2023-2024学年安徽省亳州市利辛县八年级(下)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.当a=11时,二次根式 a−2的值为( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
2.某班班主任为了解学生参加体育锻炼的情况,从该班学生中随机抽取6名同学进行调查.经统计,他们的体育锻炼时间(单位:分钟)分别为65,60,75,65,80,65,则这组数据的众数是( )
A. 60B. 65C. 75D. 80
3.下列各式中,是最简二次根式的是( )
A. 0.1B. 12C. 16D. 15
4.一个多边形的内角和等于它的外角和的两倍,则这个多边形的边数为( )
A. 6B. 7C. 8D. 9
5.若a+b+c=0,那么一元二次方程ax2+bx+c=0必有一根是( )
A. OB. 1C. −1D. 2
6.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,∠A=20∘,则∠BDC=( )
A. 40∘
B. 55∘
C. 60∘
D. 65∘
7.我国南宋数学家杨辉在1275年提出了一个问题:直田积(矩形面积)八百六十四步(平方步),只云阔(宽)不及长一十二步(宽比长少一十二步),则“阔”是( )
A. 12步B. 24步C. 36步D. 72步
8.“赵爽弦图”巧妙的利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲.如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的大正方形.若AF=15,大正方形ABCD的面积是289,则小正方形EFGH的面积是( )
A. 16B. 25C. 49D. 64
9.若a,b是方程x2−x−2024=0的两个根,则a2+b=( )
A. 2024B. 2025C. 2026D. 2027
10.如图,在菱形ABCD中,AC=8,BD=6.E是CD边上一动点,过点E分别作EF⊥OC于点F,EG⊥OD于点G,连接FG,则FG的最小值为( )
A. 2.4
B. 3
C. 4.8
D. 4
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
11.要使二次根式 x−20242有意义,则实数x的取值范围是______.
12.关于x的一元二次方程2x2+4x+m=0的根的判别式的值为24,则m=______.
13.若甲组数据−2,−1,0,1,2的方差是s甲2,乙组数据18,19,20,21,22的方差是s乙2,则s甲2______s乙2.(填“>”“<”或“=”)
14.如图,在正方形ABCD中,点E是对角线AC上任意一点,连接DE,BE.
(1)若AD=AE,则∠CDE的度数为______;
(2)过点E作EF⊥DE交AB于点F,若BE=BF,则∠EBF的度数为______.
三、解答题:本题共9小题,共90分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题8分)
计算: 6×( 8+ 3)−4 21÷ 7.
16.(本小题8分)
解方程:x2−6x+2=5.
17.(本小题8分)
如图,已知四边形ABCD和CEFG都是正方形,在BC上截取BM,延长CD到点N,使BM=DN=CE.求证:四边形AMFN是正方形.
18.(本小题8分)
如图,观察图形,认真分析,其中S1表示Rt△A1A2O的面积,S2表示Rt△A2A3O的面积,…,以此类推.
OA22=( 1)2+1=2,S1= 12;
OA32=( 2)2+1=3,S2= 22;
OA42=( 3)2+1=4,S3= 32;
….
根据以上规律,解答下列问题:
(1)填空:OA62=______,S6=______;
(2)求S12+S22+S32+⋯+S1002的值.
19.(本小题10分)
如图,等边三角形ABC的边长是4,D,E分别为边AB,AC的中点,延长BC至点F,使CF=12BC,连接CD,DE,EF.
(1)求证:四边形DCFE是平行四边形;
(2)求EF的长.
20.(本小题10分)
某社区超市销售甲、乙两种面粉,已知购买20袋甲种面粉和16袋乙种面粉需要资金800元,购买40袋甲种面粉和8袋乙种面粉需要资金1000元.
(1)甲、乙两种面粉每袋的售价分别为多少元?
