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初中数学沪科版九年级下册第24章 圆综合与测试当堂检测题
展开这是一份初中数学沪科版九年级下册第24章 圆综合与测试当堂检测题,共38页。试卷主要包含了下列叙述正确的有个.等内容,欢迎下载使用。
沪科版九年级数学下册第24章圆章节训练
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。
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、下列图案中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2、平面直角坐标系中点关于原点对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
3、如图,在中,,,,将绕原点O逆时针旋转90°,则旋转后点A的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
4、下列叙述正确的有( )个.
(1)随着的增大而增大;
(2)如果直角三角形斜边的长是斜边上的高的4倍,那么这个三角形两个锐角的度数分别是和;
(3)斜边为的直角三角形顶点的轨迹是以中点为圆心,长为直径的圆;
(4)三角形三边的垂直平分线的交点到三角形三个顶点的距离相等;
(5)以为三边长度的三角形,不是直角三角形.
A.0 B.1 C.2 D.3
5、小明将图案绕某点连续旋转若干次,每次旋转相同角度,设计出一个外轮廓为正六边形的图案(如图),则可以为( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
6、如图,在Rt中,.以点为圆心,长为半径的圆交于点,则的长是( )
A.1 B. C. D.2
7、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2.将△ABC绕点C按顺时针方向旋转到点D落在AB边上,此时得到△EDC,斜边DE交AC边于点F,则图中阴影部分的面积为( )
A.3 B.1 C. D.
8、下列各点中,关于原点对称的两个点是( )
A.(﹣5,0)与(0,5) B.(0,2)与(2,0)
C.(﹣2,﹣1)与(﹣2,1) D.(2,﹣1)与(﹣2,1)
9、如图,是的直径,弦,垂足为,若,则( )
A.5 B.8 C.9 D.10
10、如图,的半径为6,将劣弧沿弦翻折,恰好经过圆心O,点C为优弧上的一个动点,则面积的最大值是( )
A. B. C. D.
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、已知⊙A的半径为5,圆心A(4,3),坐标原点O与⊙A的位置关系是______.
2、如图,在平面直角坐标系内,∠OA0A1=90°,∠A1OA0=60°,以OA1为直角边向外作Rt△OA1A2,使∠A2A1O=90°,∠A2OA1=60°,按此方法进行下去,得到 Rt△OA2A3,Rt△OA3A4…,若点A0的坐标是(1,0),则点A2021的横坐标是___________.
3、如图,点D为边长是的等边△ABC边AB左侧一动点,不与点A,B重合的动点D在运动过程中始终保持∠ADB=120°不变,则四边形ADBC的面积S的最大值是 ____.
4、为了落实“双减”政策,朝阳区一些学校在课后服务时段开设了与冬奥会项目冰壶有关的选修课.如图,在冰壶比赛场地的一端画有一些同心圆作为营垒,其中有两个圆的半径分别约为60cm和180 cm,小明掷出一球恰好沿着小圆的切线滑行出界,则该球在大圆内滑行的路径MN的长度为______cm.
5、已知60°的圆心角所对的弧长是3.14厘米,则它所在圆的周长是______厘米.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、(教材呈现)下图是华师版九年级下册数学教材第43页的部分内容.
圆周角定理 在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于该弧所对的圆心角的一半;相等的圆周角所对的弧相等.
由圆周角定理,可以得到以下推论:推论1 90°的圆周角所对的弦是直径.(如图)
(推论证明)已知:△ABC的三个顶点都在⊙O上,且∠ACB=90°.
求证:线段AB是⊙O的直径.
请你结合图①写出推论1的证明过程.
(深入探究)如图②,点A,B,C,D均在半径为1的⊙O上,若∠ACB=90°,∠ACD=60°.则线段AD的长为 .
(拓展应用)如图③,已知△ABC是等边三角形,以AC为底边在三角形ABC外作等腰直角三角形ACD,点E是BC的中点,连结DE. 若AB=,则DE的长为 .
2、已知:如图,正方形的边长为1,在射线AB上取一点E,联结DE,将ADE绕点D针旋转90°,E点落在点F处,联结EF,与对角线BD所在的直线交于点M,与射线DC交于点N.求证:
(1)当时,求的值;
(2)当点E在线段AB上,如果,,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)联结AM,直线AM与直线BC交于点G,当时,求AE的值.
3、如图,已知AB是⊙O的直径,⊙O过BC的中点D,且.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若,,求的半径.
4、正方形绿化场地拟种植两种不同颜色(用阴影部分和非阴影部分表示)的花卉,要求种植的花卉能组成轴对称或中心对称图案,下面是三种不同设计方案中的一部分.
