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》一书中,给出了著名的秦九韶公式,也叫三斜求积公式,即如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,则该三角形的面积为S= ,现已知△ABC的三边长分别为1,2, ,则△ABC的面积为 .
【答案】1
【知识点】二次根式的应用
【解析】∵S= ,
∴△ABC的三边长分别为1,2, ,则△ABC的面积为:
S= =1,
故答案为:1.
22.(2014·镇江)读取表格中的信息,解决问题.
n=1 a1= +2 b1= +2 c1=1+2
n=2 a2=b1+2c1 b2=c1+2a1 c2=a1+2b1
n=3 a3=b2+2c2 b3=c2+2a2 c=a2+2b2
… … … …
满足 的n可以取得的最小整数是 .
【答案】7
【知识点】二次根式的应用
【解析】由a1+b1+c1= +2 + +2+1+2 =3( + +1),
a2+b2+c2=9( + +1),
…
an+bn+cn=3n( + +1),
∵
∴an+bn+cn≥2014×( ﹣ +1)( + )=2014( + +1),
∴3n≥2014,
则36<2014<37,
∴n最小整数是7.
故答案为:7
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1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
浙江版2022-2023学年度下学期八年级数学下册第1章二次根式
1.3 二次根式的运算(3)
【知识重点】
应用二次根式及其运算解决简单实际问题要注意两个方面:一是用二次根式或含二次根式的代数式表示未知量;二是通过二次根式的四则混合运算求出未知量,并化简.
【经典例题】
【例1】如图,在一个长方形中无重叠的放入面积分别为和的两张正方形纸片,则图中空白部分的面积为( )
A. B. C. D.
【例2】已知三角形的三边长分别为a、b、c,求其面积问题,中外数学家曾经进行过深入研究,古希腊的几何学家海伦(Heron,约公元50年)给出求其面积的海伦公式S=,其中p=;我国南宋时期数学家秦九韶(约1202-1261)曾提出利用三角形的三边求其面积的秦九韶公式S=,若一个三角形的三边长分别为2,3,4,则其面积是( )
A. B. C. D.
【例3】用四张一样大小的长方形纸片拼成一个如图所示的正方形 ,它的面积是75, ,图中空白的地方是一个正方形,那么这个小正方形的周长为( )
A. B. C. D.
【例4】阅读理解:对于任意正整数a,b,∵,∴,∴,只有当时,等号成立;结论:在(a、b均为正实数)中,只有当时,有最小值.若,有最小值为 .
【例5】已知a、b是正整数,如果有序数对(a, b)能使得2 的值也是整数,那么称(a,b)是2 的一个“理想数对”。如(1,1)使得2 =4,(4,4)使得2 所以(1,1)和(4,4)都是2 的“理想数对”,请你再写出一个2 的“理想数对”: .
【例6】如图,已知 地在 地的正东方向,两地相距 两地之间有一条东北走向的高速公路,且A,B两地到这条高速公路的距变相等.上午8:00测得一辆在高速公路上行驶的汽车位于 地的正南方向 处,至上午8:20,发现该车在 地的西北方向 处,该段高速公路限速为110km/h,判断该车是否超速行驶.
【基础训练】
1.三角形的周长为 ,面积为 ,已知两边的长分别为 和 ,求:
(1)第三边的长;
(2)第三边上的高.
2.做一个底面积为24 cm2,长、宽、高的比为4 :2:1的长方体.求:
(1)该长方体的长、宽、高.
(2)该长方体的表面积.
(3)该长方体的体积.
3.如图:每个小正方形的边长都是1.
(1)求四边形的周长.
(2)求证:.
4.若矩形的长a= ,宽b= .
(1)求矩形的面积和周长;
(2)求a2+b2﹣20+2ab的值.
5.如图,一个大正方形中截去面积为和的两个正方形.
(1)求大正方形的边长;
(2)求留下部分的面积.
6.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠BCD=90°,∠B=45°, , .求四边形ABCD的面积.
7.如图,机器人从点A沿着西南方向行了4 个单位,到达点B后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,求原来点A的坐标.
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥_AB于点D,AC+BC=
,AB=2
.
(1)求△ABC的面积;
(2)求CD的长.
9.如图,在5×5的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,请在所给网格中按下列要求画出图形.
(1)(i)已知点A在格点(即小正方形的顶点)上,画一条线段AB,长度为 ,且点B在格点上.
