27.1 3.圆周角
一、选择题
1.如图K-15-1,在⊙O中,直径AB为10 cm,弦AC为6 cm,∠ACB的平分线交⊙O于点D,则图中的圆周角有( )
图K-15-1
A.9个 B.8个 C.7个 D.6个
2.2018·聊城如图K-15-2,在⊙O中,弦BC与半径OA相交于点D,连结AB,OC.若∠A=60°,∠ADC=85°,则∠C的度数是( )
图K-15-2
A.25° B.27.5° C.30° D.35°
3.如图K-15-3,BD是⊙O的直径,点A,C在⊙O上,=,∠AOB=60°,则∠BDC的度数是( )
图K-15-3
A.60° B.45° C.35° D.30°
4.2018·盐城如图K-15-4,AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,∠ADC=35°,则∠CAB的度数为( )
图K-15-4
A.35° B.45° C.55° D.65°
5.如图K-15-5,一个圆形人工湖,弦AB是湖上的一座桥,已知桥AB长100 m,测得圆周角∠ACB=45°,则这个人工湖的直径AD为( )
图K-15-5
A.50 m B.100 m
C.150 m D.200 m
6.在⊙O中,如果∠AOB=78°,那么弦AB所对的圆周角的度数为( )
A.78° B.39°
C.156° D.39°或141°
7.四边形ABCD内接于⊙O,∠A,∠B,∠C,∠D的度数比可能是( )
A.1∶3∶2∶4 B.7∶5∶10∶8
C.13∶1∶5∶17 D.1∶2∶3∶4
8.如图K-15-6,A,B,C是⊙O上的三点,且四边形ABCO是平行四边形,OF⊥OC交⊙O于点F,则∠BAF等于( )
图K-15-6
A.12.5° B.15° C.20° D.22.5°
9.2017·泰安如图K-15-7,△ABC内接于⊙O.若∠A=α,则∠OBC等于( )
图K-15-7
A.180°-2α B.2α
C.90°+α D.90°-α
二、填空题
10.2017·重庆如图K-15-8,BC是⊙O的直径,点A在圆上,连结AO,AC,∠AOB=64°,则∠ACB=________°.
图K-15-8
11.如图K-15-9,AB为半圆的直径,C为半圆上的一点,CD⊥AB于点D,连结AC,BC,则与∠ACD互余的角是________.
图K-15-9
12.如图K-15-10,AB为⊙O的直径,D为⊙O上异于A,B的一点,连结BD并延长至点C,使CD=BD,连结AC,则△ABC的形状为____________.
图K-15-10
三、解答题
13.如图K-15-11,已知圆内接四边形ABDC,AB是⊙O的直径,OD⊥BC于点E.
(1)请写出四个不同类型的正确结论;
(2)若BE=4,AC=6,求DE的长.
图K-15-11
14.如图K-15-12,AC是⊙O的直径,弦BD交AC于点E,连结AD,CD,BC.
(1)求证:△ADE∽△BCE;
(2)如果AD2=AE·AC,求证:CD=CB.
图K-15-12
15.2018·张家界如图K-15-13,P是⊙O的直径AB延长线上一点,且AB=4,M为上的一个动点(不与点A,B重合),射线PM与⊙O交于点N(不与点M重合).
(1)当点M在什么位置时,△MAB的面积最大?并求岀这个最大值;
(2)求证:△PAN∽△PMB.
图K-15-13
1.[答案] B
2.[解析] D ∵∠A=60°,∠ADC=85°,∴∠B=∠ADC-∠A=85°-60°=25°,∴∠O=2∠B=2×25°=50°,∴∠C=∠ADC-∠O=85°-50°=35°,故选D.
3.[答案] D
4.[解析] C ∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∵∠ABC=∠ADC=35°,∴∠CAB=55°.故选C.
5.[答案] B
6.[答案] D
7.[答案] C
8.[答案] B
9.[解析] D 连结OC,则∠BOC=2∠A=2α.因为OB=OC,所以∠OBC=∠OCB=×(180°-2α)=90°-α.