(2)已知该超市在四月份共售出甲种面粉500袋、乙种面粉300袋.五月份超市将甲种面粉每袋的售价提高a元,乙种面粉每袋的售价不变,结果与四月份相比,五月份甲种面粉的销量下降了10a袋,乙种面粉的销量上升了2a袋,但甲种面粉的销量仍高于乙种面粉,销售总额比四月份多出3000元,求a的值.
21.(本小题12分)
暑假即将来临,某校为进一步强化学生对“预防溺水”的认识,提高学生的自我防护意识,特组织七、八年级学生参加“预防溺水”知识竞赛.李老师从七年级和八年级各随机抽取10名学生的竞赛成绩,进行整理、描述和分析(竞赛成绩用x表示,共分成A,B,C,D四个等级:A.90≤x≤100;B.80≤x<90;C.70≤x<80;D.0≤x<70),下面给出部分信息:
七年级10名学生的竞赛成绩:94,93,85,83,79,78,78,78,67,65;
八年级10名学生中B等级所有学生的竞赛成绩:80,81,84,84.
八年级抽取的学生竞赛成绩扇形统计图
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a=______,b=______,m=______;
(2)根据以上数据,你认为在此次竞赛中,哪个年级学生的竞赛成绩更好?请说明理由;
(3)若竞赛成绩不低于90分的学生获“优秀少年”称号,七年级有400名学生,八年级有330名学生,请估计七、八年级学生中,获“优秀少年”称号的学生共有多少名.
22.(本小题12分)
如图,一艘渔船正以30海里/时的速度由西向东追赶鱼群,在A处看见小岛C在船的北偏东60∘方向上,40分钟后,渔船行至B处,此时看见小岛C在渔船的北偏东30∘方向上.
(1)求A处与小岛C之间的距离;
(2)渔船到达B处后,航行方向不变,当渔船继续航行多长时间时才能与小岛C的距离最短.
23.(本小题14分)
如图1,在矩形ABCD中,已知对角线AC的垂直平分线与边AD,BC分别交于点E,F.
(1)求证:OE=OF;
(2)若CD=3,CF=4,点P为线段AC上任意一点,求PE+PD的最小值;
(3)如图2,将矩形ABCD变形得到平行四边形ABCD,直线EF分别交边AD,BC于点E,F,将平行四边形ABCD沿EF翻折,使点C的对称点与点A重合,点D的对称点为点D′.若AB=2 2,BC=4,∠C=45∘,求AE的长.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:把a=11代入 a−2得 a−2= 11−2=3.
故选:C.
把a的值代入二次根式,然后化简二次根式即可.
本题考查了二次根式的定义:一般地,我们把形如 a(a≥0)的式子叫做二次根式.
2.【答案】B
【解析】解:∵65出现的次数最多,
∴这组数据的众数是65.
故选:B.
根据众数的定义解答即可.
本题考查了众数,解题的关键是掌握一组数据中出现次数最多的数据叫做众数.
3.【答案】D
【解析】解:A、 0.1= 110= 1010,不是最简二次根式,不符合题意;
B、 12= 22,不是最简二次根式,不符合题意;
C、 16=4,不是最简二次根式,不符合题意;
D、 15是最简二次根式,符合题意;
故选:D.
根据最简二次根式的定义进行解题即可.
本题考查最简二次根式,熟练掌握相关的知识点是解题的关键.
4.【答案】A
【解析】解:根据题意,得
(n−2)⋅180=720,
解得:n=6.
故这个多边形的边数为6.
故选:A.
任何多边形的外角和是360∘,内角和等于外角和的2倍则内角和是720∘.n边形的内角和是(n−2)⋅180∘,如果已知多边形的内角和,就可以得到一个关于边数的方程,解方程就可以求出多边形的边数.
本题主要考查了多边形的内角和以及外角和,已知多边形的内角和求边数,可以转化为方程的问题来解决,难度适中.
5.【答案】B
【解析】解:由题意,一元二次方程ax2+bx+c=0满足a+b+c=0,
∴当x=1时,代入方程ax2+bx+c=0,有a+b+c=0;
综上可知,方程必有一根为1.