(ii)以上题所画的线段AB为一边,另外两条边长分别为 , .画一个△ABC,使点C在格点上(只需画出符合条件的一个三角形).
(2)所画出的△ABC的边AB上的高线长为 .(直接写出答案)
10.某居民小区有块形状为矩形的绿地,长为米,宽为米,现在要矩形绿地中修建两个形状大小相同的长方形花坛(即图中阴影部分),每个长方形花坛的长为米,宽为米.
(1)求矩形的周长.(结果化为最简二次根式)
(2)除去修建花坛的地方,其它地方全修建成通道,通道上要铺上造价为6元/平方米的地砖,要铺完整个通道,则购买地砖需要花费多少元?
【培优训练】
11.设m、x、y均为正整数,且 ,则(x+y+m) = .
12.如果(x﹣ )(y﹣ )=2008,求3x2﹣2y2+3x﹣3y﹣2007= .
13.已知 为有理数, 分别表示 的整数部分和小数部分,且 ,则 .
14.阅读材料:如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,记,那么这个三角形的面积S=.这个公式叫“海伦公式”,它是利用三角形三条边的边长直接求三角形面积的公式.中国的秦九韶也得出了类似的公式,称三斜求积术,故这个公式又被称为“海伦﹣﹣秦九韶公式”.完成下列问题:
如图,在△ABC中,a=9,b=7,c=8.
(1)求△ABC的面积;
(2)设AB边上的高为h1,AC边上的高为h2,求h1+h2的值.
15.阅读下面的文字,解答问题.
大家知道 是无理数,而无理数是无限不循环小数,因此 的小数部分我们不可能完全地写出来,于是小明用 ﹣1来表示 的小数部分,你同意小明的表示方法吗?事实上,小明的表示方法是有道理的,因为 的整数部分是1,用这个数减去其整数部分,差就是小数部分.
请解答下列问题:
(1)求出 +2的整数部分和小数部分;
(2)已知:10+ =x+y,其中x是整数,且0<y<1,请你求出(x﹣y)的相反数.
16.已知a,b,m都是实数,若a+b=2,则称a与b是关于1的“平衡数”.
(1)4与 是关于1的“平衡数”, 与 是关于1的“平衡数”;
(2)若 ,判断 与 是否是关于1的“平衡数”,并说明理由.
17.观察下列各式,发现规律: ; ; ;
(1)填空: , ;
(2)计算 写出计算过程 : ;
(3)请用含自然数 的代数式把你所发现的规律表示出来.
18.解答题
(1)如图,若图中小正方形的边长为1,则△ABC的面积为 .
(2)反思(1)的解题过程,解决下面问题:
若2 , , (其中a,b均为正数) 是一个三角形的三条边长,求此三角形的面积.
19.解答题
(1)阅读:若一个三角形的三边长分别为a、b、c,设 ,则这个三角形的面积为 .
(2)应用:如图1,在△ABC中,AB=6,AC=5,BC=4,求△ABC面积.
(3)引申:如图2,在(2)的条件下,AD、BE分别为△ABC的角平分线,它们的交点为I,求:I到AB的距离.
20.由 得, ;如果两个正数a,b,即 ,则有下面的不等式: ,当且仅当 时取到等号.
例如:已知 ,求式子 的最小值.
解:令 ,则由 ,得 ,当且仅当 时,即 时,式子有最小值,最小值为4.
请根据上面材料回答下列问题:
(1)当 ,式子 的最小值为 ;当 ,则当 时,式子 取到最大值;
(2)用篱笆围一个面积为32平方米的长方形花园,使这个长方形花园的一边靠墙(墙长20米),问这个长方形的长、宽各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(3)如图,四边形 的对角线 、 相交于点O, 、 的面积分别是8和14,求四边形 面积的最小值.
【直击中考】
21.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》一书中,给出了著名的秦九韶公式,也叫三斜求积公式,即如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,则该三角形的面积为S= ,现已知△ABC的三边长分别为1,2, ,则△ABC的面积为 .
22.读取表格中的信息,解决问题.
n=1 a1= +2 b1= +2 c1=1+2
n=2 a2=b1+2c1 b2=c1+2a1 c2=a1+2b1
n=3 a3=b2+2c2 b3=c2+2a2 c=a2+2b2
… … … …
满足 的n可以取得的最小整数是 .
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