(1)请把图①、图②补成既是轴对称图形,又是中心对称图形,并画出一条对称轴;
(2)把图③补成只是中心对称图形,并把中心标上字母P.
5、如图1,BC是⊙O的直径,点A,P在⊙O上,且分别位于BC的两侧(点A、P均不与点B、C重合),过点A 作AQ⊥AP,交PC 的延长线于点Q,AQ交⊙O于点D,已知AB=3,AC=4.
(1)求证:△APQ∽△ABC.
(2)如图2,当点C为的中点时,求AP的长.
(3)连结AO,OD,当∠PAC与△AOD的一个内角相等时,求所有满足条件的AP的长.
-参考答案-
一、单选题
1、B
【分析】
根据中心对称图形与轴对称图形的概念逐项分析
【详解】
解:A. 是轴对称图形,不是中心对称图形,故该选项不正确,不符合题意;
B. 既是轴对称图形,又是中心对称图形,故该选项正确,符合题意;
C. 不是轴对称图形,是中心对称图形,故该选项不正确,不符合题意;
D. 不是轴对称图形,是中心对称图形,故该选项不正确,不符合题意;
故选B
【点睛】
本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合,掌握中心对称图形与轴对称图形的概念是解题的关键.
2、B
【分析】
根据关于原点对称的两个点,横坐标、纵坐标分别互为相反数,即可求解.
【详解】
解:平面直角坐标系中点关于原点对称的点的坐标是
故选B
【点睛】
本题考查了关于原点对称的点的特征,掌握关于原点对称的两个点,横坐标、纵坐标分别互为相反数是解题的关键.
3、C
【分析】
过点A作AC⊥x轴于点C,设 ,则 ,根据勾股定理,可得,从而得到 ,进而得到∴ ,可得到点 ,再根据旋转的性质,即可求解.
【详解】
解:如图,过点A作AC⊥x轴于点C,
设 ,则 ,
∵ ,,
∴,
∵, ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
∴ ,
∴点 ,
∴将绕原点O顺时针旋转90°,则旋转后点A的对应点的坐标是,
∴将绕原点O逆时针旋转90°,则旋转后点A的对应点的坐标是.
故选:C
【点睛】
本题考查坐标与图形变化一旋转,解直角三角形等知识,解题的关键是求出点A的坐标,属于中考常考题型.
4、D
【分析】
根据反比例函数的性质,得当或者时,随着的增大而增大;根据直径所对圆周角为直角的性质,得斜边为的直角三角形顶点的轨迹是以中点为圆心,长为直径的圆;根据垂直平分线的性质,得三角形三边的垂直平分线的交点到三角形三个顶点的距离相等;根据勾股定理逆定理、完全平方公式的性质计算,可判断直角三角形,即可完成求解.
【详解】
当或者时,随着的增大而增大,故(1)不正确;
如果直角三角形斜边的长是斜边上的高的4倍,那么这个三角形两个锐角的度数分别是和;,故(2)正确;
∵圆的直径所对的圆周角为直角
∴斜边为的直角三角形顶点A的轨迹是以中点为圆心,长为直径的圆,故(3)正确;
三角形三边的垂直平分线的交点到三角形三个顶点的距离相等,故(4)正确;
∵
∴
∴以为三边长度的三角形,是直角三角形,故(5)错误;
故选:D.
【点睛】
本题考查了三角形、垂直平分线、反比例函数、圆、勾股定理逆定理的知识;解题的关键是熟练掌握反比例函数、垂直平分线、圆周角、勾股定理逆定理的性质,从而完成求解.
5、B
【分析】
由题意依据每次旋转相同角度,旋转了六次,且旋转了六次刚好旋转了一周为360°进行分析即可得出答案.
【详解】
解:因为每次旋转相同角度,旋转了六次,
且旋转了六次刚好旋转了一周为360°,
所以每次旋转相同角度 .
故选:B.
【点睛】
本题考查旋转的性质,解题的关键是能够找到旋转中心,从而确定旋转角的度数.
6、B
【分析】
利用三角函数及勾股定理求出BC、AB,连接CD,过点C作CE⊥AB于E,利用,求出BE,根据垂径定理求出BD即可得到答案.
【详解】
解: 在Rt中,,
∴BC=3,,
连接CD,过点C作CE⊥AB于E,
∵,
∴,
解得,
∵CB=CD,CE⊥AB,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】
此题考查了锐角三角函数,勾股定理,垂径定理,熟记各定理并熟练应用是解题的关键.
7、D
【分析】
根据题意及旋转的性质可得是等边三角形,则,,根据含30度角的直角三角形的性质,即可求得,由勾股定理即可求得,进而求得阴影部分的面积.
