2019-2020人教版九年级数学下册第27章相似单元培优试卷解析版

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1、2019-2020人教版九年级数学下册第27章相似单元培优试卷一、选择题(每小题3分,共30分)1.如图,ABCDEF , AC=4,CE=6,BD=3,则DF的值是( ). A.4.5B.5C.2D.1.52.如图,BE、CD相交于点A , 连接BC , DE , 下列条件中不能判断ABCADE的是( ) A.BDB.CEC.ABAC=AEADD.ABAD=ACAE 3.如图,在ABC中,点D,E分别在AB和AC边上,DEBC,M为BC边上一点(不与点B、C重合),连接AM交DE于点N,则( )A.ADAN=ANAEB.BDMN=MNCEC.DNBM=NEMCD.DNMC=NEBM4.如图,

2、在平行四边形 ABCD 中, E 为 BC 的中点, BD , AE 交于点 O ,若随机向平行四边形 ABCD 内投一粒米,则米粒落在图中阴影部分的概率为( ) A.116B.112C.18D.165.如图,以点O为位似中心,把 ABC 放大为原图形的2倍得到 ABC ,以下说法中错误的是( ) A.ABCABCB.点C,点O、点C三点在同一直线上C.AO:AA=1:2D.ABAB6.在平面直角坐标系中,以原点O为位似中心,把ABC放大得到A1B1C1 , 使他们的相似比为1:2,若点A的坐标为(2,2),则它的对应点A1的坐标一定是( ) A.(-2,-2)B.(1,1)C.(4,4)D.

3、(4,4)或(-4,-4)7.如图,点P是菱形ABCD的对角线AC上的一个动点,过点P垂直于AC的直线交菱形ABCD的边于M、N两点设AC2,BD1,APx,CMN的面积为y,则y关于x的函数图象大致形状是( ) A.B.C.D.8.如图,已知A,B为反比例函数y1= 4x 图象上两点,连接AB,线段AB经过点O,C是反比例函数y2= kx (k0)在第二象限内的图象上一点,当CAB是以AB为底的等腰三角形,且 CAAB = 58 时,k的值为( ) A.94B.3C.4D.929.如图,RtABC中,ACBC,AD平分BAC交BC于点D,DEAD交AB于点E,M为AE的中点,BFBC交CM的

4、延长线于点F,BD=4,CD=3.下列结论:AED=ADC; DEDA=12 ;AC BE=12;3BF=4AC;其中正确结论的个数有( ) A.1个B.2个C.3个D.4个10.如图,菱形 ABCD 的顶点 B 、 C 在 x 轴上( B 在 C 的左侧),顶点 A 、 D 在 x 轴上方,对角线 BD 的长是 2310 ,点 E(2,0) 为 BC 的中点,点 P 在菱形 ABCD 的边上运动.当点 F(0,6) 到 EP 所在直线的距离取得最大值时,点 P 恰好落在 AB 的中点处,则菱形 ABCD 的边长等于( ) A.103B.10C.163D.3二、填空题(每小题4分,共24分)1

5、1.如图,已知直角 ABC 中, CD 是斜边 AB 上的高, AC=4 , BC=3 ,则 AD= _ 12.如图,平面直角坐标系中,矩形 ABOC 的边 BO,CO 分别在 x 轴, y 轴上, A 点的坐标为 (8,6) ,点 P 在矩形 ABOC 的内部,点 E 在 BO 边上,满足 PBE CBO ,当 APC 是等腰三角形时, P 点坐标为_. 13.如图,正方形ABCD的对角线AC上有一点E,且CE4AE,点F在DC的延长线上,连接EF,过点E作EGEF,交CB的延长线于点G,连接GF并延长,交AC的延长线于点P,若AB5,CF2,则线段EP的长是_. 14.如图,有一张矩形纸片

6、ABCD,AB=8,AD=6。先将矩形纸片ABCD折叠,使边AD落在边AB上,点D落在点E处,折痕为AF;再将AEF沿EF翻折,AF与BC相交于点G,则GCF的周长为_。 15.如图, ABCD 的对角线 AC,BD 交于点 O , CE 平分 BCD 交 AB 于点 E ,交 BD 于点 F ,且 ABC=60,AB=2BC ,连接 OE 下列结论: EOAC ; SAOD=4SOCF ; AC:BD=21:7 ; FB2=OFDF 其中正确的结论有_(填写所有正确结论的序号) 16.如图,在矩形ABCD中, AB=1 , BC=a ,点E在边BC上,且 BE=35 .连接AE,将 ABE

