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中考數(shù)學(xué)試卷分類(lèi)匯編 操作與探究

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1、操作與探究 1、(13年北京5分22)閱讀下面材料: 小明遇到這樣一個(gè)問(wèn)題:如圖1,在邊長(zhǎng)為的正方形ABCD各邊上分別截取AE=BF=CG=DH=1,當(dāng)∠AFQ=∠BGM=∠CHN=∠DEP=45°時(shí),求正方形MNPQ的面積。 小明發(fā)現(xiàn):分別延長(zhǎng)QE,MF,NG,PH,交FA,GB,HC,ED的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)R,S,T,W,可得△RQF,△SMG,△TNH,△WPE是四個(gè)全等的等腰直角三角形(如圖2) 請(qǐng)回答: (1)若將上述四個(gè)等腰直角三角形拼成一個(gè)新的正方形(無(wú)縫隙,不重疊),則這個(gè)新的正方形的邊長(zhǎng)為_(kāi)_________; (2)求正方形MNPQ的面積。 參考小明思考問(wèn)題的方

2、法,解決問(wèn)題: 如圖3,在等邊△ABC各邊上分別截取AD=BE=CF,再分別過(guò)點(diǎn)D,E,F(xiàn)作BC,AC,AB的垂線(xiàn),得到等邊△RPQ,若,則AD的長(zhǎng)為_(kāi)_________。 解析: 考點(diǎn):操作與探究(旋轉(zhuǎn)、從正方形到等邊三角形的變式、全等三角形) 2、(2013成都市)如圖,,為⊙上相鄰的三個(gè)等分點(diǎn),弧,點(diǎn)在弧上,為⊙的直徑,將⊙沿折疊,使點(diǎn)與重合,連接,,.設(shè),,.先探究三者的數(shù)量關(guān)系:發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí), .請(qǐng)繼續(xù)探究三者的數(shù)量關(guān)系: 當(dāng)時(shí),_______;當(dāng)時(shí),_______. (參考數(shù)據(jù):, ) 答案:;或 解析: 3、(2013山西,21,8分)(本題8分

3、)如圖,在△ABC中,AB=AC,D是BA延長(zhǎng)線(xiàn)上的一點(diǎn),點(diǎn)E是AC的中點(diǎn)。 (1)實(shí)踐與操作:利用尺規(guī)按下列要求作圖,并在圖中標(biāo)明相應(yīng)字母(保留作圖痕跡,不寫(xiě)作法)。 ①作∠DAC的平分線(xiàn)AM。②連接BE并延長(zhǎng)交AM于點(diǎn)F。 【解析】解:①作圖正確,并有痕跡。 ②連接BE并延長(zhǎng)交AM于點(diǎn)F。 (2)猜想與證明:試猜想AF與BC有怎樣的位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由。 【解析】解:AF∥BC且AF=BC 理由如下:∵AB=AC,∴∠ABC=∠C∴∠DAC=∠ABC+∠C=2∠C 由作圖可知:∠DAC=2∠FAC ∴∠C=∠FAC.∴AF∥BC. ∵E是AC的中點(diǎn), ∴

4、AE=CE, ∵∠AEF=∠CEB ∴△AEF≌△CEB ∴AF=BC. 4、(13年山東青島、23)在前面的學(xué)習(xí)中,我們通過(guò)對(duì)同一面積的不同表達(dá)和比較,根據(jù)圖①和圖②發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證了平方差公式和完全平方公式 第23題圖① 第23題圖② 這種利用面積關(guān)系解決問(wèn)題的方法,使抽象的數(shù)量關(guān)系因集合直觀而形象化。 【研究速算】 第23題圖③ 提出問(wèn)題:47×43,56×54,79×71,……是一些十位數(shù)字相同,且個(gè)位數(shù)字之和是10的兩個(gè)兩位數(shù)相乘的算式,是否可以找到一種速算方法? 幾何建模: 用矩形的面積表示兩個(gè)正數(shù)的乘積,以47

