2008屆全國(guó)百套高考數(shù)學(xué)模擬試題分類匯編
圓錐曲線
三、解答題(第一部分)
1、(廣東省廣州執(zhí)信中學(xué)、中山紀(jì)念中學(xué)、深圳外國(guó)語(yǔ)學(xué)校三校期末聯(lián)考)設(shè)、分別是橢圓的左、右焦點(diǎn).
(Ⅰ)若P是該橢圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求的最大值和最小值;
(Ⅱ)是否存在過(guò)點(diǎn)A(5,0)的直線l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)C、D,使得|F
解:(Ⅰ)易知
設(shè)P(x,y),則
,
,即點(diǎn)P為橢圓短軸端點(diǎn)時(shí),有最小值3;
當(dāng),即點(diǎn)P為橢圓長(zhǎng)軸端點(diǎn)時(shí),有最大值4
(Ⅱ)假設(shè)存在滿足條件的直線l易知點(diǎn)A(5,0)在橢圓的外部,當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線l與橢圓無(wú)交點(diǎn),所在直線l斜率存在,設(shè)為k
直線l的方程為
由方程組
依題意
當(dāng)時(shí),設(shè)交點(diǎn)C,CD的中點(diǎn)為R,
則
又|F
∴20k2=20k2-4,而20k2=20k2-4不成立, 所以不存在直線,使得|F
綜上所述,不存在直線l,使得|F
2、(江蘇省啟東中學(xué)高三綜合測(cè)試二)已知?jiǎng)訄A過(guò)定點(diǎn)P(1,0),且與定直線L:x=-1相切,點(diǎn)C在l上.
(1)求動(dòng)圓圓心的軌跡M的方程;
(i)問(wèn):△ABC能否為正三角形?若能,求點(diǎn)C的坐標(biāo);若不能,說(shuō)明理由
(ii)當(dāng)△ABC為鈍角三角形時(shí),求這種點(diǎn)C的縱坐標(biāo)的取值范圍.
解:(1)依題意,曲線M是以點(diǎn)P為焦點(diǎn),直線l為準(zhǔn)線的拋物線,所以曲線M的方程為y2=4x.
假設(shè)存在點(diǎn)C(-1,y),使△ABC為正三角形,則|BC|=|AB|且|AC|=|AB|,即
因此,直線l上不存在點(diǎn)C,使得△ABC是正三角形.
(ii)解法一:設(shè)C(-1,y)使△ABC成鈍角三角形,
,
,
∠CAB為鈍角.
.
該不等式無(wú)解,所以∠ACB不可能為鈍角.
因此,當(dāng)△ABC為鈍角三角形時(shí),點(diǎn)C的縱坐標(biāo)y的取值范圍是:
.
解法二: 以AB為直徑的圓的方程為:
.
當(dāng)直線l上的C點(diǎn)與G重合時(shí),∠ACB為直角,當(dāng)C與G 點(diǎn)不重合,且A,
B,C三點(diǎn)不共線時(shí), ∠ACB為銳角,即△ABC中∠ACB不可能是鈍角.
因此,要使△ABC為鈍角三角形,只可能是∠CAB或∠CBA為鈍角.
.
.
A,B,C三點(diǎn)共 線,不構(gòu)成三角形.
因此,當(dāng)△ABC為鈍角三角形時(shí),點(diǎn)C的縱坐標(biāo)y的取值范圍是:
3、(江蘇省啟東中學(xué)高三綜合測(cè)試三)(1)在雙曲線xy=1上任取不同三點(diǎn)A、B、C,證明:ㄓABC的垂心H也在該雙曲線上;
(2)若正三角形ABC的一個(gè)頂點(diǎn)為C(?1,?1),另兩個(gè)頂點(diǎn)A、B在雙曲線xy=1另一支上,求頂點(diǎn)A、B的坐標(biāo)。
解:(1)略;(2)A(2+,2-), B(2-,2+)或A(2-,2+), B(2+,2-)
4、(江蘇省啟東中學(xué)高三綜合測(cè)試四)已知以向量v=(1, )為方向向量的直線l過(guò)點(diǎn)(0, ),拋物線C:(p>0)的頂點(diǎn)關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)在該拋物線上.