7、沿AE折叠,若点B的对应点 B 落在矩形ABCD的边上,则a的值为_. 三、解答题(本大题共8小题题,共66分)17.ABC在边长为l的正方形网格中如图所示 以点C为位似中心,作出ABC的位似图形A1B1C,使其位似比为1:2且A1B1C位于点C的异侧,并表示出A1的坐标作出ABC绕点C顺时针旋转90后的图形A2B2C在的条件下求出点B经过的路径长18.如图,为了测量一栋楼的高度 OE ,小明同学先在操场上 A 处放一面镜子,向后退到 B 处,恰好在镜子中看到楼的顶部 E ;再将镜子放到 C 处,然后后退到 D 处,恰好再次在镜子中看到楼的顶部 E ( O,A,B,C,D 在同一条直线上).测

8、得 AC=2m , BD=2.1m ,如果小明眼睛距地面高度 BF,DG 为 1.6m ,试确定楼的高度 OE . 19.如图,一次函数ykx+b(k、b为常数,k0)的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,且与反比例函数y nx (n为常数,且n0)的图象在第二象限交于点C.CDx轴,垂足为D,若OB2OA3OD12. (1)求一次函数与反比例函数的解析式; (2)记两函数图象的另一个交点为E,求CDE的面积; (3)直接写出不等式kx+b nx 的解集. 20.如图,O的直径AC与弦BD相交于点F,点E是DB延长线上的一点,EABADB. (1)求证:EA是O的切线; (2)已知点B是EF的

9、中点,求证:以A、B、C为顶点的三角形与AEF相似; (3)已知AF4,CF2.在(2)条件下,求AE的长. 21.将两块直角三角板如图1放置,等腰直角三角板 ABC 的直角顶点是点 A , AB=AC=3 ,直角板 EDF 的直角顶点 D 在 BC 上,且 CD:BD=1:2 , F=30 三角板 ABC 固定不动,将三角板 EDF 绕点 D 逆时针旋转,旋转角为 ( 090 ) (1)当 =_时, EF/BC ; (2)当 = 45 时,三角板EDF绕点 D 逆时针旋转至如图2位置,设DF与AC交于点M,DE交AB于点N,求四边形ANDM的面积。 (3)如图3,设 CM=x ,四边形 AN

10、DM 的面积为 y ,求 y 关于 x 的表达式(不用写 x 的取值范围)。 22.如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(0,8),点 B(b,t)在直线x=b上运动,点D、E、F分别为OB、OA、AB的中点,其中b是大于零的常数 (1)判断四边形DEFB的形状并证明你的结论; (2)试求四边形DEFB的面积S与b的关系式; (3)设直线x=b与x轴交于点C,问:四边形DEFB能不能是矩形? 若能求出t的值;若不能,说明理由23.问题原型:如图,四边形ABCD和四边形AEFG均是正方形求证:ABEADG 类比探究:如图,四边形ABCD和四边形AEFG均是矩形,且AB2AD,AE2AG易知ABEA

11、DG(无需证明)推广应用:如图,在ABC和ADE中,BACDAE,AB2AC,AD2AE若ABC的面积为32,ABD的面积为12,求阴影部分图形的面积24.如图1,AOB的三个顶点A、O、B分别落在抛物线F1: y=13x2+73x 的图象上,点A的横坐标为4,点B的纵坐标为2.(点A在点B的左侧) (1)求点A、B的坐标; (2)将AOB绕点O逆时针旋转90得到AOB,抛物线F2: y=ax2+bx+4 经过A、B两点,已知点M为抛物线F2的对称轴上一定点,且点A恰好在以OM为直径的圆上,连接OM、AM , 求OAM的面积; (3)如图2,延长OB交抛物线F2于点C , 连接AC , 在坐标