5、×43為例: (1)畫(huà)長(zhǎng)為47,寬為43的矩形,如圖③,將這個(gè)47×43的 矩形從右邊切下長(zhǎng)40,寬3的一條,拼接到原矩形的上面。 (2)分析:原矩形面積可以有兩種不同的表達(dá)方式,47×43 的矩形面積或(40+7+3)×40的矩形與右上角3×7的矩形 面積之和,即47×43=(40+10)×40+3×7=5×4×100+ 3×7=2021 用文字表述47×43的速算方法是:十位數(shù)字4加1的和與4相乘, 再乘以100,加上個(gè)位數(shù)字3與7的積,構(gòu)成運(yùn)算結(jié)果 歸納提煉: 兩個(gè)十位數(shù)字相同,并且個(gè)位數(shù)字之和是10的兩位數(shù)相乘的速算方法是(用文字表述) _________

6、____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 第23題圖④ 【研究方程】 提出問(wèn)題:怎么圖解一元二次方程 幾何建模: (1)變形: (2)畫(huà)四個(gè)長(zhǎng)為,寬為的矩形,構(gòu)造圖④ (3)分析:圖中的大正方形面積可以有兩種不同的表達(dá)方式,或四個(gè)長(zhǎng),寬的矩形之和,加上中間邊長(zhǎng)為2的小正方形面積 即: ∵ ∴

7、 ∴ ∵ ∴ 歸納提煉:求關(guān)于的一元二次方程的解 要求參照上述研究方法,畫(huà)出示意圖,并寫(xiě)出幾何建模步驟(用鋼筆或圓珠筆畫(huà)圖,并標(biāo)注相關(guān)線(xiàn)段的長(zhǎng)) 【研究不等關(guān)系】 提出問(wèn)題:怎么運(yùn)用矩形面積表示與的大小關(guān)系(其中)? 幾何建模: 第23題圖⑤ (1)畫(huà)長(zhǎng),寬的矩形,按圖⑤方式分割 (2)變形: (3)分析:圖⑤中大矩形的面積可以表示為 ;陰影部分面積可以表示為, 畫(huà)點(diǎn)部分的面積可表示為,由圖形的部分與整體 的關(guān)系可知:>,即 > 歸納提煉: 當(dāng),時(shí),表示與的大小關(guān)系 根據(jù)題意,設(shè),,要求參照

8、上述研究方法,畫(huà)出示意圖,并寫(xiě)出幾何建模步驟(用鋼筆或圓珠筆畫(huà)圖,并標(biāo)注相關(guān)線(xiàn)段的長(zhǎng)) 解析: 5、(2013年江西省)某數(shù)學(xué)活動(dòng)小組在作三角形的拓展圖形,研究其性質(zhì)時(shí),經(jīng)歷了如下過(guò)程:   ●操作發(fā)現(xiàn): 在等腰△ABC中,AB=AC,分別以AB和AC為斜邊,向△ABC的外側(cè)作等腰直角三角形,如圖1所示,其中DF⊥AB于點(diǎn)F,EG⊥AC于點(diǎn)G,M是BC的中點(diǎn),連接MD和ME,則下列結(jié)論正確的是 (填序號(hào)即可) ①AF=AG=AB;②MD=ME;③整個(gè)圖形是軸對(duì)稱(chēng)圖形;④∠DAB=∠DMB. ●數(shù)學(xué)思考: 在任意△ABC中,分別

9、以AB和AC為斜邊,向△ABC的外側(cè)作等腰直角三角形,如圖2所示,M是BC的中點(diǎn),連接MD和ME,則MD和ME具有怎樣的數(shù)量和位置關(guān)系?請(qǐng)給出證明過(guò)程; ●類(lèi)比探索: 在任意△ABC中,仍分別以AB和AC為斜邊,向△ABC的內(nèi)側(cè)作等腰直角三角形,如圖3所示,M是BC的中點(diǎn),連接MD和ME,試判斷△MED的形狀. 答: . 【答案】 解: ●操作發(fā)現(xiàn):①②③④ ●數(shù)學(xué)思考: 答:MD=ME,MD⊥ME, 1、MD=ME; 如圖2,分別取AB,AC的中點(diǎn)F,G,連接DF,MF,MG,EG, ∵M(jìn)是BC的中點(diǎn), ∴MF∥AC,MF=AC. 又

