(共35张PPT)
第八章 解析几何
阶段提能(九) 解析几何
一、单项选择题
1.已知两条直线l1:ax+4y-1=0,l2:x+ay+2=0,则“a=2”是“l1∥l2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
1
题号
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3
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6
7
8
9
√
10
11
12
A [若l1∥l2,则=≠,解得a=±2,即l1∥l2的充要条件是a=±2,所以a=2是l1∥l2的充分不必要条件.故选A.]
1
题号
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7
8
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11
12
2.(2025·陕西西安模拟)已知椭圆=1的焦点在y轴上,若焦距为4,则该椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
√
1
题号
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B [由题得t-4>10-t>0,即7<t<10,
由焦距为4,得t-4-(10-t)=4,解得t=9,
可得椭圆方程为x2+=1,所以b=1,a=,c=2,所以离心率为=.故选B.]
1
题号
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12
3.已知直线l:y=x+2m与双曲线C:=1(m>0)的一条渐近线平行,则C的右焦点到直线l的距离为( )
A.2 B.
C.+1 D.4
√
1
题号
2
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10
11
12
C [双曲线C:=1(m>0)的渐近线方程为y=±x,
因为直线l:y=x+2m与双曲线C的一条渐近线平行,
所以=,解得m=1,所以双曲线C的右焦点坐标为(2,0),
所以C的右焦点到直线l的距离为=+1.
故选C.]
1
题号
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12
4.已知两圆C1:(x+5)2+y2=9,C2:(x-5)2+y2=9,动圆C与圆C1外切,且和圆C2内切,则动圆C的圆心C的轨迹方程为( )
A.=1(x≥3) B.=1
C.=1(x≥3) D.=1
√
1
题号
2
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8
9
10
11
12
C [如图,设动圆C的半径为R,则|CC1|=3+R,|CC2|=R-3,
则|CC1|-|CC2|=6<10=|C1C2|,
所以动圆圆心C的轨迹是以C1,C2为焦点,6为实轴长的双曲线的右支.
因为2a=6,2c=10,所以a=3,c=5,b2=c2-a2=16.
故动圆圆心C的轨迹方程为=1(x≥3).故选C.]
1
题号
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10
11
12
5.(2025·广东潮汕实验中学模拟)记抛物线E:y2=4x的焦点为F,点A在E上,B(2,1),则|AF|+|AB|的最小值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
√
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题号
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3
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5
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12
B [过点A作x=-1的垂线,垂足为D,则|AF|=|AD|,则|AF|+|AB|=|AD|+|AB|≥3,如图所示.所以|AF|+|AB|的最小值为3.故选B.]
1
题号
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10
11
12
6.已知直线x-4y+9=0与椭圆=1(0A.2 B.4
C.2 D.4
√
1
题号
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3
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6
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8
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10
11
12
B [设A(x1,y1),B(x2,y2),由题可知=,x1+x2=-2,y1+y2=4,
则所以=-,
即=,解得b2=8,
所以c2=a2-b2=16-8=8,则c=2,
所以=×2c×2=4.故选B.]
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题号
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12
二、多项选择题
7.(2024·辽宁沈阳三模)设椭圆C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的动点,则下列说法正确的是( )
A.|PF1|的最大值为8
B.椭圆C的离心率e=
C.△PF1F2面积的最大值等于12
D.以线段F1F2为直径的圆与圆(x-4)2+(y-3)2=4相切
√
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题号
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8
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10
11
12
√
√
ACD [椭圆C:=1的长半轴长a=5,短半轴长b=4,则半焦距c==3,
对于A,|PF1|的最大值为a+c=8,A正确;
对于B,椭圆C的离心率e==,B错误;
对于C,设P(x0,y0),则|y0|max=4,而|F1F2|=2c=6,
因此△PF1F2面积的最大值等于×6×4=12,C正确;
对于D,以线段F1F2为直径的圆为x2+y2=9,圆心O(0,0),半径r1=3,
圆(x-4)2+(y-3)2=4的圆心E(4,3),半径r2=2,|OE|=5=r1+r2,则圆O与圆E外切,D正确.故选ACD.]