【详解】
解:如图,设与相交于点,
,,
,
旋转,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
阴影部分的面积为
故选D
【点睛】
本题考查了等边三角形的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,旋转的性质,利用含30度角的直角三角形的性质是解题的关键.
8、D
【分析】
根据关于原点对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,可得答案.
【详解】
解:A、(﹣5,0)与(0,5)横、纵坐标不满足关于原点对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数的特征,故A错误;
B、(0,2)与(2,0)横、纵坐标不满足关于原点对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数的特征,故B错误;
C、(﹣2,﹣1)与(﹣2,1)关于x轴对称,故C错误;
D、关于原点对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,故D正确;
故选:D.
【点睛】
本题考查了关于原点对称的点的坐标,关于原点对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数.
9、C
【分析】
连接,根据垂径定理可得,设的半径为,则,进而勾股定理列出方程求得半径,进而求得
【详解】
解:如图,连接,
∵是的直径,弦,
∴
设的半径为,则
在中,,
即
解得
即
故选C
【点睛】
本题考查的是垂径定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
10、C
【分析】
如图,过点C作CT⊥AB于点T,过点O作OH⊥AB于点H,交⊙O于点K,连接AO、AK,解直角三角形求出AB,求出CT的最大值,可得结论.
【详解】
解:如图,过点C作 CT⊥AB 于点T,过点O作OH⊥AB于点H,交⊙O于点K,连接AO、AK,
由题意可得AB垂直平分线段OK,
∴AO=AK,OH=HK=3,
∵OA=OK,
∴OA=OK=AK,
∴∠OAK=∠AOK=60°,
∴AH=OA×sin60°=6×=3,
∵OH⊥AB,
∴AH=BH,
∴AB=2AH=6,
∵OC+OH⩾CT,
∴CT⩽6+3=9,
∴CT的最大值为9,
∴△ABC的面积的最大值为=27,
故选:C.
【点睛】
本题考查垂径定理、三角函数、三角形的面积、垂线段最短等知识,解题的关键是求出CT的最大值,属于中考常考题型.
二、填空题
1、在⊙A上
【分析】
先根据两点间的距离公式计算出OA,然后根据点与圆的位置关系的判定方法判断点O与⊙A的位置关系.
【详解】
解:∵点A的坐标为(4,3),
∴OA==5,
∵半径为5,
∴OA=r,
∴点O在⊙A上.
故答案为:在⊙A上.
【点睛】
本题考查了点与圆的位置关系:点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,当点P在圆外⇔d>r;当点P在圆上⇔d=r;当点P在圆内⇔d<r.
2、22020
【分析】
根据,,点的坐标是,得,点 的横坐标是,点 的横坐标是-,同理可得点 的横坐标是,点 的横坐标是,点 的横坐标是,点 的横坐标是,点 的横坐标是,依次进行下去,可得点的横坐标,进而求得的横坐标.
【详解】
解:∵∠OA0A1=90°,∠A1OA0=60°,点A0的坐标是(1,0),
∴OA0=1,
∴点A1 的横坐标是 1=20,
∴OA1=2OA0=2,
∵∠A2A1O=90°,∠A2OA1=60°,
∴OA2=2OA1=4,
∴点A2 的横坐标是- OA2=-2=-21,
依次进行下去,Rt△OA2A3,Rt△OA3A4…,
同理可得:
点A3 的横坐标是﹣2OA2=﹣8=﹣23,
点A4 的横坐标是﹣8=﹣23,
点A5 的横坐标是 OA5=×2OA4=2OA3=4OA2=16=24,
点A6 的横坐标是2OA5=2×2OA4=23OA3=64=26,
点A7 的横坐标是64=26,
…
发现规律,6次一循环,
即
,
,
2021÷6=336……5
则点A2021的横坐标与的坐标规律一致是 22020.
故答案为:22020.
【点睛】
本题考查了规律型——点的坐标,解决本题的关键是理解动点的运动过程,总结规律,发现规律,点A3n在轴上,且坐标为.
3、
【分析】
根据题意作等边三角形的外接圆,当点运动到的中点时,四边形ADBC的面积S的最大值,分别求出两个三角形的面积,相加即可.
【详解】
解:根据题意作等边三角形的外接圆,
D在运动过程中始终保持∠ADB=120°不变,
在圆上运动,
当点运动到的中点时,四边形ADBC的面积S的最大值,
过点作的垂线交于点,如图:
,
,
,
在中,
,
解得:,
,
过点作的垂线交于,
,
,
,
,
故答案是:.
