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文檔簡(jiǎn)介

1、,第二部分 題型研究,題型五 函數(shù)與幾何 圖形的綜合題,云南中考熱點(diǎn)題型剖析,函數(shù)與幾何圖形綜合的存在性問題,通常分為5個(gè)類型: (1)探究特殊三角形的存在性; (2)探究面積最值的存在性; (3)探究面積等量關(guān)系的存在性; (4)探究三角形相似的存在性; (5)探究特殊四邊形的存在性.,例1 如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A的坐標(biāo)是(4,0),并且OA=OC=4OB,動(dòng)點(diǎn)P在過A,B,C三點(diǎn)的拋物線上. (1)求拋物線的解析式;,例1題圖,【思路分析】已知點(diǎn)A坐標(biāo),且OA,OC,OB的關(guān)系可確定A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo),用三點(diǎn)式即可求出拋物線解析式. 解:由A(4,0)可知OA4, OAOC4O

2、B. OC4OB4. C(0,4),B(-1,0).,設(shè)拋物線的解析式為yax2+bx+c(a0), a-b+c=0 從而得方程組 16a+4b+c=0 c=4 a-1 b3 c4 此拋物線的解析式為y=-x2+3x+4.,解得,突破設(shè)問 二次函數(shù)的解析式的確定. 【備考指導(dǎo)】1.確定二次函數(shù)的解析式一般用待定系數(shù)法,由于二次函數(shù)解析式有三個(gè)待定系數(shù)a,b,c(a,h,k或a,x1,x2),因而確定二次函數(shù)解析式需要已知三個(gè)獨(dú)立的條件: (1)已知拋物線上任意三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí),選用一般式.即:y=ax2+bx+c(a0);,(2)已知拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)和另外一點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),選用頂點(diǎn)式.即:y=a(x-

3、h)2+k(a0); (3)已知拋物線與x軸有兩個(gè)交點(diǎn)(或橫坐標(biāo)x1,x2)時(shí),選用交點(diǎn)式.即: y=a(x-x1) (x-x2)(a0).,2. 用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式的步驟: (1)設(shè)二次函數(shù)的解析式; (2)根據(jù)已知條件,得到關(guān)于待定系數(shù)的方程組; (3)解方程組,求出待定系數(shù)的值,從而寫出函數(shù)的解析式. 【針對(duì)訓(xùn)練】見本書第1、3、5、7、8、9、10、12、14、15、18、19題的第(1)問.,(2)是否存在點(diǎn)P,使得ACP是以AC為直角邊的直角三角形,若存在,求出所有符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,說明理由. ,【思路分析】由設(shè)問以AC為直角邊出發(fā),分兩種情況討論,設(shè)出P點(diǎn)

4、坐標(biāo),再根據(jù)直角三角形的性質(zhì)、點(diǎn)坐標(biāo)特征求點(diǎn)P坐標(biāo).,解:存在. 理由:第一種情況,當(dāng)以點(diǎn)C為直角頂點(diǎn)時(shí),過點(diǎn)C作CP1AC交拋物線于點(diǎn)P1,過點(diǎn)P1作y軸的垂線,垂足為M.,ACP190, MCP1+ACO90, ACO+OAC=90, MCP1OAC. OAOC. MCP1OAC=45, MCP1MP1C, MCMP1.,設(shè)P1(m,-m2+3m+4),則m=-m2+3m+4-4. 解得m1=0(舍去),m22, -m2+3m+4-4+6+46, 即P1(2,6). 第二種情況,當(dāng)以點(diǎn)A為直角頂點(diǎn)時(shí),過點(diǎn)A作AP2AC交拋物線于點(diǎn)P2,過點(diǎn)P2作y軸的垂線,垂足為N,AP2交y軸于F.,P