10、∵EG是等腰Rt△AEC斜邊上的中線(xiàn), ∴EG⊥AC且EG=AC, ∴MF=EG. 同理可證DF=MG. ∵M(jìn)F∥AC, ∴∠MFA+∠BAC=180°. 同理可得∠MGA+∠BAC=180°, ∴∠MFA=∠MGA. 又∵EG⊥AC,∴∠EGA=90°. 同理可得∠DFA=90°, ∴∠MFA+∠DFA=∠MGA=∠EGA, 即∠DFM=∠MEG,又MF=EG,DF=MG, ∴△DFM≌△MGE(SAS), ∴MD=ME. 2、MD⊥ME; 證法一:∵M(jìn)G∥AB, ∴∠MFA+∠FMG=180°, 又∵△DFM≌△MGE,∴∠MEG=∠MDF. ∴∠MF

11、A+∠FMD+∠DME+∠MDF=180°, 其中∠MFA+∠FMD+∠MDF=90°, ∴∠DME=90°. 即MD⊥ME; 證法二:如圖2,MD與AB交于點(diǎn)H, ∵AB∥MG, ∴∠DHA=∠DMG, 又∵∠DHA=∠FDM+∠DFH, 即∠DHA=∠FDM+90°, ∵∠DMG=∠DME+∠GME, ∴∠DME=90° 即MD⊥ME; ●類(lèi)比探究 答:等腰直角三解形 【考點(diǎn)解剖】 本題考查了軸對(duì)稱(chēng)、三角形中位線(xiàn)、平行四邊形、直角三角形斜邊上的中線(xiàn)等于斜邊的一半、全等、角的轉(zhuǎn)化等知識(shí),能力要求很高. 【解題思路】 (1) 由圖形的對(duì)稱(chēng)性易知①、②、③都正確

12、,④∠DAB=∠DMB=45°也正確;(2)直覺(jué)告訴我們MD和ME是垂直且相等的關(guān)系,一般由全等證線(xiàn)段相等,受圖1△DFM≌△MGE的啟發(fā),應(yīng)想到取中點(diǎn)構(gòu)造全等來(lái)證MD=ME,證MD⊥ME就是要證∠DME=90°,由△DFM≌△MGE得∠EMG=∠MDF, △DFM中四個(gè)角相加為180°,∠FMG可看成三個(gè)角的和,通過(guò)變形計(jì)算可得∠DME=90°. (3)只要結(jié)論,不要過(guò)程,在(2)的基礎(chǔ)易知為等腰直角三解形. 【解答過(guò)程】 略. 【方法規(guī)律】 由特殊到一般,形變但本質(zhì)不變(仍然全等) 【關(guān)鍵詞】 課題學(xué)習(xí) 全等 開(kāi)放探究 6、(2013山西,25,13分)(本題13分

13、)數(shù)學(xué)活動(dòng)——求重疊部分的面積。 問(wèn)題情境:數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師出示了一個(gè)問(wèn)題: 如圖,將兩塊全等的直角三角形紙片△ABC和△DEF疊放在一起,其中∠ACB=∠E=90°,BC=DE=6,AC=FE=8,頂點(diǎn)D與邊AB的中點(diǎn)重合,DE經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,DF交AC于點(diǎn)G。 求重疊部分(△DCG)的面積。 (1)獨(dú)立思考:請(qǐng)解答老師提出的問(wèn)題。 【解析】解:∵∠ACB=90°D是AB的中點(diǎn), (25題(1)) ∴DC=DB=DA,∴∠B=∠DCB 又∵△ABC≌△FDE,∴∠FDE=∠B ∴∠FDE=∠DCB,∴DG∥BC∴∠AGD=∠ACB=90°∴DG⊥AC 又∵DC=DA,∴G是A