(Ⅰ)求拋物線C的方程;
(Ⅱ)設(shè)A、B是拋物線C上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)A作平行于x軸的直線m,直線OB與直線m交于點(diǎn)N,若(O為原點(diǎn),A、B異于原點(diǎn)),試求點(diǎn)N的軌跡方程.
解:(Ⅰ)由題意可得直線l: ①
過(guò)原點(diǎn)垂直于l的直線方程為 ②
解①②得.
∵拋物線的頂點(diǎn)關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)在該拋物線的準(zhǔn)線上.
∴,
∴拋物線C的方程為.
(Ⅱ)設(shè),,,
由,得.
又,.
解得 ③
直線ON:,即 ④
由③、④及得,
點(diǎn)N的軌跡方程為.
5、(安徽省皖南八校2008屆高三第一次聯(lián)考)已知線段AB過(guò)軸上一點(diǎn),斜率為,兩端點(diǎn)A,B到軸距離之差為,
(1)求以O(shè)為頂點(diǎn),軸為對(duì)稱軸,且過(guò)A,B兩點(diǎn)的拋物線方程;
(2)設(shè)Q為拋物線準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),過(guò)Q作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為M,N,求證:直線MN過(guò)一定點(diǎn);
解:(1)設(shè)拋物線方程為,AB的方程為,
聯(lián)立消整理,得;∴,
又依題有,∴,∴拋物線方程為;
(2)設(shè),,,∵,
∴的方程為;
∵過(guò),∴,同理
∴為方程的兩個(gè)根;∴;
又,∴的方程為
∴,顯然直線過(guò)點(diǎn)
6、(江西省五校2008屆高三開學(xué)聯(lián)考)已知圓上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在NP上,點(diǎn)G在MP上,且滿足.
(I)求點(diǎn)G的軌跡C的方程;
(II)過(guò)點(diǎn)(2,0)作直線,與曲線C交于A、B兩點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè) 是否存在這樣的直線,使四邊形OASB的對(duì)角線相等(即|OS|=|AB|)?若存在,求出直線的方程;若不存在,試說(shuō)明理由.
解:(1)Q為PN的中點(diǎn)且GQ⊥PN
GQ為PN的中垂線|PG|=|GN|
∴|GN|+|GM|=|MP|=6,故G點(diǎn)的軌跡是以M、N為焦點(diǎn)的橢圓,其長(zhǎng)半軸長(zhǎng),半焦距,∴短半軸長(zhǎng)b=2,∴點(diǎn)G的軌跡方程是 ………5分
(2)因?yàn)?sub>,所以四邊形OASB為平行四邊形
若存在l使得||=||,則四邊形OASB為矩形
若l的斜率不存在,直線l的方程為x=2,由
矛盾,故l的斜率存在. ………7分
設(shè)l的方程為
①
② ……………9分
把①、②代入
∴存在直線使得四邊形OASB的對(duì)角線相等.
7、(安徽省淮南市2008屆高三第一次模擬考試)已知橢圓C的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,它的一個(gè)頂點(diǎn)恰好是拋物線y=x2的焦點(diǎn),離心率等于.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過(guò)橢圓C的右焦點(diǎn)F作直線l交橢圓C于A、B兩點(diǎn),交y軸于M點(diǎn),若=λ1,=λ2,求證λ1+λ2為定值.
解:(I)設(shè)橢圓C的方程為,則由題意知b = 1.
∴橢圓C的方程為 …………………………………………………5分
(II)方法一:設(shè)A、B、M點(diǎn)的坐標(biāo)分別為
易知F點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,0).