5、2Nx軸, CAO=45, OAP2=45, FP2N45,AOOF, P2NNF. 設(shè)P2(n,-n2+3n+4), 則-n-(-n2+3n+4)-4.,解得:n-2,n4(舍). -n2+3n+4-6. P2(-2,-6). 綜上所述,存在點(diǎn)P使得ACP是以AC為直角邊的直角三角形,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,6)或(-2,-6).,突破設(shè)問探究特殊三角形的存在性. 【備考指導(dǎo)】1. 在解答直角三角形的存在性問題時(shí),具體方法如下: (1)先假設(shè)結(jié)論成立,根據(jù)直角頂點(diǎn)的不確定性,分情況討論; (2)找點(diǎn):當(dāng)所給定長(zhǎng)未說明是直角三角形的斜邊還是直角邊時(shí),需分情況討論; 具體方法如下:,當(dāng)定長(zhǎng)為直角三角形

6、的直角邊時(shí),分別以定長(zhǎng)的某一端點(diǎn)作定長(zhǎng)的垂線,與數(shù)軸或拋物線有交點(diǎn)時(shí),此交點(diǎn)即為符合條件的點(diǎn); 當(dāng)定長(zhǎng)為直角三角形的斜邊時(shí),以此定長(zhǎng)為直徑作圓,圓弧與所求點(diǎn)滿足條件的數(shù)軸或拋物線有交點(diǎn)時(shí),此交點(diǎn)即為符合條件的點(diǎn);,(3)計(jì)算:把圖形中的點(diǎn)坐標(biāo)用含有自變量的代數(shù)式表示出來(lái),從而表示出三角形的各個(gè)邊(表示線段時(shí),注意代數(shù)式的符號(hào)).再利用相似三角形的性質(zhì)得出比例式,或者利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算,或者利用三角函數(shù)建立方程求點(diǎn)坐標(biāo). 【針對(duì)訓(xùn)練】見本書第12、15、17題第(3)問.,2. 拓展設(shè)問:除了探究直角三角形外,還常常探究等腰三角形的存在性,這個(gè)和直角三角形的類似: (1)假設(shè)結(jié)論成立; (2)

7、找點(diǎn):當(dāng)所給定長(zhǎng)未說明是等腰三角形的底還是腰時(shí),需分情況討論,具體方法如下:,當(dāng)定長(zhǎng)為腰時(shí),找已知直線上滿足條件的點(diǎn)時(shí),以定長(zhǎng)的某一端點(diǎn)為圓心,以定長(zhǎng)為半徑畫弧,若所畫弧與數(shù)軸或拋物線有交點(diǎn)且交點(diǎn)不是定長(zhǎng)的另一端點(diǎn)時(shí),交點(diǎn)即為所求的點(diǎn);若所畫弧與數(shù)軸或拋物線無(wú)交點(diǎn)或交點(diǎn)是定長(zhǎng)的另一端點(diǎn)時(shí),滿足條件的點(diǎn)不存在;,當(dāng)定長(zhǎng)為底邊時(shí),根據(jù)尺規(guī)作圖作出定長(zhǎng)的垂直平分線,若作出的垂直平分線與數(shù)軸或拋物線有交點(diǎn)時(shí),那交點(diǎn)即為所求的點(diǎn),若作出的垂直平分線與數(shù)軸或拋物線無(wú)交點(diǎn)時(shí),滿足條件的點(diǎn)不存在; 以上方法即可找出所有符合條件的點(diǎn).,(3)計(jì)算:在求點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),大多時(shí)候利用相似三角形求解,如果圖形中沒有相似三角