故选:B.
由ax2+bx+c=0满足a+b+c=0,可得:当x=1时,有a+b+c=0.故问题可求.
本题考查了一元二次方程的解.此类题目的解法是常常将1或−1或0代入方程,来推理判断方程系数的关系.
6.【答案】A
【解析】解:在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,
∴CD=AD=12AB,
∴∠A=∠ACD=20∘,
∵∠BDC是△ACD的一个外角,
∴∠BDC=∠A+∠ACD=40∘,
故选:A.
先利用直角三角形斜边上的中线性质可得CD=AD,从而可得∠A=∠ACD=20∘,然后利用三角形的外角性质进行计算,即可解答.
本题考查了直角三角形斜边上的中线,三角形外角性质,熟练掌握直角三角形斜边上的中线性质是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:设“阔”是x步,则长是(x+12)步,
根据题意得:x(x+12)=864,
整理得:x2+12x−864=0,
解得:x1=−36(不符合题意,舍去),x2=24,
∴“阔”是24步.
故选:B.
设“阔”是x步,则长是(x+12)步,根据直田积(矩形面积)八百六十四步(平方步),可列出关于x的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
本题考查了一元二次方程的应用以及数学常识,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
8.【答案】C
【解析】解:∵大正方形ABCD的面积是289,
∴大正方形ABCD的边长AB=17,
∴在Rt△ABF中,AF=15,AB=17,
∴BF= AB2−AF2=8,
∵四个直角三角形全等,
∴AE=BF=8,
∴EF=AF−AE=15−8=7,
∴EF2=49,
∴小正方形EFGH的面积是49,
故选:C.
先求出大正方形的边长AB,再利用勾股定理求出直角三角形的短直角边长BF,进而求出小正方形边长EF,即可求出小正方形的面积.
本题以“赵爽弦图”为背景考查正方形的性质,勾股定理,全等三角形的性质,掌握数形结合思想是解题的关键.
9.【答案】B
【解析】解:∵a是方程x2−x−2024=0的根,
∴a2−a−2024=0,
∴a2=a+2024,
∴a2+b=a+2024+b=a+b+2024,
∵a,b是方程x2−x−2024=0的两个根,
∴a+b=1,
∴a2+b=1+2024=2025.
故选:B.
先利用一元二次方程根的定义得到a2=a+2024,则a2+b化为a+b+2024,再根据根与系数的关系得到a+b=1,然后利用整体代入的方法计算.
本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=−ba,x1x2=ca.也考查了一元二次方程的解.
10.【答案】A
【解析】解:连接OE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OD=12BD=3,OC=12AC=4,
由勾股定理得CD= OD2+0C2= 32+42=5,
又∵EF⊥OC,EG⊥OD,
∴四边形OFEG为矩形,
∴GF=OE,
当OE⊥CD时,OE值最小,
此时,S△OCD=12OC⋅OD=12CD⋅OE,
∴OE=OC⋅ODCD=4×35=2.4,
∴FG的最小值为2.4.
故选:A.
连接OE,由菱形的性质得AC⊥BD,OD=OB=12BD,OC=OA=12AC,利用勾股定理可以求得DC的长为5,又因为EF⊥OC,EG⊥OD,可证四边形OFEG为矩形,根据矩形的对角线相等的性质可得GF=OE,当OE⊥CD时,OE最短,再利用面积法求出OE的长即可求解FG的最小值.
此题考查了菱形的性质,矩形的性质和判定,勾股定理,熟练掌握矩形的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
11.【答案】x≥2024
【解析】解:由题可知,
x−2024≥0,
解得x≥2024.
故答案为:x≥2024.
根据二次根式被开方数不小于零的条件进行解题即可.
本题考查二次根式有意义的条件,掌握二次根式被开方数不小于零的条件是解题的关键.
12.【答案】−1
【解析】解:根据题意得42−4×2×m=24,
解得m=−1.
故答案为:−1.