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题号
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12
8.(2024·江苏盐城期中)已知A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线C:y2=x上不同于原点O的两点,F是抛物线C的焦点,下列说法正确的是( )
A.F的坐标为
B.|AB|=x1+x2+
C.若OA⊥OB,则直线AB过定点(1,0)
D.若点P(-2,1),PA,PB为抛物线C的两条切线,则直线AB的方程为x-2y-2=0
√
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题号
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12
√
√
ACD [因为拋物线C:y2=x,故F的坐标为,故A正确;
当直线AB过焦点时,由抛物线定义可得|AB|=x1+x2+,但直线AB不一定过焦点,故B错误;
若OA⊥OB,故x1x2+y1y2=(y1y2)2+y1y2=0,即y1y2=-1或y1y2=0(舍去),
直线AB的方程为y=(x-x1)+y1,即y= + y1 =x + ,得y=(x-1),故直线AB过定点(1,0),故C正确;
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题号
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12
设过点P(-2,1)的切线方程为x=m(y-1)-2,联立 y2-my+m+2=0,
所以Δ=m2-4m-8=0,故m=2+2 或m=2-2,所以方程的根为y=,
故切线PA,PB方程中m分别为m1=2+2和m2=2-2,故y1+y2==2,
1
题号
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11
12
y1y2==-2,
可得直线AB:y=+y1=x+=x-1,即x-2y-2=0,故D正确.故选ACD.]
1
题号
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12
三、填空题
9.(2024·广东广州二模)已知A,B,F分别是椭圆C:=1(a>b>0)的右顶点、上顶点和右焦点,若过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,则C的离心率为________.
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题号
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[由已知可得A(a,0),B(0,b),F(c,0),
线段AF的垂直平分线方程为x=,过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,
所以圆心坐标为,圆的半径为,
所以过A,B,F三点的圆的方程为+(y-b)2=,
A(a,0)在圆上,所以+(0-b)2=,
整理得b2=ac,所以a2-c2=ac,所以c2+ac-a2=0,即e2+e-1=0,由01
题号
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10.(2025·湖北重点高中联考)已知抛物线y2=2x,从抛物线内一点A(2,)发出平行于x轴的光线经过抛物线上点B反射后交抛物线于点C,则直线BC与x轴交点的横坐标为________,△ABC的面积为________.
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题号
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[∵A(2,),∴B,
由抛物线的光学性质可知,直线BC过焦点F,即直线BC与x轴交点的横坐标为.F,直线BF的斜率为, ∴直线BC的倾斜角为60°,且∠ABC=120°,
即|BC|===,∵|AB|=,
∴S△ABC=|AB|·|BC|sin∠ABF==.]
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题号
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四、解答题
11.(2025·重庆模拟)已知椭圆Γ:+y2=1,直线l与椭圆Γ交于A,B两点,M为线段AB的中点.
(1)设直线l的斜率为k,已知M(1,m)(m>0),求证:k<-;
(2)直线l不与坐标轴重合且经过Γ的左焦点F1,直线OM与椭圆Γ交于C,D两点,且|AM|·|BM|=|CM|·|DM|,求直线l的方程.
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题号
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12
解:(1)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得=0,变形得=-,
即km=-,故k=-,又解得01
题号
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12
(2)由题意,直线l不与x轴重合,设直线l的方程为x=ny-1,
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题号
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联立得(n2+2)y2-2ny-1=0,Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=-,
可得|AB|===.
x1+x2=n(y1+y2)-2=-2=,
则AB的中点M的坐标为,
故CD的方程为y=-x.联立
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题号
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得x2=,
由对称性,不妨设C(x0,y0),D(-x0,-y0),则=,其中x0>0.
可得|CD|=·|2x0|==2.
由题意|OC|=|OD|=|CD|,|AM|=|BM|=|AB|,
且|AM|·|BM|=|CM|·|DM|=,
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题号
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故=-|OM|2,
即|AB|2=|CD|2-4|OM|2,
代入|AB|,|CD|,|OM|,得=-4,
解得n=±,故直线l的方程为x=±y-1.
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题号
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12.(2024·湖南邵阳三模)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,右顶点Q与C的上、下顶点所围成的三角形面积为2.
(1)求C的方程;
(2)不过点Q的动直线l与C交于A,B两点,直线QA与QB的斜率之积恒为.
①证明:直线l过定点;
②求△QAB面积的最大值.
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题号
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解:(1)令椭圆C:=1的半焦距为c,由离心率为,得=,
解得a=2c,b==c,
由三角形面积为2,得ab=2,则c=1,a=2,b=,
所以C的方程为=1.
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题号
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(2)①证明:由(1)知,Q(2,0),设直线l的方程为x=my+n(n≠2),A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去x得(3m2+4)y2+6mny+3n2-12=0,Δ=36m2n2-4(3m2+4)(3n2-12)>0,即3m2-n2+4>0,
则y1+y2=-,y1y2=,
直线QA与QB的斜率分别为kQA=,kQB=,
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题号
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所以kQA·kQB==
===,整理得n2+2n-8=0,解得n=-4或n=2,
当n=2时,直线x=my+2过点Q,不符合题意,因此n=-4,
所以直线l:x=my-4恒过定点P(-4,0).