10.[答案] 32
[解析] 从图形中可以看出,∠AOB,∠ACB分别是⊙O中所对的圆心角、圆周角,利用圆周角定理可得∠AOB=2∠ACB,代入∠AOB的度数即可得∠ACB的度数.具体的解题过程如下:
∵∠AOB,∠ACB分别是⊙O中所对的圆心角、圆周角,∴∠AOB=2∠ACB.∵∠AOB=64°,∴∠ACB=32°.
11.[答案] ∠CAD和∠BCD
12.[答案] 等腰三角形
[解析] 方法一:如图,连结AD.
∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,
∴AD⊥BC.
又∵CD=BD,
∴AD为BC边的垂直平分线,
∴AB=AC,故△ABC为等腰三角形.
方法二:如图,连结OD.
∵OA=OB,BD=CD,
∴OD∥AC且OD=AC.
又∵OB=AB=OD,
∴AC=AB,
∴AB=AC,∴△ABC为等腰三角形.
13.解:(1)答案不唯一,如BE=CE,=,∠BED=90°,AC∥OD,△BOD是等腰三角形,△BOE∽△BAC等.
(2)∵AB是⊙O的直径,
∴OA=OB.
∵OD⊥BC,
∴BE=CE,
∴OE为△ABC的中位线,
∴OE=AC=×6=3.
在Rt△OBE中,由勾股定理,得
OB===5,
∴OD=OB=5,
∴DE=OD-OE=5-3=2.
14.证明:(1)∵∠A与∠B均是所对的圆周角,
∴∠A=∠B.
又∵∠AED=∠BEC,
∴△ADE∽△BCE.
(2)∵AD2=AE·AC,
∴=.
又∵∠A=∠A,∴△ADE∽△ACD,
∴∠AED=∠ADC.
∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°,
∴∠AED=90°,
∴直径AC垂直于弦BD,
∴CD=CB.
15.[解析] (1)已知三角形的底边一定,当底边的高最大时,三角形有最大面积,即当点M在的中点处时,△MAB的面积最大.
(2)如果两个三角形中,其中两个角相等,那么这两个三角形相似.因为所对的两个圆周角相等,∠P=∠P,所以△PAN∽△PMB.
解:(1)当M在的中点处时,△MAB的面积最大.
连结AM,OM.当M为的中点时,OM⊥AB,OM=AB=×4=2,
∴S△MAB=AB·OM=×4×2=4.
(2)证明:∵∠PMB=∠PAN,∠P=∠P,
∴△PAN∽△PMB.
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27.1 1.圆的基本元素
一、选择题
1. 下列语句中正确的个数是( )
(1)过圆上一点可以作圆的无数条最长弦;
(2)等弧的弧长一定相等;
(3)圆上的点到圆心的距离都相等;
(4)同圆或等圆中,优弧一定比劣弧长.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图K-12-1所示,以坐标原点O为圆心的圆与y轴交于点A,B,且OA=1,则点B的坐标是( )
图K-12-1
A.(0,1) B.(0,-1)
C.(1,0) D.(-1,0)
3. M,N是⊙O上的两点,已知OM=3 cm,那么一定有( )
A.MN>6 cm B.MN=6 cm
C.MN<6 cm D.MN≤6 cm
4.如图K-12-2,OA,OB是⊙O的两条半径,点C在⊙O上.若∠A=∠B=22.5°,则∠ACB的度数为( )
图K-12-2
A.45° B.35° C.25° D.20°
5.如图K-12-3,直线l1∥l2,点A在直线l1上,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交直线l1,l2于B,C两点,连结AC,BC.若∠ABC=54°,则∠1的大小为( )
图K-12-3
A.36° B.54° C.72° D.73°
6.如图K-12-4,四边形PAOB是扇形OMN的内接矩形,顶点P在上,且不与点M,N重合,当点P在上移动时,矩形PAOB的形状、大小随之变化,则AB的长度( )
图K-12-4
A.不变 B.变小 C.变大 D.不能确定
二、填空题
7.(1)过圆内一点可以作圆的最长弦——直径,可以作____________条;
(2) 如图K-12-5所示,在⊙O中,______是直径,________是弦,____________是劣弧,____________是优弧.