利用根的判别式的定义得到42−4×2×m=24,然后解一次方程即可.
本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式为Δ=b2−4ac.
13.【答案】=
【解析】解:∵甲组数据−2,−1,0,1,2,
∴甲组数据的平均数是:15×(−2−1+0+1+2)=0,
∴甲组数据的方差是S甲2=
15×[(−2−0)2+(−1−0)2+(0−0)2+(1−0)2+(2−0)2]=2;
∵乙组数据18,19,20,21,22,
∴甲组数据的平均数是:(18+19+20+21+22)=20,
∴乙组数据的方差是S乙2=15×[(18−20)2+(19−20)2+(20−20)2+(21−20)2+(22−20)2]=2,
∴S甲2=S乙2.
故答案为:=.
首先求出各组数据的平均数,再利用方差公式计算得出答案.
此题主要考查了方差,正确记忆方差公式是解题关键.
14.【答案】22.560∘
【解析】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90∘,∠CAD=45∘,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED=12(180∘−∠DAE)=67.5∘,
∴∠CDE=∠ADC−∠ADE=90∘−67.5∘=22.5∘,
故答案为:22.5∘;
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90∘,AD=AB,∠DAE=∠BAE=45∘,
在△ABE和△ADE中,
AB=AD∠BAE=∠DAEAE=AE,
∴△ABE≌△ADE(SAS),
∴∠ABE=∠ADE,
∵EF⊥DE,
∴∠DEF=90∘,
在四边形ADEF中,∠DAF+∠ADE+∠DEF+∠EFA=360∘,
∴∠ADE+∠EFA=180∘,
∴∠EFB+∠EFA=180∘,
∴∠ADE=∠EFB,
∵BE=BF,
∴∠BEF=∠EFB=∠ADE=∠ABE,
∴△BEF是等边三角形,
∴∠EBF=60∘,
故答案为:60∘.
(1)根据正方形的性质,得到∠CAD=45∘,再根据等边对等角的性质,得到∠ADE=∠AED.求解即可;
(2)根据正方形的性质,证明△ABE≌△ADE(SAS),得到∠ABE=∠ADE,由多边形内角和,得出∠ADE=∠EFB,再根据等边对等角的性质,得到∠BEF=∠EFB,进而证明△BEF是等边三角形求解即可.
本题考查了正方形的性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,掌握相关知识点是解题关键.
15.【答案】解: 6×( 8+ 3)−4 21÷ 7
= 48+ 18−4 3
=4 3+3 2−4 3
=3 2.
【解析】根据乘法分配律和二次根式的除法计算,然后化简二次根式,最后合并同类二次根式即可.
本题考查二次根式的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
16.【答案】解:x2−6x+2=5,
x2−6x−3=0,
则Δ=(−6)2−4×1×(−3)=48>0,
所以x=6± 482=3±2 3,
所以x1=3+2 3,x2=3−2 3.
【解析】用公式法对所给一元二次方程进行求解即可.
本题主要考查了解一元二次方程-公式法,熟知公式法解一元二次方程的步骤是解题的关键.
17.【答案】证明:∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠B=∠CDA=90∘,CE=EF=FG=GC,∠E=∠FGC=90∘,
∴∠B=∠ADN=90∘,∠NGF=∠ADN=90∘,∠E=∠B=90∘,
∵BM=DN=CE,
∴BM=DN=CE=EF=FG=GC,
∴ME=CM+CE=CM+BM=BC=AB,NG=ND+CD−CG=CG+CD−CG=CD=AD,
在△ABM和△ADN中,
AB=AD∠B=∠ADN=90∘BM=DN,
∴△ABM≌△ADN(SAS),
∴AM=AN,∠BAM=∠DAN,
∵∠BAM+∠MAD=∠DAB=90∘,
∴∠DAN+∠MAD=90∘,
即∠MAN=90∘,
同理:△NGF≌△ADN(SAS),△MEF≌△ABM(SAS),
∴AN=NF,MF=AM,
∴AM=AN=NF=MF,
∴四边形AMFN为菱形,
又∵∠MAN=90∘,
∴菱形AMFN为正方形.