14、C的中點(diǎn), ∴CG=AC=×8=4,DG=BC=×6=3 ∴SDCG=×CG·DG=×4×3=6 (2)合作交流:“希望”小組受此問(wèn)題的啟發(fā),將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),使DE⊥AB交AC于點(diǎn)H,DF交AC于點(diǎn)G,如圖(2),你能求出重疊部分(△DGH)的面積嗎?請(qǐng)寫(xiě)出解答過(guò)程。 【解析】解法一: (25題(2)) ∵△ABC≌△FDE,∴∠B=∠1 ∵∠C=90°,ED⊥AB,∴∠A+∠B=90°, ∠A+∠2=90°, ∴∠B=∠2,∴∠1=∠2 ∴GH=GD ∵∠A+∠2=90°,∠1+∠3=90° ∴∠A=∠3,∴AG=GD,∴AG=GH ∴點(diǎn)G是AH的中點(diǎn),

15、在Rt△ABC中,AB= 10 ∵D是AB的中點(diǎn),∴AD=AB=5 在△ADH與△ACB中,∵∠A =∠A,∠ADH=∠ACB=90°, ∴△ADH∽△ACB, ∴=,=,∴DH=, ∴S△DGH=S△ADH=××DH·AD=××5= (25題(2)) 解法二:同解法一,G是AH的中點(diǎn), 連接BH,∵DE⊥AB,D是AB的中點(diǎn),∴AH=BH,設(shè)AH=x則CH=8-x 在Rt△BCH中,CH2+BC2=BH2,即(8-x)2+36=x2,解得x= ∴S△ABH=AH·BC=××6= (25題(2)) ∴S△DGH=S△ADH=× S△ABH=×=. 解法三:同解法一,

16、∠1=∠2 連接CD,由(1)知,∠B=∠DCB=∠1,∠1=∠2=∠B=∠DCB,△DGH∽△BDC, 作DM⊥AC于點(diǎn)M,CN⊥AB于點(diǎn)N,∵D是AB的中點(diǎn),∠ACB=90° ∴CD=AD=BD,∴點(diǎn)M是AC的中點(diǎn),∴DM=BC=×6=3 在Rt△ABC中,AB==10,AC·BC=AB·CN, ∴CN=. ∵△DGH∽△BDC, ∴, ∴= ∴ (3)提出問(wèn)題:老師要求各小組向“希望”小組學(xué)習(xí),將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),再提出一個(gè)求重疊部分面積的問(wèn)題?!皭?ài)心”小組提出的問(wèn)題是:如圖(3),將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),DE,DF分別交AC于點(diǎn)M,N,使DM=MN求重疊部分(△DM

17、N)的面積、 任務(wù):①請(qǐng)解決“愛(ài)心”小組所提出的問(wèn)題,直接寫(xiě)出△DMN的面積是 ②請(qǐng)你仿照以上兩個(gè)小組,大膽提出一個(gè)符合老師要求的問(wèn)題,并在圖中畫(huà)出圖形,標(biāo)明字母,不必解答(注:也可在圖(1)的基礎(chǔ)上按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn))。 (25題(3)) (25題(4)) 【答案】① ②注:此題答案不唯一,語(yǔ)言表達(dá)清晰、準(zhǔn)確得1分,畫(huà)圖正確得1分,重疊部分未涂陰影不扣分。示例:如圖,將△DEF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),使DE⊥BC于點(diǎn)M,DF交AC于點(diǎn)N,求重疊部分(四邊形DMCN)的面積。  7、(2013達(dá)州)通過(guò)類(lèi)比聯(lián)想、引申拓展研究典型題目,可達(dá)到解一題知一類(lèi)的

18、目的。下面是一個(gè)案例,請(qǐng)補(bǔ)充完整。 FF 原題:如圖1,點(diǎn)E、F分別在正方形ABCD的邊BC、CD上,∠EAF=45°,連接EF,則EF=BE+DF,試說(shuō)明理由。 (1)思路梳理 ∵AB=CD, ∴把△ABE繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ADG,可使AB與AD重合。 ∵∠ADC=∠B=90°, ∴∠FDG=180°,點(diǎn)F、D、G共線(xiàn)。 根據(jù)__SAS__________,易證△AFG≌_△AFE_______,得EF=BE+DF。 (2)類(lèi)比引申 如圖2,四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°點(diǎn)E、F分別在邊BC、CD上,∠EAF=45°。若∠B、∠D都不是直角,則當(dāng)∠