【点睛】
本题考查了等边三角形,外接圆、勾股定理、动点问题,解题的关键是,作出图象及掌握圆的相关性质.
4、
【分析】
如图,设小圆的切线MN与小圆相切于点D,与大圆交于M、N,连接OD、OM,根据切线的性质定理和垂径定理求解即可.
【详解】
解:如图,设小圆的切线MN与小圆相切于点D,与大圆交于M、N,连接OD、OM,
则OD⊥MN,
∴MD=DN,
在Rt△ODM中,OM=180cm,OD=60cm,
∴cm,
∴cm,
即该球在大圆内滑行的路径MN的长度为cm,
故答案为:.
【点睛】
本题考查切线的性质定理、垂径定理、勾股定理,熟练掌握切线的性质和垂径定理是解答的关键.
5、18.84
【分析】
先根据弧长公式求得πr,然后再运用圆的周长公式解答即可.
【详解】
解:设圆弧所在圆的半径为厘米,
则,
解得,
则它所在圆的周长为(厘米),
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查了弧长公式、圆的周长公式等知识点,牢记弧长公式是解答本题的关键.
三、解答题
1、【推论证明】见解析;【深入探究】;【拓展应用】.
【分析】
推论证明:根据圆周角定理求出,即可证明出线段AB是⊙O的直径;
深入探究:连接AB,首先根据∠ACB=90°得出AB是⊙O的直径,然后求出,然后根据同弧所对的圆周角相等得到,然后根据30°角直角三角形的性质求出BD的长度,最后根据勾股定理即可求出AD的长度;
拓展应用:连接AE,作CF⊥DE交DE于点F,首先根据等边三角形三线合一的性质求出,然后证明出A,E,C,D四点共圆,然后根据同弧或等弧所对的圆周角相等求出,,最后根据等腰直角三角形的性质和30°角直角三角形的性质,结合勾股定理求解即可.
【详解】
解:推论证明:∵
∴,
∴A,B,O三点共线,
又∵点O是圆心,
∴AB是⊙O的直径;
深入探究:如图所示,连接AB,
∵∠ACB=90°
∴AB是⊙O的直径
∴
∵∠ACD=60°
∴
∵
∴
∴在中,
∴;
拓展应用:如图所示,连接AE,作CF⊥DE交DE于点F,
∵△ABC是等边三角形,点E是BC的中点
∴,
又∵以AC为底边在三角形ABC外作等腰直角三角形ACD
∴,
∴点A,E,C,D四点都在以AC为直径的圆上,
∵
∴
∵CF⊥DE
∴是等腰直角三角形
∴,
∴
∵
∴,解得:
∴
∵
∴
∴在中,
∴
∴.
【点睛】
此题考查了圆周角定理,90°的圆周角所对的弦是直径,相等的圆周角所对的弧相等,等边三角形和等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点和性质定理.
2、
(1);
(2),0≤x≤1;
(3)AE的值为或.
【分析】
(1)过点E作EH⊥BD与H,根据正方形的边长为1,,求出EB=1-,根据正方形性质可求∠ABD=45°,根据EH⊥BD,得出∠BEH=180°-∠EBH-∠EHB=180°-45°-90°=45°,求出EH=BH=BEsin45=,以及 DH=DB-BH=,利用三角函数定义求解即可;
(2)解:根据AE=x,求出BE=1-x,根据旋转将△ADE绕点D针旋转90°,得到△DCF,CF=AE=x,根据勾股定理ED=FD=,EF=,可证△DEF为等腰直角三角形,先证△BEM∽△FDM,得出,再证△EMD∽△BMF,得出,两式相乘得出,整理即可;
(3)当点G在BC上,,先证△BGM∽△DAM,得出,由(2)知△BEM∽△FDM,得出,得出,结合,消去y, 当点G在CB延长线上,,过M作ML⊥BC,交直线BC于L,证明△BGM∽△DAM,得出,根据∠LBM=∠CBD=45°,ML⊥BC,证出△MLB为等腰直角三角形,再证△MLB∽△DCB,,CD=1,ML=,ML∥BE,结合△LMF∽△BEF,得出即解方程即可.