8、形,可以通過添加輔助線構(gòu)造相似三角形,有時(shí)也可利用直角三角形的性質(zhì)進(jìn)行求解. 【針對(duì)訓(xùn)練】見本書第5、11題第(3)問.,(3)過動(dòng)點(diǎn)P作PE垂直于y軸于點(diǎn)E,交直線AC于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作x軸的垂線,垂足為F. 連接EF,當(dāng)線段EF的長(zhǎng)度最短時(shí),求出點(diǎn)P的坐標(biāo).,例1題解圖,(3)過動(dòng)點(diǎn)P作PE垂直于y軸于點(diǎn)E,交直線AC于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作x軸的垂線,垂足為F.連接EF,當(dāng)線段EF的長(zhǎng)度最短時(shí),求出點(diǎn)P的坐標(biāo). 解:連接OD,由題意知,四邊形OFDE為矩形, 則ODEF, 根據(jù)垂線段最短. 當(dāng)ODAC時(shí),OD最短,即EF最短. 由(1)知,在RtAOC中,OCOA4. 則,根據(jù)等腰三角形性質(zhì),D為

9、AC中點(diǎn). 又DFOC,DF OC2, 點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為2, 從而得-x2+3x+4=2. 解得 當(dāng)EF最短時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)分別為 或,例2 (2014昆明)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線yax2+bx-3(a0)與x軸交于點(diǎn) A(-2,0)、B(4,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C. (1)求拋物線的解析式;,例2題圖,【思路分析】用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式,把點(diǎn)A、B代入拋物線解析式聯(lián)立方程組,求出系數(shù)a、b,即可求出拋物線的解析式. 解:把A(-2,0),B(4,0)代入y=ax2+bx-3, 4a-2b-3=0 a = 16a+4b-3=0, b= 拋物線的解析式為,得,解得,(2)點(diǎn)P從A

10、點(diǎn)出發(fā),在線段AB上以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從B點(diǎn)出發(fā),在線段BC上以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng).其中一個(gè)點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),另一個(gè)點(diǎn)也停止運(yùn)動(dòng).當(dāng)PBQ存在時(shí),求運(yùn)動(dòng)多少秒使PBQ的面積最大,最大面積是多少?,【思路分析】求這個(gè)三角形的面積,首先想到的是用三角形面積的基本公式,作PB邊上的高,然后證BHQBOC,利用相似三角形的性質(zhì)求出高.當(dāng)PBQ存在時(shí),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,用t表示出SPBQ,得到一個(gè)二次函數(shù)的解析式,當(dāng)t= 時(shí),SPBQ最大.,解:設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒, 則AP=3t,BQ=t, PB=6-3t.由題意得,C點(diǎn) 坐標(biāo)為(0,-3), 在RtBOC中,BC=

11、5, 如解圖,過Q點(diǎn)作QHAB,垂足為H,,H,例2題解圖,QHCO, BHQBOC, , HQ= t, 當(dāng)PBQ存在時(shí),0t2,,當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1秒時(shí),PBQ面積最大,最大面積為 .,當(dāng) 時(shí),SPBQ最大, ,突破設(shè)問 探究面積最值的存在性. 【備考指導(dǎo)】探究最值的存在性問題: (1)是與拋物線有關(guān)的三角形或是與拋物線有關(guān)的四邊形,拋物線三角形就是三角形的三個(gè)頂點(diǎn)都在拋物線上,同樣,拋物線四邊形就是四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)都在拋物線上,要求三角形或四邊形的面積的最大值或是最小值.,解決這類問題的基本步驟: 1. 首先要確定所求三角形或四邊形面積最值,可設(shè)動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t或動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)(t,at2+bt+

12、c); 2. 求三角形面積最值時(shí)要用含t的代數(shù)式表示出三角形的底和高,此時(shí)就應(yīng)先證明涉及到底和高的三角形與已知線段長(zhǎng)度的三角形相似,從而求得用含t的代數(shù)式表示的底和高;,求四邊形的面積最值時(shí),常用到的方法是利用割補(bǔ)法將四邊形分成兩個(gè)三角形,從而利用三角形的方法求得用含t的代數(shù)式表示的線段; 3. 用含有未知數(shù)的代數(shù)式表示出圖形面積;,4. 用二次函數(shù)的知識(shí)來(lái)求最大值或是最小值. 【針對(duì)訓(xùn)練】見本書第4、11、18題第(2)問,第9題第(3)問. 拓展設(shè)問:線段最值問題. (2)無(wú)論是線段和的最小值或是周長(zhǎng)的最小值,還有兩條線段差的最大值.,解決這類問題最基本的定理就是“兩點(diǎn)之間線段最短”,最常