12、轴上是否存在点D , 使得以A、O、D为顶点的三角形与OAC相似.若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由. 2019-2020人教版九年级数学下册第27章相似单元培优试卷一、选择题(30分)1.解:直线ABCDEF,AC=4,CE=6,BD=3, ACCE=BDDF ,即 46=3DF ,解得DF=4.5故答案为:A2.解:BACDAE, 当BD或CE时,可利用两角对应相等的两个三角形相似证得ABCADE,故A、B选项可判断两三角形相似;当 ABAC=AEAD 时,可得 ABAE=ACAD ,结合BACDAE,则可证得ABCAED,而不能得出ABCADE,故C不能判断ABCADE;当

13、ABAD=ACAE 时,结合BACDAE,可证得ABCADE,故D能判断ABCADE;故答案为:C3.解:A.DEBC, ADAB=ANAM , ANAM=AEAC , ADAN=ABAM , ANAE=AMAC , ABAM AMAC , ADAN ANAE ,故错误,A不符合题意;B.DEBC, ADBD=ANNM , ANNM=AEEC , ADAN=BDNM , ANAE=NMEC , ADAN ANAE , BDNM NMEC ,故错误,B不符合题意;C.DEBC, DNBM=ANAM , ANAM=NEMC , DNBM = NEMC ,故正确,C符合题意;D.DEBC, NDMB

14、=ANAM , ANAM=NEMC , NDMB = NEMC ,即 NDNE = BMMC ,故错误,D不符合题意;故答案为:C.4.解:四边形ABCD是平行四边形, BC/AD,BC=AD,BOEDOA, BOOD=OEAO=BEAD又 E 为 BC 的中点, BOOD=OEAO=BEAD=12 , BOBD=13 , SBOE=12SAOB , SAOB=13SABD , SBOE=16SABD=112SABCD ,米粒落在图中阴影部分的概率为 112 。故答案为:B。5.以点O为位似中心,把 ABC 放大为原图形的2倍得到 ABC , ABCABC ,点C、点O、点C三点在同一直线上,

15、 ABAB ,AO:AA=1:3 ,C符合题意故答案为:C6.解:以O为位似中心,相似比为12,A(2,2)的对应点坐标为(4,4)或(-4,-4)。 故答案为:D。7.解:当0x1时,如图1, 在菱形ABCD中,AC2,BD1, AO1,且ACBD; MNAC,MNBD; AMNABD, APAO=MNBD 即x1=MN1 MNx, y12CPMN12(2x)x12x2x(0x1), 120,函数图象开口向下; (2)当1x2,如图2, 同理证得,CDBCNM, CPOCMNBD,CPOC=MNBD 即2-x1=MN1 MN2x, y12CPMN12(2x)(2x)12(2x)212(x2)

16、2 , 120, 函数图象开口向上; 综上所述,答案A的图象大致符合; 故答案为:A。 8.解:如图作AEx轴于E,CFx轴于F. 连接OC. A、B关于原点对称, OA=OB, AC=BC,OA=OB, OCAB, CFO=COA=AEO=90 , COF+AOE=90,AOE+EAO=90 , COF=OAE, CFOOEA, SCOFSAOE=COOA2 CA:AB=5:8,AO=OB, CA:OA=5:4, CO:OA=3:4, SCOFSAOE=COOA2=916,SAOE=2, SCOF=98 , k2=98 k0, k=94. 故答案为:A。9.解:AED=90EAD,ADC=9

17、0DAC, AD平分BACEAD=DAC,AED=ADC故选项符合题意;EAD=DAC,ADE=ACD=90,ADEACD,得DE:DA=DC:AC=3:AC,但AC的值未知,故不一定符合题意;由知AED=ADC,BED=BDA,又DBE=ABD,BEDBDA,DE:DA=BE:BD,由知DE:DA=DC:AC,BE:BD=DC:AC,ACBE=BDDC=12.故选项符合题意;连接DM,则DM=MA.MDA=MAD=DAC,DMBFAC,由DMBF得FM:MC=BD:DC=4:3;由BFAC得FMBCMA,有BF:AC=FM:MC=4:3,3BF=4AC.故选项符合题意.综上所述,正确,共有3