將A點(diǎn)坐標(biāo)代入到橢圓方程中,得
去分母整理得 …………………………………………10分
…………………………………………………………12分
方法二:設(shè)A、B、M點(diǎn)的坐標(biāo)分別為又易知F點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,0).
顯然直線l存在的斜率,設(shè)直線l的斜率為k,則直線l的方程是
將直線l的方程代入到橢圓C的方程中,消去y并整理得
……………………………………7分
……………………………………8分
又
8、(安徽省巢湖市2008屆高三第二次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))已知點(diǎn)R(-3,0),點(diǎn)P在y軸上,點(diǎn)Q在x軸的正半軸上,點(diǎn)M在直線PQ上 ,且滿足,.
(Ⅰ)⑴當(dāng)點(diǎn)P在y軸上移動(dòng)時(shí),求點(diǎn)M的軌跡C的方程;
(Ⅱ)設(shè)為軌跡C上兩點(diǎn),且,N(1,0),求實(shí)數(shù),使,且.
解:(Ⅰ)設(shè)點(diǎn)M(x,y),由得P(0,),Q().
由得(3,)?(,)=0,即
又點(diǎn)Q在x軸的正半軸上,故點(diǎn)M的軌跡C的方程是.……6分
(Ⅱ)解法一:由題意可知N為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),且A、B為過(guò)焦點(diǎn)N的直線與拋物線C的兩個(gè)交點(diǎn)。
當(dāng)直線AB斜率不存在時(shí),得A(1,2),B(1,-2),|AB|,不合題意;………7分
當(dāng)直線AB斜率存在且不為0時(shí),設(shè),代入得
則|AB|,解得 …………………10分
代入原方程得,由于,所以,
由,得 . ……………………13分
解法二:由題設(shè)條件得
由(6)、(7)解得或,又,故.
9、(北京市朝陽(yáng)區(qū)2008年高三數(shù)學(xué)一模)已知橢圓W的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,離心率為,兩條準(zhǔn)線間的距離為6. 橢圓W的左焦點(diǎn)為,過(guò)左準(zhǔn)線與軸的交點(diǎn)任作一條斜率不為零的直線與橢圓W交于不同的兩點(diǎn)、,點(diǎn)關(guān)于軸的對(duì)稱點(diǎn)為.
(Ⅰ)求橢圓W的方程;
(Ⅱ)求證: ();
(Ⅲ)求面積的最大值.
解:(Ⅰ)設(shè)橢圓W的方程為,由題意可知
解得,,,
所以橢圓W的方程為.……………………………………………4分
(Ⅱ)解法1:因?yàn)樽鬁?zhǔn)線方程為,所以點(diǎn)坐標(biāo)為.于是可設(shè)直線 的方程為.
得.
由直線與橢圓W交于、兩點(diǎn),可知
,解得.
設(shè)點(diǎn),的坐標(biāo)分別為,,
則,,,.
因?yàn)?sub>,,
所以,.
又因?yàn)?sub>
,
所以. ……………………………………………………………10分
解法2:因?yàn)樽鬁?zhǔn)線方程為,所以點(diǎn)坐標(biāo)為.
于是可設(shè)直線的方程為,點(diǎn),的坐標(biāo)分別為,,
則點(diǎn)的坐標(biāo)為,,.
由橢圓的第二定義可得
,
所以,,三點(diǎn)共線,即.…………………………………10分
(Ⅲ)由題意知
,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)“=”成立,
所以面積的最大值為.
10、(北京市崇文區(qū)2008年高三統(tǒng)一練習(xí)一)已知拋物線,點(diǎn)P(1,-1)在拋物線C上,過(guò)點(diǎn)P作斜率為k1、k2的兩條直線,分別交拋物線C于異于點(diǎn)P的兩點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),且滿足k1+k2=0.
(I)求拋物線C的焦點(diǎn)坐標(biāo);
(II)若點(diǎn)M滿足,求點(diǎn)M的軌跡方程.