13、見的基本圖形就是“水渠問題”,即已知一條直線和直線同旁的兩個(gè)點(diǎn),要在直線上找一點(diǎn),使得這兩個(gè)點(diǎn)與這點(diǎn)連接的線段之和最小,解決問題的方法就是通過軸對(duì)稱作出對(duì)稱點(diǎn)來(lái)解決; 【針對(duì)訓(xùn)練】見本書第12題第(2)問、第13、18題第(3)問.,(3)當(dāng)PBQ的面積最大時(shí),在BC下方的拋物線上存在點(diǎn)K,使SCBKSPBQ52,求K點(diǎn)坐標(biāo). 【思路分析】如解圖,過點(diǎn)K作KEy軸,交BC于點(diǎn)E,求BCK面積的最簡(jiǎn)單的方法是用含EK的代數(shù)式來(lái)表示三角形的面積.設(shè)點(diǎn)K的坐標(biāo) ,即可得到EK與m的關(guān)系,再由SCBK =SCEK+SBEK可求出點(diǎn)K的坐標(biāo).,解:設(shè)直線BC的解析式為y=kx+c(k0), 把B(4,0

14、),C(0,-3)代入y=kx+c得 4k+c=0 k= 0k+c=-3 c=-3,解得,E,K,例2題解圖,直線BC的解析式為y= x-3. 點(diǎn)K在拋物線上, 設(shè)K點(diǎn)坐標(biāo)為(m, ), 過點(diǎn)K作KEy軸,交BC于點(diǎn)E,如解圖,則E點(diǎn)坐標(biāo)為(m, m-3), ,由(2)知當(dāng)PBQ的面積最大時(shí),SPBQ = , SCBKSPBQ =52, SCBK = , 又SCBK = SCEK + SBEK = EKm+ EK(4-m) = 4EK =2(- m2+ m)=- m2+3m,- m2+3m= , 解得:m1=1,m2=3. K1(1,- ),K2(3,- ). 【難點(diǎn)突破】本小問的難點(diǎn)有兩個(gè):

15、第一個(gè)難點(diǎn)是求出EK的長(zhǎng),解題的關(guān)鍵是要巧妙的設(shè)出點(diǎn)K的坐標(biāo),利用直線BC的解析式求出點(diǎn)E的坐標(biāo)即可;第二個(gè)難點(diǎn)是在求拋物線上的內(nèi)接三角形時(shí),計(jì)算這個(gè)三角形的面積需用割補(bǔ)法來(lái)求.,突破設(shè)問 探究面積等量關(guān)系的存在性. 【備考指導(dǎo)】探究面積等量關(guān)系的存在性問題: 對(duì)于圖形的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相等關(guān)系問題,解答時(shí)應(yīng)認(rèn)真審題,仔細(xì)研究圖形,分析動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)過程;,解題過程的一般步驟: (1)弄清其取值范圍,畫出符合條件的圖形; (2)確定其存在的情況有幾種,然后分別求解,在求解計(jì)算中一般由函數(shù)關(guān)系式設(shè)出圖形的動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)并結(jié)合圖形作輔助線,畫出所求面積為定值的三角形;,(3)過動(dòng)點(diǎn)作有關(guān)三角形的高或平行