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题号
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12
②由①知,y1+y2=,y1y2=,
则|y1-y2|===,
因此S△QAB=|PQ||y1-y2|==
≤=,当且仅当3=,
即m=±时取等号,
所以△QAB面积的最大值为.
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题号
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谢 谢!阶段提能(九) 解析几何
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共80分
一、单项选择题
1.已知两条直线l1:ax+4y-1=0,l2:x+ay+2=0,则“a=2”是“l1∥l2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.(2025·陕西西安模拟)已知椭圆=1的焦点在y轴上,若焦距为4,则该椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
3.已知直线l:y=x+2m与双曲线C:=1(m>0)的一条渐近线平行,则C的右焦点到直线l的距离为( )
A.2 B.
C.+1 D.4
4.已知两圆C1:(x+5)2+y2=9,C2:(x-5)2+y2=9,动圆C与圆C1外切,且和圆C2内切,则动圆C的圆心C的轨迹方程为( )
A.=1(x≥3) B.=1
C.=1(x≥3) D.=1
5.(2025·广东潮汕实验中学模拟)记抛物线E:y2=4x的焦点为F,点A在E上,B(2,1),则|AF|+|AB|的最小值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
6.已知直线x-4y+9=0与椭圆=1(0A.2 B.4
C.2 D.4
二、多项选择题
7.(2024·辽宁沈阳三模)设椭圆C:=1的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的动点,则下列说法正确的是( )
A.|PF1|的最大值为8
B.椭圆C的离心率e=
C.△PF1F2面积的最大值等于12
D.以线段F1F2为直径的圆与圆(x-4)2+(y-3)2=4相切
8.(2024·江苏盐城期中)已知A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线C:y2=x上不同于原点O的两点,F是抛物线C的焦点,下列说法正确的是( )
A.F的坐标为
B.|AB|=x1+x2+
C.若OA⊥OB,则直线AB过定点(1,0)
D.若点P(-2,1),PA,PB为抛物线C的两条切线,则直线AB的方程为x-2y-2=0
三、填空题
9.(2024·广东广州二模)已知A,B,F分别是椭圆C:=1(a>b>0)的右顶点、上顶点和右焦点,若过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,则C的离心率为________.
10.(2025·湖北重点高中联考)已知抛物线y2=2x,从抛物线内一点A(2,)发出平行于x轴的光线经过抛物线上点B反射后交抛物线于点C,则直线BC与x轴交点的横坐标为________,△ABC的面积为________.
四、解答题
11.(2025·重庆模拟)已知椭圆Γ:+y2=1,直线l与椭圆Γ交于A,B两点,M为线段AB的中点.
(1)设直线l的斜率为k,已知M(1,m)(m>0),求证:k<-;
(2)直线l不与坐标轴重合且经过Γ的左焦点F1,直线OM与椭圆Γ交于C,D两点,且|AM|·|BM|=|CM|·|DM|,求直线l的方程.
12.(2024·湖南邵阳三模)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,右顶点Q与C的上、下顶点所围成的三角形面积为2.
(1)求C的方程;
(2)不过点Q的动直线l与C交于A,B两点,直线QA与QB的斜率之积恒为.
①证明:直线l过定点;
②求△QAB面积的最大值.
阶段提能(九)
1.A [若l1∥l2,则=≠,解得a=±2,即l1∥l2的充要条件是a=±2,所以a=2是l1∥l2的充分不必要条件.故选A.]
2.B [由题得t-4>10-t>0,即7<t<10,
由焦距为4,得t-4-(10-t)=4,解得t=9,
可得椭圆方程为x2+=1,所以b=1,a=,c=2,所以离心率为=.故选B.]
3.C [双曲线C:=1(m>0)的渐近线方程为y=±x,
因为直线l:y=x+2m与双曲线C的一条渐近线平行,
所以=,解得m=1,所以双曲线C的右焦点坐标为(2,0),
所以C的右焦点到直线l的距离为=+1.
故选C.]
4.C [如图,设动圆C的半径为R,则|CC1|=3+R,|CC2|=R-3,
则|CC1|-|CC2|=6<10=|C1C2|,
所以动圆圆心C的轨迹是以C1,C2为焦点,6为实轴长的双曲线的右支.
因为2a=6,2c=10,所以a=3,c=5,b2=c2-a2=16.
故动圆圆心C的轨迹方程为=1(x≥3).故选C.]
5.B [过点A作x=-1的垂线,垂足为D,则|AF|=|AD|,则|AF|+|AB|=|AD|+|AB|≥3,如图所示.所以|AF|+|AB|的最小值为3.故选B.