图K-12-5
8.如图K-12-6所示,CD是⊙O的直径,若AB⊥CD,垂足为B,∠OAB=40°,则∠C等于________度.
图K-12-6
9.如图K-12-7,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,∠BOC=110°,AD∥OC,则∠AOD=________°.
图K-12-7
10.在平面直角坐标系中,以点(3,0)为圆心,2为半径画圆,则圆与x轴的交点坐标为____________.
11.如图K-12-8,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,OD∥BC.若OD=1,则BC的长为________.
图K-12-8
12.如图K-12-9所示,以△ABC的边BC为直径的⊙O分别交AB,AC于点D,E,连结OD,OE.若∠A=65°,则∠DOE=________°.
图K-12-9
三、解答题
13.已知:如图K-12-10,OA,OB,OC是⊙O的三条半径,∠AOC=∠BOC,M,N分别为OA,OB的中点.求证:MC=NC.
图K-12-10
14.已知:如图K-12-11,BD,CE是△ABC的高,M为BC的中点.试说明点B,C,D,E在以点M为圆心的同一个圆上.
图K-12-11
15.如图K-12-12所示,在平面直角坐标系中,以点A(3,0)为圆心,5为半径画圆,交x轴于B,C两点,交y轴于D,E两点.求点B,C,D,E的坐标.
图K-12-12
16.有一块长为8米,宽为6米的长方形草地,现要安装自动旋转喷水装置,这种装置喷水的半径为5米,则安装几个最节省费用?怎样安装?请说明理由.
17.如图K-12-13,已知两个同心圆的圆心为O,大圆的半径OA,OB分别交小圆于点C,D,则AB与CD有怎样的位置关系?为什么?
图K-12-13
1. [答案] C
2.[答案] B
3. [解析] D ∵OM=3 cm,∴⊙O的半径为3 cm,∴⊙O的直径为6 cm,即在⊙O中的最长弦的长度为6 cm,∴MN最长为6 cm,∴MN≤6 cm.
4.[答案] A
5.[答案] C
6.[解析] A 连结OP.∵四边形PAOB是扇形OMN的内接矩形,∴AB=OP=⊙O的半径.当点P在上移动时,⊙O的半径一定,∴AB的长度不变.故选A.
7.[答案] (1)1条或无数
(2)AD AC和AD 和 和
8.[答案] 25
9.[答案] 40
[解析] ∵∠BOC=110°,∠BOC+∠AOC=180°,∴∠AOC=70°.∵AD∥OC,OD=OA,∴∠D=∠A=∠AOC=70°,
∴∠AOD=180°-2∠A=40°.
10.[答案] (1,0)和(5,0)
11.[答案] 2
12.[答案] 50
[解析] ∵∠A=65°,
∴∠B+∠C=180°-65°=115°.
∵OB=OD,OC=OE,
∴∠BDO=∠DBO,∠OEC=∠OCE,
∴∠BDO+∠DBO+∠OEC+∠OCE=2×115°=230°,
∴∠BOD+∠EOC=2×180°-230°=130°,
∴∠DOE=180°-130°=50°.
13.[解析] 要证MC=NC,可以证明MC和NC所在的两个三角形全等.
证明:∵OA,OB都是⊙O的半径,
∴OA=OB.
∵M,N分别为OA,OB的中点,
∴OM=ON.
又∵∠AOC=∠BOC,OC=OC,
∴△OMC≌△ONC,
∴MC=NC.
14.解:连结ME,MD.
∵BD,CE是△ABC的高,M为BC的中点,
∴ME=MD=MC=MB=BC,
∴点B,C,D,E在以点M为圆心的同一个圆上.
15.解:因为点A的坐标为(3,0),而AB=AC=5,
所以点B的坐标为(-2,0),点C的坐标为(8,0).
如图,连结AD,AE.
在Rt△AOD中,AD=5,AO=3,
所以OD===4.
同理OE=4,
所以点D的坐标为(0,4),点E的坐标为(0,-4).
16.解:安装一个最节省费用,安装在这块长方形草地的对角线交点处.因为以对角线的交点为圆心,以5米为半径的圆能够把这块长方形草地完全覆盖.