解:(I)將P(1,-1)代入拋物線C的方程得a=-1,
∴拋物線C的方程為,即
焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(0,-).……………………………………4分
(II)設(shè)直線PA的方程為,
聯(lián)立方程消去y得
則
由………………7分
同理直線PB的方程為
聯(lián)立方程消去y得
則
又…………………………9分
設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),由
又…………………………………………11分
∴所求M的軌跡方程為:
11、(北京市東城區(qū)2008年高三綜合練習(xí)一)已知定圓圓心為A,動(dòng)圓M過(guò)點(diǎn)B(1,0)且和圓A相切,動(dòng)圓的圓心M的軌跡記為C.
(I)求曲線C的方程;
(II)若點(diǎn)為曲線C上一點(diǎn),求證:直線與曲線C有且只有一個(gè)交點(diǎn).
解:(I)圓A的圓心為,
設(shè)動(dòng)圓M的圓心
由|AB|=2,可知點(diǎn)B在圓A內(nèi),從而圓M內(nèi)切于圓A,
故|MA|=r1―r2,即|MA|+|MB|=4,
所以,點(diǎn)M的軌跡是以A,B為焦點(diǎn)的橢圓,
設(shè)橢圓方程為,由
故曲線C的方程為 …………6分
(II)當(dāng),
消去 ①
由點(diǎn)為曲線C上一點(diǎn),
于是方程①可以化簡(jiǎn)為 解得,
綜上,直線l與曲線C有且只有一個(gè)交點(diǎn),且交點(diǎn)為.
12、(北京市東城區(qū)2008年高三綜合練習(xí)二)已知雙曲線的一條漸近線方程為,兩條準(zhǔn)線的距離為l.
(1)求雙曲線的方程;
(2)直線l過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O且和雙曲線交于兩點(diǎn)M、N,點(diǎn)P為雙曲線上異于M、N的一點(diǎn),且直線PM,PN的斜率均存在,求kPM?kPN的值.
(1)解:依題意有:
可得雙曲線方程為 ………………………………………………6分
(2)解:設(shè)
所以
(Ⅲ)已知點(diǎn)M(,0),N(0, 1),在(Ⅱ)的條件下,是否存在常數(shù)k,使得向量與共線?如果存在,求出k的值;如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(Ⅰ) 設(shè)C(x, y),
∵ , ,
∴ ,
∴ 由定義知,動(dòng)點(diǎn)C的軌跡是以A、B為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為2的橢圓除去與x軸的兩個(gè)交點(diǎn).
∴ . ∴ .
∴ W: . …………………………………………… 2分
(Ⅱ) 設(shè)直線l的方程為,代入橢圓方程,得.
整理,得. ①………………………… 5分
因?yàn)橹本l與橢圓有兩個(gè)不同的交點(diǎn)P和Q等價(jià)于
,解得或.
∴ 滿足條件的k的取值范圍為 ………… 7分
(Ⅲ)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則=(x1+x2,y1+y2),
由①得. ②
又 ③
因?yàn)?sub>,, 所以.……………………… 11分
所以與共線等價(jià)于.
將②③代入上式,解得.
所以不存在常數(shù)k,使得向量與共線.
14、(北京市海淀區(qū)2008年高三統(tǒng)一練習(xí)一)已知點(diǎn)分別是射線,上的動(dòng)點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),且的面積為定值2.
(I)求線段中點(diǎn)的軌跡的方程;
(II)過(guò)點(diǎn)作直線,與曲線交于不同的兩點(diǎn),與射線分別交于點(diǎn),若點(diǎn)恰為線段的兩個(gè)三等分點(diǎn),求此時(shí)直線的方程.
解:(I)由題可設(shè),,,其中.
則 1分
∵的面積為定值2,
∴. 2分
,消去,得:. 4分
由于,∴,所以點(diǎn)的軌跡方程為(x>0).
5分
(II)依題意,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為.
由消去得:, 6分
設(shè)點(diǎn)、、、的橫坐標(biāo)分別是、、、,
∴由得 8分
解之得:.