(1)
解:过点E作EH⊥BD与H,
∵正方形的边长为1,,
∴EB=1-,
∵BD为正方形对角线,
∴BD平分∠ABC,
∴∠ABD=45°,
∵EH⊥BD,
∴∠BEH=180°-∠EBH-∠EHB=180°-45°-90°=45°,
∴EH=BH,
∴EH=BH=BEsin45=,AB=BDcos45°,
∴,
∴DH=DB-BH=,
;
(2)
解:如上图,∵AE=x,
∴BE=1-x,
∵将△ADE绕点D针旋转90°,得到△DCF,
∴CF=AE=x,ED=FD=,
∴BF=BC+CF=1+x,
在Rt△EBF中EF=,
∵∠EDF=90°,ED=FD,
∴△DEF为等腰直角三角形,
∴∠DFE=∠DEF=45°,
∴∠EBM=∠MFD=45°,
∵∠EMB=∠DMF,
∴△BEM∽△FDM,
∴,即,
∵∠DEM=∠FBM=45°,∠EMD=∠BMF,
∴△EMD∽△BMF,
∴,即,
∴,
∴,
∴即,
∴,0≤x≤1;
(3)
解:当点G在BC上,,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD∥BG,
∴∠DAM=∠BGM,∠ADM=∠GBM,
∴△BGM∽△DAM,
∴,
∵由(2)知△BEM∽△FDM,
∴,
∵DB=,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴即,
解,舍去;
当点G在CB延长线上,,过M作ML⊥BC,交直线BC于L,
∵GB∥AD,
∴∴∠DAM=∠BGM,∠ADM=∠GBM,
∴△BGM∽△DAM,
∴,
∴,
∴,
∵∠LBM=∠CBD=45°,ML⊥BC,
∴△MLB为等腰直角三角形,
∵ML∥CD,
∴∠LMB=∠CDB,∠L=∠DCB,
∴△MLB∽△DCB,
∴,CD=1,
∴ML=
∵ML∥BE,
∴∠L=∠FBE,∠LMF=∠BEF,
∴△LMF∽△BEF,
∴,
∵BE=AE-AB=x-1,LF=LB+BC+CF=,BF=BC+CF=1+x,
∴,
整理得:,
解得,舍去,
∴AE的值为或.
【点睛】
本题考查正方形性质,图形旋转先证,等腰直角三角形判定与性质,锐角三角函数定义,三角形相似判定与性质,勾股定理,解一元二次方程,函数关系式,本题难度大,利用辅助线狗仔三角形相似是解题关键.
3、(1)证明见解析;(2).
【分析】
(1)连接,只要证明即可.此题可运用三角形的中位线定理证,因为,所以.
(2)根据直角三角形中角所对的直角边等于斜边的一半及勾股定理可分别求出的长和、的长,即可根据中位线性质求出的长,即的半径长.
【详解】
(1)证明:连接.
因为是的中点,是的中点,
,
.
,
.
,是圆的半径,
是的切线.
(2)如图,,,
,,
,且,
,
,
且,
∴,
,
,
∴ ,
的半径长为.
【点睛】
本题考查了切线的判定、直角三角形中角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理等知识.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证它们垂直即可解决问题.
4、
(1)见解析
(2)见解析
【分析】
(1)根据轴对称图形,中心对称图形的性质画出图形即可.
(2)根据中心对称图形的定义画出图形即可.
(1)
解:图形如图①②所示.
(2)
解:图形如图③所示,点P即为所求作.
【点睛】
本题考查利用旋转变换设计图案,正方形的性质,轴对称图形,中心对称图形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
5、(1)见解析;(2)(3)当,时,;当时,.
【分析】
(1)通过证,,即可得;
(2)先证是等腰直角三角形,求,通过,得,求CQ长,即可求PQ得长,通过,即可得,即可求AP.
(3)分类讨论, ,,,三种情况讨论,再通过勾股定理和相似即可求解.
【详解】
证明:(1)∵AQ⊥AP
∴
∵BC是⊙O的直径
∴
∴
∵
∴
(2)如图,连接CD,PD
∵BC是⊙O的直径
∴
∵AB=3,AC=4
∴利用勾股定理得:,即直径为5
∵
∴
∴DP是⊙O的直径,且DP=BC=5
∵点C为的中点
∴CD=PC
∵
∴
∴是等腰直角三角形
∴利用勾股定理得:,则
∵,
∴
∵
∴
∴,即:
∴
∴
∵
∴,即:
∴
(3)连接AO,OD,OP,CD,OD交AC于点M
∵(已证)
∴OD,OP共线,为⊙O的直径
情况一:当时
∵,
∴
∴AP=PC
∵
∴
∴
∴即
∵AP=PC
∴
∴在中,
∴
∴在中,
情况二:当时,
∵
∴
∴
同情况一:
情况三:当时
∵,
∴
∴,
∵OA=OD
∴
∴
∴
综上所述,当,时,;当时,.
【点睛】
本题考查了圆周角定理,垂径定理,圆的内接四边形的性质,勾股定理,相似三角形的性质和判定等,是圆的综合题。解答此题的关键是,通过圆的性质,找到角与角、边与边之间的关系.
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