【解析】根据正方形性质及BM=DN=CE得BM=DN=CE=EF=FG=GC,则ME=BC=AB,NG=CD=AD,证明△ABM和△ADN全等得AM=AN,∠BAM=∠DAN,由此可得∠MAN=90∘,同理可得△NGF和△ADN全等,△MEF和△ABM全等,则AN=NF,MF=AM,由此得AM=AN=NF=MF,则四边形AMFN为菱形,再根据∠MAN=90∘可得出结论.
此题主要考查了正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,准确识图,熟练掌握正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质是解决问题的关键.
18.【答案】解:(1)6, 62;
(2)S12+S22+S32+⋯+S1002
=14+24+34…+1004
=1+2+3+⋯+1004
=25252.
【解析】【分析】
(1)根据规律即可得出答案;
(2)算出第1到第100个三角形的面积后求和即可.
本题考查了二次根式的性质与化简,三角形的面积,图形和数式的规律问题等,正确找出式子的规律是解题的关键.
【解答】
解:(1)根据以上规律,可得OA62=( 5)2+1=6,S6= 62;
故答案为:6, 62;
(2)见答案.
19.【答案】(1)证明:∵D、E分别是AB,AC中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE//BC,DE=12BC,
∵CF=12BC,
∴DE=CF,且DE//CF,
∴四边形DCFE是平行四边形;
(2)解:由(1)可知,四边形DCFE为平行四边形,
∴EF=DC,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=4,
∵D为AB的中点,
∴BD=12AB=2,CD⊥AB,
∴∠BDC=90∘,
∴DC= BC2−BD2= 42−22=2 3,
∴EF=2 3.
【解析】(1)由三角形中位线定理得DE//BC,DE=12BC,再由CF=12BC,得DE=CF,且DE//CF,即可得出结论;
(2)由平行四边形的性质得EF=DC,再由等边三角形的性质得BD=12AB=2,CD⊥AB,然后由勾股定理求出DC的长,即可解决问题.
本题考查了平行四边形的判定与性质、三角形中位线定理、等边三角形的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.
20.【答案】解:(1)设每袋甲种面粉的售价是x元,每袋乙种面粉的售价是y元,
根据题意得:20x+16y=80040x+8y=1000,
解得:x=20y=25.
答:每袋甲种面粉的售价是20元,每袋乙种面粉的售价是25元;
(2)根据题意得:(20+a)(500−10a)+25(300+2a)−20×500−25×300=3000,
整理得:a2−35a+300=0,
解得:a1=15,a2=20,
又∵500−10a>300+2a,
∴a<503,
∴a=15.
答:a的值为15.
【解析】(1)设每袋甲种面粉的售价是x元,每袋乙种面粉的售价是y元,根据“购买20袋甲种面粉和16袋乙种面粉需要资金800元,购买40袋甲种面粉和8袋乙种面粉需要资金1000元”,可列出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)利用销售总额=销售单价×销售数量,结合五月份的销售总额比四月份多出3000元,可列出关于a的一元二次方程,解之可得出a的值,再结合五月份甲种面粉的销量仍高于乙种面粉,即可确定a的值.
本题考查了二元一次方程组的应用以及一元二次方程的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出二元一次方程组;(2)找准等量关系,正确列出一元二次方程.
21.【答案】7882.520
【解析】解:(1)由题意可知,七年级中学10名学生成绩出现次数最多的是78,共出现3次,因此众数是78,即a=78,
八年级成绩在“B组”的有4人,占4÷10=40%,
∴m=100−30−10−40=20,
八年级10名同学成绩从小到大排列后,处在中间位置的两个数都是在“B组”,分别为81,84,中位数是81+84=82.5,即b=82.5,
故答案为:78,82.5,20;
(2)八年级学生竞赛成绩更好.