16、于y軸、x軸的輔助線,利用面積公式或三角形相似求出有關(guān)線段長(zhǎng)度或面積的代數(shù)式,列方程求解,再根據(jù)實(shí)際問題確定方程的解是否符合題意,從而證得面積等量關(guān)系的存在性. 【針對(duì)訓(xùn)練】見本書第2題第(2)問,第7題第(4)問,第14題第(3)問,第15題第(2)問.,例3 ( 2014東營(yíng)改編)如圖,直線y=2x+2與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B.把AOB沿y軸翻折,點(diǎn)A落到點(diǎn)C,過點(diǎn)B的拋物線y=-x2+bx+c與直線BC交于點(diǎn)D(3,-4).,例3題圖,(1)求直線BD和拋物線的解析式; 【思路分析】由直線方程y=2x+2可求出B點(diǎn)坐標(biāo),把B、D兩點(diǎn)代入y=-x2+bx+c中即可求出拋物線解析式,由

17、B、D兩點(diǎn)可求出直線BD的方程. 解:設(shè)直線BD的解析式為: y=kx+m(k0),把B(0,2),D(3,-4)代入得 m=2 k=-2 3k+m=-4 m=2, 直線BD的解析式為y=-2x+2. 把x=0代入y=-2x+2,得y=2, B(0,2),,解得,把B(0,2),D(3,-4)代入y= -x2+bx+c,得 c=2b=1 -9+3b+c=-4c=2, 拋物線的解析式:y=-x2+x+2.,解得,(2)在第一象限內(nèi)的拋物線上,是否存在一點(diǎn)M,作MN垂直于x軸,垂足為點(diǎn)N,使得以M、O、N為頂點(diǎn)的三角形與BOC相似?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;,【思路分析】與BO

18、C相似的MON,只有兩個(gè)直角頂點(diǎn)可以確定對(duì)應(yīng),所以要分兩種情況討論,再利用MON的兩條直角邊恰好是點(diǎn)M的坐標(biāo),與BOC的兩直角邊對(duì)應(yīng)成比例,便可列出方程,求解即可,注意是否符合條件.,解:由(1)知C(1,0), 設(shè)點(diǎn)M(n,-n2+n+2), BOC=MNO=90, 點(diǎn)O與點(diǎn)N對(duì)應(yīng),可分兩種情況討論, 當(dāng)MNOBOC時(shí), 則-n2+n+2=2n, 解得n1=-2(不合題意,舍去),n2=1, M1(1,2);,當(dāng)ONMBOC 時(shí), 則2(-n2+n+2)=n, 解得n1= (不合題意,舍去), n2= , M2 綜上所述,M點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,2)或,【易錯(cuò)分析】易忽略其中的一種情況而出錯(cuò).,突

19、破設(shè)問探究三角形相似的存在性. 【備考指導(dǎo)】探究三角形相似的一般思路:解答三角形相似的存在性問題時(shí),要具備分類討論的思想及數(shù)形結(jié)合思想,要先找出三角形相似的分類標(biāo)準(zhǔn),一般涉及到動(dòng)態(tài)問題要以靜制動(dòng),動(dòng)中求靜,具體如下:,(1)假設(shè)結(jié)論成立,分情況討論.探究三角形相似時(shí),往往沒有明確指出兩個(gè)三角形的對(duì)應(yīng)角(尤其是以文字形式出現(xiàn)讓證明兩個(gè)三角形相似的題目),或者涉及到動(dòng)點(diǎn)問題,因動(dòng)點(diǎn)問題中點(diǎn)位置的不確定,此時(shí)應(yīng)考慮不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系,分情況討論;,(2)確定分類標(biāo)準(zhǔn):在分類時(shí),先要找出分類的標(biāo)準(zhǔn),看兩個(gè)相似三角形是否有對(duì)應(yīng)相等的角,若有,找出對(duì)應(yīng)相等的角后,再根據(jù)其他角進(jìn)行分類討論來(lái)確定相似三角形成立的