17.解:AB∥CD.
理由如下:∵OA=OB,OC=OD,
∴∠OAB=∠OBA,∠OCD=∠ODC,
∴∠OAB=(180°-∠O),∠OCD=(180°-∠O),
∴∠OAB=∠OCD,∴AB∥CD.
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27.1 2. 第1课时 弧、弦、圆心角之间的关系
一、选择题
1.如图K-13-1,在⊙O中,=,下列结论错误的是( )
图K-13-1
A.AB=CD
B.∠AOC=∠DOB
C.∠OCD=∠OBA
D.=
2.下列说法中正确的是( )
①圆心角是顶点在圆心的角;②两个圆心角相等,它们所对的弦也相等;③两条弦相等,圆心到这两条弦的距离也相等;④在等圆中,圆心角不相等,它们所对的弦也不相等.
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
3.在⊙O和⊙O′中,已知∠AOB=∠CO′D,则( )
A.= B.< C.> D.与的大小无法确定
4.在同圆或等圆中,若的长度等于的长度,则下列说法中正确的有( )
①的度数=的度数;②所对的圆心角等于所对的圆心角;③和是等弧;④所对的弦的长度等于所对的弦的长度.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图K-13-2,已知AB是⊙O的直径,==,∠BOC=40°,那么∠AOE的度数为( )
图K-13-2
A.40° B.60° C.75° D.120°
6.如图K-13-3,四边形ABCD内接于⊙O,AC平分∠BAD,则下列结论中正确的是( )
图K-13-3
A.AB=AD B.BC=CD
C.= D.∠BCA=∠DCA
二、填空题
7.如图K-13-4,AB,CD是⊙O的两条弦.
(1)如果AB=CD,那么∠AOB=________,=________;
(2)如果=,那么AB=________,∠BOC=________;
(3)如果∠AOB=∠COD,那么AB=________,=________;
(4)如果AB=CD,OE⊥AB于点E,OF⊥CD于点F,那么OE________OF.
图K-13-4
8.如图K-13-5,圆心角∠AOB=20°,将旋转n°得到,则的度数为________.
图K-13-5
9.如图K-13-6所示,D,E分别是⊙O的半径OA,OB上的点,CD⊥OA,CE⊥OB,CD=CE,则与的大小关系是________.
图K-13-6
10.在⊙O中,AB是弦,∠OAB=50°,则弦AB所对的圆心角的度数是__________,弦AB所对的弧的度数为____________.
11.如图K-13-7,AB和DE是⊙O的直径,弦AC∥DE.若BE=3,则CE=________.
图K-13-7
三、解答题
12.2017·牡丹江如图K-13-8,在⊙O中,=,CD⊥OA于点D,CE⊥OB于点E.求证:AD=BE.
图K-13-8
13.已知:如图K-13-9,在⊙O中,AB=CD.
求证:(1)=;
(2)∠AOC=∠BOD.
图K-13-9
14.如图K-13-10,以?ABCD的一个顶点A为圆心,AB长为半径作圆,分别交BC,AD于点E,F,BA的延长线交⊙A于点G.试说明=.
图K-13-10
15.已知:如图K-13-11,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,CE⊥AB于点E,DF⊥AB于点F,且AE=BF,则弦AC与BD相等吗?为什么?
图K-13-11
1.[答案] D
2.[答案] C
3.[解析] D 等圆心角对等弧定理成立的前提是“在同圆或等圆中”.在未交代半径关系时,相等的圆心角与其所对的弧的大小无法确定.
4.[解析] D 此题考查圆心角、弧、弦之间的关系及等弧、弧的度数等概念,它们对应相等的前提条件是“在同圆或等圆中”.
5.[答案] B
6.[解析] B A项,∵∠BCA与∠DCA的大小关系不确定,∴AB与AD不一定相等,故本选项错误.
B项,∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC,
∴BC=CD,故本选项正确.
C项,∵∠BCA与∠DCA的大小关系不确定,
∴与不一定相等,故本选项错误.
D项,∠BCA与∠DCA的大小关系不确定,故本选项错误.
故选B.