19、B與∠D滿(mǎn)足等量關(guān)系_互補(bǔ)___時(shí),仍有EF=BE+DF。 (3)聯(lián)想拓展 如圖3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點(diǎn)D、E均在邊BC上,且∠DAE=45°。猜想BD、DE、EC應(yīng)滿(mǎn)足的等量關(guān)系,并寫(xiě)出推理過(guò)程。 解:BD2+EC2=DE2 解析:(1)SAS………………………(1分) △AFE………………………(2分) (2)∠B+∠D=180°………………………(4分) (3)解:BD2+EC2=DE2.………………………(5分) ∵AB=AC, ∴把△ABD繞A點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△ACG,可使AB與AC重合. ∵△AB

20、C中,∠BAC=90°. ∴∠ACB+∠ACG=∠ACB+∠B=90°,即∠ECG=90°. ∴EC2+CG2=EG2.………………………(7分) 在△AEG與△AED中, ∠EAG=∠EAC+∠CAG=∠EAC+∠BAD=90°-∠EAD=45°=∠EAD, 又∵AD=AG,AE=AE, ∴△AEG≌△AED. ∴DE=EG.又∵CG=BD, ∴BD2+EC2=DE2.………………………(9分) 8、(2013陜西壓軸題)問(wèn)題探究 (1)請(qǐng)?jiān)趫D①中作出兩條直線(xiàn),使它們將圓面四等分; (2)如圖②,M是正方形ABCD內(nèi)一定點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D②中作出兩條直線(xiàn)(要求其中一條直線(xiàn)必須過(guò)

21、點(diǎn)M),使它們將正方形ABCD的面積四等分,并說(shuō)明理由. 問(wèn)題解決 (3)如圖③,在四邊形ABCD中,AB∥CD,AB+CD=BC,點(diǎn)P是AD的中點(diǎn),如果AB=,CD=,且,那么在邊BC上是否存在一點(diǎn)Q,使PQ所在直線(xiàn)將四邊形ABCD的面積分成相等的兩部分?若存在,求出BQ的長(zhǎng);若不存在,說(shuō)明理由. 圖① 圖② A B C D M B 圖③ A C D P (第25題圖) 考點(diǎn):本題陜西近年來(lái)考查的有:折疊問(wèn)題,勾股定理,矩形性質(zhì),正方形的性質(zhì),面積問(wèn)題及最值問(wèn)題,位似的性質(zhì)應(yīng)用等。此題考查對(duì)圖形的面積等分問(wèn)題。 解析:此題主要考查學(xué)生的閱讀問(wèn)題

22、的能力,綜合問(wèn)題的能力,動(dòng)手操作能力,問(wèn)題的轉(zhuǎn)化能力,分析圖形能力和知識(shí)的遷徙能力,從特殊圖形到一般的過(guò)渡,從特殊中發(fā)現(xiàn)關(guān)系到一般的知識(shí)遷移的過(guò)程。 (1)問(wèn)較易解決,圓內(nèi)兩條互相垂直的直徑即達(dá)到目的。 (2)問(wèn)中其實(shí)在八年級(jí)學(xué)習(xí)四邊形時(shí)好可解決此類(lèi)問(wèn)題。平行四邊形過(guò)對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn)的直線(xiàn)將平行四邊形分成面積相等的兩個(gè)部分。而在正方形中就更特殊,常見(jiàn)的是將正方形重疊在一起旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中的圖形的面積不變的考查,此題有這些知識(shí)的積累足夠解決。 (3)問(wèn)中可以考慮構(gòu)造(1)(2)中出現(xiàn)的特殊四邊形來(lái)解決。也可以用中點(diǎn)的性質(zhì)來(lái)解決。在中學(xué)數(shù)學(xué)中中點(diǎn)就有兩個(gè)方面的應(yīng)用,一是中線(xiàn)(倍長(zhǎng)中線(xiàn)構(gòu)造全等三角形或