理由如下:八年级和七年级学生竞赛成绩平均数相同,但八年级学生竞赛成绩的中位数、众数均高于七年级的,且八年级学生竞赛成绩的方差低于七年级的,
(3)400×210+330×30%=80+99=179(名),
答:估计七、八年级学生中,获“优秀少年”称号的学生共有179名.
(1)根据平均数、中位数和众数的定义即可得到结论;
(2)根据八年级的中位数和众数均高于七年级,于是得到八年级学生掌握防溺水安全知识较好;
(3)利用样本估计总体思想求解可得.
本题考查读扇形统计图的能力和利用统计图获取信息的能力;利用统计图获取信息时,必须认真观察、分析、研究统计图,才能作出正确的判断和解决问题.
22.【答案】解:(1)作BH⊥AC于H.
∵∠CBD=∠CAB+∠BCA,∠CAB=30∘,∠CBD=60∘,
∴∠ACB=∠BAC=30∘,
∴BA=BC=30×4060=20海里.
∵BH⊥AC,
∴AH=HC=AB⋅cs30∘=10 3海里,
∴AC=2AH=20 3海里.
(2)作CD⊥AB交AB的延长线于D.
在Rt△BCD中,BD=BC⋅cs60∘=10海里,
∴时间t=1030=13小时=20分钟.
∴当渔船继续航行20分钟才能与小岛C的距离最短.
【解析】本题考查了解直角三角形的应用--方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合,体现了数学应用于实际生活的思想.
(1)作BH⊥AC于H.首先证明AB=BC,AH=HC,求出HC即可解决问题;
(2)作CD⊥AB交AB的延长线于D.求出BD即可解决问题;
23.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AE//CF,
∴∠EAO=∠FCO,
∵EF垂直平分AC,
∴∠AOE=∠COF=90∘,AO=OC,
∴△EAO≌△FCO(ASA),
∴OE=OF;
(2)解:如图1,连接FD,交AC于点P,连接PE,
由(1)知:OE=OF,EF⊥AC,
∴点E,F关于AC对称,即AC是EF的垂直平分线,
∴PE=PF,
∴PE+PD=PF+PD=DF,
∵CD=3,CF=4,
∴DF= CD2+CF2=5,
∴PE+PD的最小值即为DF的长为5;
(3)解:如图2,过点A作AN⊥BC,交CB的延长线于N,过点F作FM⊥AD于M,
∵四边形ABCD是平行四边形,∠C=45∘,
∴∠ABC=135∘,
∴∠ABN=45∘,
∵AN⊥BC,
∴∠ABN=∠BAN=45∘,
则AN=BN,
∴△ABN是等腰直角三角形,
∴AB= 2AN,
∴AN=BN= 22AB= 22×2 2=2,
由折叠的性质可知:AF=CF=BN+BC−NF=6−NF,∠AFE=∠EFC,
∵AD//BC,
∴∠AEF=∠EFC=∠AFE,
∴AE=AF,
∵AF2=AN2+NF2,
∴AF2=22+(6−AF)2,
∴AF=103,
∴AE=AF=103.
【解析】(1)利用矩形和垂直平分线的性质,证明△EAO≌△FCO(ASA),得到OE=OF;
(2)连接FD,交AC于点P,连接PE,得点E,F关于AC对称,即AC是EF的垂直平分线,得PE=PF,根据勾股定理求出DF,进而可以解决问题;
(3)过点A作AN⊥BC,交CB的延长线于N,过点F作FM⊥AD于M,先求得AN⊥BC,得出AN=BN=2,由折叠的性质可知:AF=CF,∠AFE=∠EFC,再由等腰三角形的性质以及勾股定理,得出AE的长.
本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,轴对称的性质等知识,熟练掌握特殊的四边形的判定和性质是解题关键.年级
平均数
中位数
众数
方差
七年级
80
78.5
a
80.6
八年级
80
b
84
71.4
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