]
6.B [设A(x1,y1),B(x2,y2),由题可知=,x1+x2=-2,y1+y2=4,
则所以=-,
即=,解得b2=8,
所以c2=a2-b2=16-8=8,则c=2,
所以=×2c×2=4.故选B.]
7.ACD [椭圆C:=1的长半轴长a=5,短半轴长b=4,则半焦距c==3,
对于A,|PF1|的最大值为a+c=8,A正确;
对于B,椭圆C的离心率e==,B错误;
对于C,设P(x0,y0),则|y0|max=4,而|F1F2|=2c=6,
因此△PF1F2面积的最大值等于×6×4=12,C正确;
对于D,以线段F1F2为直径的圆为x2+y2=9,圆心O(0,0),半径r1=3,
圆(x-4)2+(y-3)2=4的圆心E(4,3),半径r2=2,|OE|=5=r1+r2,则圆O与圆E外切,D正确.故选ACD.]
8.ACD [因为拋物线C:y2=x,故F的坐标为,故A正确;
当直线AB过焦点时,由抛物线定义可得|AB|=x1+x2+,但直线AB不一定过焦点,故B错误;
若OA⊥OB,故x1x2+y1y2=(y1y2)2+y1y2=0,即y1y2=-1或y1y2=0(舍去),
直线AB的方程为y=(x-x1)+y1,即y= + y1 =x + ,得y=(x-1),故直线AB过定点(1,0),故C正确;
设过点P(-2,1)的切线方程为x=m(y-1)-2,联立 y2-my+m+2=0,
所以Δ=m2-4m-8=0,故m=2+2 或m=2-2,所以方程的根为y=,
故切线PA,PB方程中m分别为m1=2+2和m2=2-2,故y1+y2==2,
y1y2==-2,
可得直线AB:y=+y1=x+=x-1,即x-2y-2=0,故D正确.故选ACD.]
9. [由已知可得A(a,0),B(0,b),F(c,0),
线段AF的垂直平分线方程为x=,过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,
所以圆心坐标为,圆的半径为,
所以过A,B,F三点的圆的方程为+(y-b)2=,
A(a,0)在圆上,所以+(0-b)2=,
整理得b2=ac,所以a2-c2=ac,所以c2+ac-a2=0,即e2+e-1=0,由010. [∵A(2,),∴B,
由抛物线的光学性质可知,直线BC过焦点F,即直线BC与x轴交点的横坐标为.F,直线BF的斜率为, ∴直线BC的倾斜角为60°,且∠ABC=120°,
即|BC|===,∵|AB|=,
∴S△ABC=|AB|·|BC|sin∠ABF==.
]
11.解:(1)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得=0,变形得=-,
即km=-,故k=-,又解得0(2)由题意,直线l不与x轴重合,设直线l的方程为x=ny-1,
联立得(n2+2)y2-2ny-1=0,Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=-,
可得|AB|===.
x1+x2=n(y1+y2)-2=-2=,
则AB的中点M的坐标为,
故CD的方程为y=-x.联立
得x2=,
由对称性,不妨设C(x0,y0),D(-x0,-y0),则=,其中x0>0.
可得|CD|=·|2x0|==2.
由题意|OC|=|OD|=|CD|,|AM|=|BM|=|AB|,
且|AM|·|BM|=|CM|·|DM|=,
故=-|OM|2,
即|AB|2=|CD|2-4|OM|2,
代入|AB|,|CD|,|OM|,得=-4,
解得n=±,故直线l的方程为x=±y-1.
12.解:(1)令椭圆C:=1的半焦距为c,由离心率为,得=,
解得a=2c,b==c,
由三角形面积为2,得ab=2,则c=1,a=2,b=,
所以C的方程为=1.
(2)①证明:由(1)知,Q(2,0),设直线l的方程为x=my+n(n≠2),A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去x得(3m2+4)y2+6mny+3n2-12=0,Δ=36m2n2-4(3m2+4)(3n2-12)>0,即3m2-n2+4>0,
则y1+y2=-,y1y2=,
直线QA与QB的斜率分别为kQA=,kQB=,
所以kQA·kQB==
=
==,整理得n2+2n-8=0,解得n=-4或n=2,
当n=2时,直线x=my+2过点Q,不符合题意,因此n=-4,
所以直线l:x=my-4恒过定点P(-4,0).
②由①知,y1+y2=,y1y2=,
则|y1-y2|=
==,
因此S△QAB=|PQ||y1-y2|
==
≤=,当且仅当3=,
即m=±时取等号,
所以△QAB面积的最大值为.
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