7.[答案] (1)∠COD (2)CD ∠DOA
(3)CD (4)=
8.[答案] 20°
9.[答案] 相等
10.[答案] 80° 80°或280°
[解析] ∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA=50°,
∴∠AOB=80°,∴弦AB所对的劣弧的度数为80°,弦AB所对的优弧的度数为280°.
11.[答案] 3
[解析] 连结CO.∵AC∥DE,
∴∠ACO=∠COE,∠EOB=∠A.
∵OA=OC, ∴∠ACO=∠A,
∴∠COE=∠EOB,∴CE=BE=3.
12.[解析] 连结OC,先根据=得出∠AOC=∠BOC,再由已知条件根据A.A.S.定理得出△COD≌△COE,由此可得出结论.
证明:连结OC.
∵=,
∴∠AOC=∠BOC.
∵CD⊥OA于点D,CE⊥OB于点E,∴∠CDO=∠CEO=90°.
在△COD与△COE中,
∵∠DOC=∠EOC,∠CDO=∠CEO=90°,CO=CO,
∴△COD≌△COE(A.A.S.),∴OD=OE.又∵AO=BO,∴AD=BE.
13.证明:(1)∵在⊙O中,AB=CD,
∴=,∴-=-,
即=.
(2)∵=,∴∠AOC=∠BOD.
14.解:连结AE.
∵AB=AE,AD∥BC,
∴∠ABE=∠AEB, ∠FAE=∠AEB,∠GAF=∠ABE,
∴∠GAF=∠FAE,∴=.
15.解:弦AC与BD相等.
理由如下:连结OC,OD,如图.
∵OA=OB,AE=BF,
∴OE=OF.
∵CE⊥AB,DF⊥AB,
∴∠OEC=∠OFD=90°.
在Rt△OEC和Rt△OFD中,
∵OE=OF,OC=OD,
∴Rt△OEC≌Rt△OFD,
∴∠COE=∠DOF,
∴=,∴AC=BD.
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27.1 2. 第2课时 垂径定理
一、选择题
1.圆是轴对称图形,它的对称轴有( )
A.1条 B.2条
C.4条 D.无数条
2.在半径为3的圆中,一条弦的长度为4,则圆心到这条弦的距离是( )
A.3 B.4 C. D.
3.2018·张家界如图K-14-1,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,OC=5 cm,CD=8 cm,则AE等于( )
图K-14-1
A.8 cm B.5 cm
C.3 cm D.2 cm
4.过⊙O内一点M的最长的弦长为4 cm,最短的弦长为2 cm,则OM的长为( )
A. cm B. cm C.3 cm D.2 cm
5.2017·金华如图K-14-2,在半径为13 cm的圆形铁片上切下一块高为8 cm的弓形铁片,则弓形弦AB的长为( )
图K-14-2
A.10 cm B.16 cm
C.24 cm D.26 cm
6.在直径为200 cm的圆柱形油槽内装入一些油以后,截面如图K-14-3所示.若油面AB=160 cm,则油的最大深度为( )
图K-14-3
A.40 cm B.60 cm C.80 cm D.100 cm
7.如图K-14-4,正方形ABCD的四个顶点在⊙O上,⊙O的直径为 dm,若往这个圆面上随意抛一粒豆子,则豆子落在正方形ABCD内的概率是( )
图K-14-4
A. B. C. D.
二、填空题
8.如图K-14-5,在⊙O中,弦AB=6,圆心O到AB的距离OC=2,则⊙O的半径为________.
图K-14-5
9.如图K-14-6,在5×5的正方形网格中,一条圆弧经过A,B,C三点,那么这条圆弧所在圆的圆心是点________.
图K-14-6
10.如图K-14-7,在⊙O中,AB,AC为互相垂直且相等的弦,OD⊥AB,OE⊥AC,垂足分别为D,E.若AC=2 cm,则⊙O的半径为________.
图K-14-7
11.如图K-14-8,在△ABC中,已知∠ACB=130°,∠BAC=20°,BC=2,以点C为圆心,CB长为半径的圆交AB于点D,则BD的长为________.