∴. 9分
由消去得:,
由消去得:,
∴. 10分
由于為的三等分點(diǎn),∴. 11分
解之得. 12分
經(jīng)檢驗(yàn),此時(shí)恰為的三等分點(diǎn),故所求直線方程為.
15、(北京市十一學(xué)校2008屆高三數(shù)學(xué)練習(xí)題)如圖,橢圓的中心在原點(diǎn),其左焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,過(guò)的直線與橢圓交于A、B兩點(diǎn),與拋物線交于C、D兩點(diǎn).當(dāng)直線與x軸垂直時(shí),.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(II)求過(guò)點(diǎn)O、,并且與橢圓的左準(zhǔn)線相切的圓的方程;
(Ⅲ)求的最大值和最小值.
解:(Ⅰ)由拋物線方程,得焦點(diǎn).
設(shè)橢圓的方程:.
解方程組 得C(-1,2),D(1,-2).
由于拋物線、橢圓都關(guān)于x軸對(duì)稱,
∴,, ∴ . …………2分
∴又,
因此,,解得并推得.
故橢圓的方程為 . …………4分
(Ⅱ),
圓過(guò)點(diǎn)O、,
圓心M在直線上.
設(shè)則圓半徑,由于圓與橢圓的左準(zhǔn)線相切,
∴
由得解得
所求圓的方程為…………………………8分
(Ⅲ) 由
①若垂直于軸,則,
,
…………………………………………9分
②若與軸不垂直,設(shè)直線的斜率為,則直線的方程為
由 得
,方程有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根.
設(shè),.
, ………………………………11分
=
,所以當(dāng)直線垂于軸時(shí),取得最大值
當(dāng)直線與軸重合時(shí),取得最小值
16、(北京市西城區(qū)2008年4月高三抽樣測(cè)試)已知定點(diǎn)及橢圓,過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線與橢圓相交于兩點(diǎn).
(Ⅰ)若線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)是,求直線的方程;
(Ⅱ)在軸上是否存在點(diǎn),使為常數(shù)?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(Ⅰ)解:
依題意,直線的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
將代入, 消去整理得 ………….. 2分
設(shè) 則 ………….. 4分
由線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)是, 得,
解得,適合. ………….. 5分
所以直線的方程為 ,或 . ………….. 6分
(Ⅱ)解:
假設(shè)在軸上存在點(diǎn),使為常數(shù).
① 當(dāng)直線與軸不垂直時(shí),由(Ⅰ)知
所以
………….. 8分
將代入,整理得
注意到是與無(wú)關(guān)的常數(shù), 從而有, 此時(shí) .. 11分
② 當(dāng)直線與軸垂直時(shí),此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,
當(dāng)時(shí), 亦有 ………….. 13分
綜上,在軸上存在定點(diǎn),使為常數(shù).