20、條件;若沒有,則分別按三種角對(duì)應(yīng)來(lái)分類討論;,(3)建立關(guān)系式,并計(jì)算.由相似三角形列出相應(yīng)的比例式,將比例式中的線段用所設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)表示出來(lái)(其長(zhǎng)度多借助勾股定理運(yùn)算),整理可得一元一次方程或者一元二次方程,解方程可得字母的值,再通過計(jì)算得出相應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo). 【針對(duì)演練】見第3題第(3)問,第4題第(3)問,第7題第(4)問,第13題第(4)問,第14題第(2)問.,(3)在直線BD上方的拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)P,過點(diǎn)P作PH垂直于x軸,交直線BD于點(diǎn)H.是否存在這樣的點(diǎn)P,使四邊形BOHP是平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.,【思路分析】點(diǎn)P在拋物線上,可設(shè)出點(diǎn)P的坐標(biāo),從

21、而可表示出點(diǎn)H的坐標(biāo),因?yàn)樽鱌Hx軸.所以可得PHOB.要證四邊形BOHP是平行四邊形,只需證PHOB,再利用PH的長(zhǎng)可列方程求出P點(diǎn)坐標(biāo). 解:存在.,理由如下: P點(diǎn)在拋物線上, 設(shè)P(m,-m2+m+2), H的橫坐標(biāo)為m, 又H在BD上,BD的解析式為y-2x+2, H的縱坐標(biāo)為-2m+2, H(m,-2m+2),,例3題解圖,PHBO, 要使四邊形BOHP是平行四邊形,只需證PHBO, 又P點(diǎn)在H點(diǎn)上方, PH-m2+m+2-(-2m+2)-m2+3m, 又B(0,2),OB2, -m2+3m2,,解得:m12,m21, 當(dāng)m2時(shí), P點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0), 當(dāng)m1時(shí), P點(diǎn)坐標(biāo)為(1

22、,2), 存在點(diǎn)P(2,0)或P(1,2)使四邊形BOHP為平行四邊形.,【難點(diǎn)突破】(2)(3)小題都是先設(shè)了符合條件的點(diǎn)的橫坐標(biāo)為未知數(shù),縱坐標(biāo)相應(yīng)表示出來(lái),再利用相似三角形和平行四邊形的判定得到對(duì)應(yīng)邊的關(guān)系式,列出方程求得結(jié)果.,突破設(shè)問探究特殊四邊形的存在性. 【備考指導(dǎo)】在解答平行四邊形的存在性問題時(shí),具體方法如下: (1)假設(shè)結(jié)論成立; (2)探究平行四邊形通常有兩類,一類是已知兩定點(diǎn)去求未知點(diǎn)坐標(biāo),一類是已知給定的三點(diǎn)去求未知點(diǎn)的坐標(biāo).,第一類時(shí),以兩定點(diǎn)連線所成的線段作為要探究平行四邊形的邊或?qū)蔷€畫出符合題意的平行四邊形;第二類,分別以已知三個(gè)定點(diǎn)中的任意兩個(gè)定點(diǎn)確定的線段為探究平行四邊形的邊或?qū)蔷€畫出符合題意的平行四邊形.,(3)建立關(guān)系式,并計(jì)算.根據(jù)以上分類方法畫出所有的符合條件的圖形后,可以利用平行四邊形的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算,也可利用全等三角形、相似三角形或直角三角形的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算,要具體情況具體分析,有時(shí)也可以利用直線的解析式聯(lián)立方程組,由方程組的解為交點(diǎn)坐標(biāo)的性質(zhì)求解.,【針對(duì)訓(xùn)練】見本書第8題第(3)問,第16題第(2)問. 拓展設(shè)問:此外,還會(huì)涉及考查探究是否存在點(diǎn)使得四邊形為菱形或矩形; 1. 在解答菱形的存在性問題時(shí),具體方法如下: (1)假設(shè)結(jié)論成立;,(2)分情況討論:探究菱形時(shí),通常有兩大類,一類是已知三個(gè)定點(diǎn)去求未知點(diǎn)坐標(biāo),

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