18、个.故答案为:C.10.解:如图1中,当点P是AB的中点时,作FGPE于G,连接EF.E(-2,0),F(0,6),OE=2,OF=6,EF= 22+42=210 ,FGE=90,FGEF,当点G与E重合时,FG的值最大.如图2中,当点G与点E重合时,连接AC交BD于H,PE交BD于J.设BC=2a.PA=PB,BE=EC=a,PEAC,BJ=JH,四边形ABCD是菱形,ACBD,BH=DH= 103 ,BJ= 106 ,PEBD,BJE=EOF=PEF=90,EBJ=FEO,BJEEOF, BEEF=BJEO , a210=1062 ,a= 53 ,BC=2a= 103 ,故答案为:A.二、

19、填空题(24分)11.解:在 RtABC 中, AB=AC2+BC2=5 , 由射影定理得, AC2=ADAB , AD=AC2AB=165 ,故答案为: 165 12.解:点 P 在矩形 ABOC 的内部,且 APC 是等腰三角形, P 点在 AC 的垂直平分线上或在以点 C 为圆心 AC 为半径的圆弧上;当 P 点在 AC 的垂直平分线上时,点 P 同时在 BC 上, AC 的垂直平分线与 BO 的交点即是 E ,如图1所示: PEBO , COBO , PE/CO , PBE CBO ,四边形 ABOC 是矩形, A 点的坐标为 (8,6) ,点 P 横坐标为4, OC=6 , BO=8

20、 , BE=4 , PBE CBO , PECO=BEBO ,即 PE6=48 ,解得: PE=3 ,点 P(4,3) ; P 点在以点 C 为圆心 AC 为半径的圆弧上,圆弧与 BC 的交点为 P ,过点 P 作 PEBO 于 E ,如图2所示: COBO , PE/CO , PBE CBO ,四边形 ABOC 是矩形, A 点的坐标为 (-8,6) , AC=BO=8 , CP=8 , AB=OC=6 , BC=BO2+0C2=82+62=10 , BP=2 , PBE CBO , PECO=BEBO=BPBC ,即: PE6=BE8=210 ,解得: PE=65 , BE=85 , OE

21、=885=325 ,点 P(325,65) ;综上所述:点 P 的坐标为: (325,65) 或 (4,3) 。故答案为: (325,65) 或 (4,3)。13.解:如图,作FHPE于H. 四边形ABCD是正方形,AB5,AC5 2 ,ACDFCH45,FHC90,CF2,CHHF 2 ,CE4AE,EC4 2 ,AE 2 ,EH5 2 ,在RtEFH中,EF2EH2+FH2(5 2 )2+( 2 )252,GEFGCF90,E,G,F,C四点共圆,EFGECG45,ECFEFP135,CEFFEP,CEFFEP, EFEP=ECEF ,EF2ECEP,EP 5242=1322故答案为: 1

22、322。14.解:根据题意可知,BE=2,AB=4,AF=62+62=62 四边形ABCD为矩形 ABCD ABGFCG FCAB=FGAG 设FG为x,则AG=62-x 解得x=22 在直角三角形GCF中,FG=22,FC=2 由勾股定理得,GC=(22)2-22=2 GCF的周长=2+2+22=4+22。 故答案为:4+22。 15.解:四边形 ABCD 是平行四边形, CDAB,OD=OB,OA=OC , DCB+ABC=180 , ABC=60 , DCB=120 , EC 平分 DCB , ECB=12DCB=60 , EBC=BCE=CEB=60 , ECB 是等边三角形, EB=

23、BC , AB=2BC , EA=EB=EC , ACB=90 , OA=OC,EA=EB , OEBC , AOE=ACB=90 , EOAC ,故正确, OEBC , OEFBCF , OEBC=OFFB=12 , OF=13OB , SAOD=SBOC=3SOCF ,故错误,设 BC=BE=EC=a ,则 AB=2a , AC=3a , OD=OB=a2+(32a)2=72a , BD=7a , AC:BD=3a:7a=21:7 ,故正确, OF=13OB=76a , BF=73a , BF2=79a2,OFDF=76a(72a+76a)=79a2 , BF2=OFDF ,故正确,故答案

24、为 16.解:分两种情况: 当点 B 落在AD边上时,如图1. 四边形ABCD是矩形,BAD=B=90 , 将 ABE 沿AE折叠,点B的对应点 B 落在AD边上,BAE=BAE=12BAD=45 ,AB=BE ,35a=1 ,a=53 ;当点 B 落在CD边上时,如图2.四边形ABCD是矩形,BAD=B=C=D=90 , AD=BC=a . 将 ABE 沿AE折叠,点B的对应点 B 落在CD边上,B=ABE=90 , AB=AB=1 , EB=EB=35a ,DB=BA2AD2=1a2 , EC=BCBE=a35a=25 .在 ADB 与 BCE 中,BAD=EBC=90ABDD=C=90