23、者是平行四邊形)二是中位線(xiàn)的應(yīng)用。 解:(1)如圖①所示. (2)如圖②,連接AC、BD相交于點(diǎn)O,作直線(xiàn)OM分別交AD、BC于P、Q兩點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作用OM的垂線(xiàn)分別交AB、CD于E、F兩點(diǎn),則直線(xiàn)OM、EF將正方形ABCD的面積四等分. 理由如下: 答圖② A B C D M (第25題答案圖) 答圖① O P Q F E ∵點(diǎn)O是正方形ABCD對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn),∴點(diǎn)O是正方形ABCD的對(duì)稱(chēng)中心 ∴AP=CQ,EB=DF, D在△AOP和△EOB中, ∵∠AOP=90°-∠AOE,∠BOE=90°-∠AOE ∴∠AOP=∠BOE ∵OA=OB,∠

24、OAP=∠EBO=45°∴△AOP≌△EOB ∴AP=BE=DF=CQ ∴AE=BQ=CF=PD 設(shè)點(diǎn)O到正方形ABCD一邊的距離為. ∴ ∴ ∴直線(xiàn)EF、PQ將正方形ABCD面積四等分 另解:∵點(diǎn)O是正方形ABCD對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn),∴點(diǎn)O是正方形ABCD的中心 ∴OA=OB=OC=OD ∠OAP=∠OBE=∠OCQ=∠ODF=45° ∵PQ⊥EF,∴∠POD+∠DOF=90°,∠POD+∠POA=90° ∴∠POA=∠DOF同理:∠POA=∠DOF=∠BOE=∠COQ ∴△AOP≌△BOE≌△COQ≌△DOF ∴ ∴直線(xiàn)EF、PQ將正方形ABCD面積四等分

25、(3) B 答圖③ A C D P (第25題答案圖) M Q F E 存在.當(dāng)BQ=CD=時(shí),PQ將四邊形ABCD面積二等分. 理由如下:如圖③,延長(zhǎng)BA至點(diǎn)E,使AE=, 延長(zhǎng)CD至點(diǎn)F,使DF=,連接EF. ∴BE∥CF,BE=CF ∴四邊形BCFE為平行四邊形, ∵BC=BE=+,∴平行四邊形DBFE為菱形 連接BF交AD于點(diǎn)M,則△MAB≌△MDF ∴AM=DM.即點(diǎn)P、M重合. ∴點(diǎn)P是菱形EBCF對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn), 在BC上截取BQ=CD=,則CQ=AB=. 設(shè)點(diǎn)P到菱形EBCF一邊的距離為 ∴ 所以當(dāng)BQ=時(shí),直線(xiàn)PQ將四邊形ABC

26、D的面積分成相等的兩部分. 另解:存在.當(dāng)BQ=CD=時(shí),PQ將四邊形ABCD面積二等分. 理由如下:如圖④,連接BP并延長(zhǎng)BP交CD延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)F,連接CP ∵點(diǎn)P是AD的中點(diǎn),∴PA=PD ∵AB∥CD,∴∠ABP=∠DFP,∵∠APB=∠DPF ∴△APB≌△DPF B 答圖④ A C D P (第25題答案圖) Q F ∴AB=DF,PB=PF,所以CP是△CBF的中線(xiàn),∴ ∵AB+CD=BC,DF+CD=BC,即:CB=CF,∴∠CBF=∠CFB ∵∠ABP=∠DFP∴∠ABP=∠CBP即PB是角平分線(xiàn). ∴點(diǎn)P到AB與CB的距離相等, ∵BQ=,所以CQ=AB= ∴ ∴ 所以當(dāng)BQ=時(shí),直線(xiàn)PQ將四邊形ABCD的面積分成相等的兩部分. 19 學(xué)習(xí)是一件快樂(lè)的事情,大家下載后可以自行修改

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