图K-14-8
12.如图K-14-9所示,若⊙O的半径为13 cm,P是弦AB上的一个动点,且到圆心的最短距离为5 cm,则弦AB的长为________cm.
图K-14-9
13.工程上常用钢珠来测量零件上小圆孔的宽口,假设钢珠的直径是10 mm,测得钢珠顶端离零件表面的距离为8 mm,如图K-14-10所示,则这个小圆孔的宽口AB的长度为________mm.
图K-14-10
三、解答题
14.如图K-14-11,在以点O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C,D两点.
求证:AC=BD.
图K-14-11
15.如图K-14-12,已知AB是⊙O的弦,C是的中点,AB=8,AC=2 ,求⊙O的半径.
图K-14-12
16.如图K-14-13,已知⊙O的弦CD垂直于直径AB于点F,点E在CD上,且AE=CE.
(1)求证:CA2=CE·CD;
(2)已知CA=5,AE=3,求sin∠EAF的值.
图K-14-13
17.如图K-14-14,在一块残破的轮片上,量得弓形的弦AB=24 cm,弓形的高为8 cm,求残破的轮片的直径.
图K-14-14
1.[答案] D
2.[答案] C
3.[解析] A ∵弦CD⊥AB于点E,CD=8 cm,∴CE=CD=4 cm.在Rt△OCE中,∵OC=5 cm,CE=4 cm,∴OE==3 cm,∴AE=AO+OE=5+3=8 (cm).故选A.
4.[解析] A 过圆内一点最长的弦为直径,最短的弦为与这条直径垂直的弦,由垂径定理和勾股定理可求得OM= cm.
5.[解析] C 如图,在Rt△OCB中,OC=5 cm,OB=13 cm,根据勾股定理,得BC===12(cm).
∵OC⊥AB,∴AB=2BC=24 cm.
6.[答案] A
7.[答案] A
8.[答案]
9.[答案] Q
[解析] 根据垂径定理的推论,则作弦AB和BC的垂直平分线,交点Q即为圆心.
10.[答案] cm
11.[答案] 2
[解析] 如图,过点C作CE⊥AB于点E.
由题意易知∠B=180°-∠BAC-∠ACB=180°-20°-130°=30°.
在Rt△BCE中,
∵∠CEB=90°,
∠B=30°,BC=2,
∴CE=BC=1,BE=CE=.
∵CE⊥BD,∴DE=BE,
∴BD=2BE=2 .
故答案为2 .
12.[答案] 24
[解析] 连结OA,当OP⊥AB时,OP最短,此时OP=5 cm,且AB=2AP.在Rt△AOP中,AP===12(cm),所以AB=24 cm.
13.[答案] 8
14.证明:过点O作OE⊥AB于点E,
则AE=BE,CE=DE,
∴AE-CE=BE-DE,即AC=BD.
15.解:如图,连结OA,OC,OC交AB于点D.
设⊙O的半径为r.
∵C是的中点,
∴=,∴OC⊥AB,
∴AD=DB=AB=4.
在Rt△ACD中,CD==2,
在Rt△ADO中,∵OA2=AD2+OD2,
∴r2=16+(r-2)2,解得r=5.
∴⊙O的半径为5.
16.解:(1)证明:∵弦CD垂直于直径AB,
∴=,∴AC=AD,
∴∠D=∠C.
又∵AE=CE,∴∠CAE=∠C,
∴∠CAE=∠D.
又∵∠C=∠C,
∴△CEA∽△CAD,
∴=,即CA2=CE·CD.
(2)∵CA2=CE·CD,CA=5,CE=AE=3,
∴52=3CD,∴CD=.
∵弦CD垂直于直径AB于点F,∴CF=FD,
∴CF=CD=×=,∴EF=CF-CE=-3=.
在Rt△AFE中,sin∠EAF===.
17.解:如图,设残破的轮片的圆心为O,过点O作OC⊥AB于点C,
延长OC交⊙O于点D,则CD=8 cm,AC=BC=AB=12 cm.连结OB.设⊙O的半径为R cm,由勾股定理,得R2=122+(R-8)2,解得R=13,∴残破的轮片的直径为26 cm.
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