25、,ADBBCE ,DBCE=ABBE ,即 1a225a=135a ,解得 a1=53 , a2=0 (舍去)。综上,所求a的值为 53 或 53。故答案为 53 或 53 。三、解答题(66分)17. 解:如图,A1B1C为所作,点A1的坐标为(3,3); 如图,A2B2C为所作; OB=12+42=17 ,点B经过的路径长 =9017180=172 18.解:设 E 关于点 O 的对称点为 M ,由光的反射定律知,延长 GC,FA 相交于 M , 连接 GF 并延长交 OE 于 H ,GF AC , MAC MFG ,ACFG=MAMF=MOMH ,即 ACBD=OEMH=OEMO+OH=

26、OEOE+BF ,OEOE+1.6=22.1 , OE=32 .答:楼的高度 OE 为32米。19. (1)解:由已知,OA6,OB12,OD4 CDx轴OBCDABOACD OAAD=OBCD 610=12CD CD20点C坐标为(4,20)nxy80反比例函数解析式为:y 80x 把点A(6,0),B(0,12)代入ykx+b得: 0=6k+bb=12 解得: k=2b=12 一次函数解析式为:y2x+12(2)当 80x 2x+12时,解得 x110,x24当x10时,y8点E坐标为(10,8)SCDESCDA+SEDA 122010+12810=140 (3)不等式kx+b nx ,从

27、函数图象上看,表示一次函数图象不高于反比例函数图象 由图象得,x10,或4x020. (1)证明:如图1,连接CD, AC是O的直径,ADC90,ADB+EDC90,BACEDC,EABADB,EACEAB+BAC90,EA是O的切线.(2)证明:如图2,连接BC,AC是O的直径,ABC90,EAFABC90B是EF的中点,在RtEAF中,ABBF,BACAFE,EAFCBA.(3)解:EAFCBA, ABAF ACEF ,AF4,CF2.AC6,EF2AB, AB4 62AB ,解得AB 23 .EF4 3 ,AE EF2AF2 (43)242 4 2 ,21. (1)30(2)当 =45度

28、,即 MDC=45 C=45 DMC=90 同理 DNA=90 又 A=90 四边形ANDM为矩形 DM/AB , DMC BAC DMAB=CDCB CDBD=12 , DMAB=CDBC=13 AB=3 , DM=1 同理得 DN=2 S矩形ANDM=12=2 (3)过D 作 DH1AC 于点 H1 ,作 DH2AB 于点 H2 由(2)知四边形 AH1DH2 为矩形, DH1=1,DH2=2 , C=B=45 CH1=DH1=1 , DH2=BH2=2 , y=SABCSCDMSBDN NDH2=90H2DM , MDH1=90H2DM NDH2=MDH1 ,又 DH2N=DH1M NH

29、2D MH1D DH1DH2=MH1NH2=12 NH2=2MH1=2(x1) BN=BH2NH2 = 22x+2=42x y=92x24+2x B 22. (1)解:四边形DEFB是平行四边形 证明:D、E分别是OB、OA的中点,DEAB,同理,EFOB,四边形DEFB是平行四边形;(2)解法一:SAOB= 12 8b=4b, 由(1)得EFOB,AEFAOB, SAEFSAOB= ( 12 )2 , 即SAEF= 14 SAOB=b,同理SODE=b,S=SAOBSAEFSODE=4bbb=2b,即S=2b(b0);解法二:如图,连接BE,SAOB= 12 8b=4b, E、F分别为OA、

30、AB的中点,SAEF= 12 SAEB= 14 SAOB=b,同理SEOD=b,S=SAOBSAEFSODE=4bbb=2b,即S=2b(b0);(3)解法一:以E为圆心,OA长为直径的圆记为E, 当直线x=b与E相切或相交时,若点B是切点或交点,则ABO=90,由(1)知,四边形DEFB是矩形,此时0b4,可得AOBOBC, OBBC=OABO ,即OB2=OABC=8t, 在RtOBC中,OB2=BC2+OC2=t2+b2 , t2+b2=8t,t28t+b2=0,解得t=4 16t2 , 当直线x=b与E相离时,ABO90,四边形DEFB不是矩形,综上所述:当0b4时,四边形DEFB是矩