17、(北京市西城區(qū)2008年5月高三抽樣測(cè)試)已知拋物線的方程為,過(guò)點(diǎn)的直線與拋物線相交于A、B兩點(diǎn),分別過(guò)點(diǎn)A、B作拋物線的兩條切線和的斜率之積為定值;
(Ⅰ)證明:直線和的斜率之積為定值;
(Ⅱ)求點(diǎn)M的軌跡方程。
解:(I)依題意,直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為y=kx+p
18、(北京市宣武區(qū)2008年高三綜合練習(xí)一)在面積為9的中,,且。現(xiàn)建立以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以的平分線所在直線為x軸的平面直角坐標(biāo)系,如圖所示。
(1)求AB、AC所在的直線方程;
(2)求以AB、AC所在的直線為漸近線且過(guò)點(diǎn)D的雙曲線的方程;
(3)過(guò)D分別作AB、AC所在直線的垂線DF、DE(E、F為垂足),求的值。
解:(1)設(shè)
則由
為銳角,
,
AC所在的直線方程為y=2x
AB所在的直線方程為y= -2x…………………………………………….4分
(2)設(shè)所求雙曲線為
設(shè),,,
由可得:
,
即
由,可得,
又, ,
,
即,代入(1)得,
雙曲線方程為…………………………………………………9分
(3)由題設(shè)可知,,
設(shè)點(diǎn)D為,則
又點(diǎn)D到AB,AC所在直線距離
,,
而=
19、(北京市宣武區(qū)2008年高三綜合練習(xí)二)已知橢圓的離心率為,且其焦點(diǎn)F(c,0)(c>0)到相應(yīng)準(zhǔn)線l的距離為3,過(guò)焦點(diǎn)F的直線與橢圓交于A、B兩點(diǎn)。
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)M為右頂點(diǎn),則直線AM、BM與準(zhǔn)線l分別交于P、Q兩點(diǎn),(P、Q兩點(diǎn)不重合),求證:
解:(1)由題意有 解得
∴橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 ……………………………………5分
(2)①若直線AB與軸垂直,則直線AB的方程是
∵該橢圓的準(zhǔn)線方程為,
∴,, ∴,
∴ ∴當(dāng)直線AB與軸垂直時(shí),命題成立。
②若直線AB與軸不垂直,則設(shè)直線AB的斜率為,
∴直線AB的方程為
又設(shè)
聯(lián)立 消y得
∴ ∴
又∵A、M、P三點(diǎn)共線,∴ 同理
∴,
∴
綜上所述:
20、(四川省成都市2008屆高中畢業(yè)班摸底測(cè)試)設(shè)雙曲線C:的左、右頂點(diǎn)分別為A1、A2,垂直于x軸的直線m與雙曲線C交于不同的兩點(diǎn)P、Q。
(Ⅰ)若直線m與x軸正半軸的交點(diǎn)為T,且,求點(diǎn)T的坐標(biāo);
(Ⅱ)求直線A1P與直線A2Q的交點(diǎn)M的軌跡E的方程;
(Ⅲ)過(guò)點(diǎn)F(1,0)作直線l與(Ⅱ)中的軌跡E交于不同的兩點(diǎn)A、B,設(shè),若(T為(Ⅰ)中的點(diǎn))的取值范圍。
解:(Ⅰ)由題,得,設(shè)
則
由 …………①
又在雙曲線上,則 …………②
聯(lián)立①、②,解得
由題意,
∴點(diǎn)T的坐標(biāo)為(2,0) …………3分
(Ⅱ)設(shè)直線A1P與直線A2Q的交點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y)
由A1、P、M三點(diǎn)共線,得
…………③ …………1分
由A2、Q、M三點(diǎn)共線,得
…………④ …………1分
聯(lián)立③、④,解得 …………1分
∵在雙曲線上,
∴
∴軌跡E的方程為 …………1分
(Ⅲ)容易驗(yàn)證直線l的斜率不為0。
故可設(shè)直線l的方程為 中,得
設(shè)
則由根與系數(shù)的關(guān)系,得 ……⑤
……⑥ …………2分
∵ ∴有
將⑤式平方除以⑥式,得
…………1分
由
…………1分
∵
又
故
令 ∴,即
∴
而 , ∴
∴
21、(東北區(qū)三省四市2008年第一次聯(lián)合考試)已知中心在原點(diǎn),左、右頂點(diǎn)A1、A2在x軸上,離心率為的雙曲線C經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(6,6),動(dòng)直線l經(jīng)過(guò)△A1PA2的重心G與雙曲線C交于不同兩點(diǎn)M、N,Q為線段MN的中點(diǎn)。
(1)求雙曲線C的標(biāo)準(zhǔn)方程
(2)當(dāng)直線l的斜率為何值時(shí),。
本小題考查雙曲線標(biāo)準(zhǔn)議程中各量之間關(guān)系,以及直線與雙曲線的位置關(guān)系。
解(1)設(shè)雙曲線C的方程為
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