31、形,这时,t=4 16t2 ,当b4时,四边形DEFB不是矩形; 解法二:由(1)知,当ABO=90时,四边形DEFB是矩形,此时,RtOCBRtABO, = ,即OB2=OABC,又OB2=BC2+OC2=t2+b2 , OA=8,BC=t(t0),t2+b2=8t,(t4)2=16b2 , 当16b20时,解得t=4 ,此时四边形DEFB是矩形,当16b20时,t无实数解,此时四边形DEFB不是矩形,综上所述:当16b20时,四边形DEFB是矩形,此时t=4 ,当16b20时,四边形DEFB不是矩形;解法三:如图,过点A作AMBC,垂足为M, 在RtAMB中,AB2=AM2+BM2=b2+

32、(8t)2 , 在RtOCB中,OB2=OC2+BC2=b2+t2 , 在RtOAB中,当AB2+OB2=OA2时,ABO=90,则四边形DEFB为矩形,b2+(8t)2+b2+t2=82 , 化简得t28t=b2 , 配方得(t4)2=16b2 , 其余同解法二23. 解:问题原型:四边形ABCD和四边形AEFG均是正方形, ADAB,AGAE,BADEAG90,BADBAGEAGBAGBAEDAGABEADG(SAS)类比探究:四边形ABCD和四边形AEFG均是矩形,BADEAG,BAEDAG,AB2AD,AE2AG, ABAD AEAG 2,ABEADG;推广应用:由类比探究可知CAEB

33、AD, SCAESBAD=(ACAB)2 14 ABD的面积为12,SACE12 14 3,ABC的面积为32,S阴影部分图形SABCSAEC3232924.(1)解:当x4时, y=13(4)2+73(4)=4 , 点A坐标为(4,4),当y2时, 13x2+73x=2 ,解得:x11,x26,点A在点B的左侧,点B坐标为(1,2)(2)解:如图1,过点B作BEx轴于点E,过点B作BGx轴于点G, BEOOGB90,OE1,BE2,将AOB绕点O逆时针旋转90得到AOB,OBOB,BOB90,BOE+BOGBOE+OBE90,BOGOBE,在BOG与OBE中OGB =BEOB OG=OBEB

34、 O=BO ,BOGOBE(AAS),OGBE2,BGOE1,点B在第四象限,B(2,1),同理可求得:A(4,4),OAOA 42+42=42 ,抛物线F2:yax2+bx+4经过点A、B, 16a+4b+4=44a+2b+4=1 ,解得: a=14b=3 ,抛物线F2解析式为: y=14x23x+4 ,对称轴为直线: x=3214=6 ,点M在直线x6上,设M(6,m),OM262+m2 , AM2(64)2+(m+4)2m2+8m+20,点A在以OM为直径的圆上,OAM90,OA2+AM2OM2 , (4 2 )2+m2+8m+2036+m2 , 解得:m2,AM m2+8m+20=41

35、6+20=22 ,SOAM 12 OAAM 124222=8 (3)解:在坐标轴上存在点D,使得以A、O、D为顶点的三角形与OAC相似, B(2,1),直线OB解析式为y 12 x,y=12xy=14x23x+4 ,解得: x1=2y1=1 (即为点B), x2=8y2=4 ,C(8,4),A(4,4),ACx轴,AC4,OAC135,AOC45,ACO45,A(4,4),即直线OA与x轴夹角为45,当点D在x轴负半轴或y轴负半轴时,AOD45,此时AOD不可能与OAC相似,点D在x轴正半轴或y轴正半轴时,AODOAC135(如图2、图3),若AODOAC,则 ODA C=OAOA =1 ,ODAC4,D(4,0)或(0,4); 若DOAOAC,则 DOOA =OAA C=424=2 ,OD 2 OA8,D(8,0)或(0,8),综上所述,点D坐标为(4,0)、(8,0)、(0,4)或(0,8)时,以A、O、D为顶点的三角形与OAC相似.

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