内容正文:
2024年全国一卷新高考题型细分S1-3
——圆锥曲线 多选 抛物线,综合,其他
1、 试卷主要是2024年全国一卷新高考地区真题、模拟题,合计202套。其中全国高考真题4套,广东47套,山东22套,江苏18套,浙江27套,福建15套,河北23套,湖北19套,湖南27套。
2、 题目设置有尾注答案,复制题干的时候,答案也会被复制过去,显示在文档的后面,双击尾注编号可以查看。方便老师备课选题。
3、 题型纯粹按照个人经验进行分类,没有固定的标准。
4、 《圆锥曲线——多选》题型主要有:椭圆、双曲线、抛物线、综合、其他等,大概75道题。每类题目从易到难排序。
抛物线(中档):
1.
(多选,2024年浙J30嘉兴二模)11.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.如图,已知抛物线的准线为为坐标原点,在轴上方有两束平行于轴的入射光线和,分别经上的点和点反射后,再经上相应的点和点反射,最后沿直线和射出,且与之间的距离等于与之间的距离.则下列说法中正确的是( [endnoteRef:2] )
A.若直线与准线相交于点,则三点共线
B.若直线与准线相交于点,则平分
C.
D.若直线的方程为,则
(中档) [2: 11.ACD
【分析】对A,设直线,与抛物线联立,可得,验证得解;对B,假设,又由抛物线定义得,可得,即,这与和相交于A点矛盾,可判断;对C,结合A选项有,,根据,运算可得解;对D,可求得点的坐标,进而求出,利用向量夹角公式运算得解.
【详解】对于选项A,因为直线经过焦点,设,,直线,
与抛物线联立得,,
由题意得,,
所以,
即三点共线,故A正确;
对于选项B,假设,又,
所以,所以,这与和相交于A点矛盾,故B错误;
对于选项C,与距离等于与距离,又结合A选项,则,
所以,故C正确;
对于选项D,由题意可得,,
,
,
,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】思路点睛:A选项,判断三点共线,即转化为验证,设出直线的方程与抛物线联立,求出点坐标,表示出的斜率判断;B选项,利用反证法,假设,结合抛物线定义可得与条件矛盾;C选项,根据题意可得,结合A选项的结论可判断;D选项,求出点的坐标,进而求出,利用向量夹角公式运算.
]
2.
(多选,2024年鄂J18四月调)11.已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,过点的直线与抛物线交于,两点,点位于点右方,若,则下列结论一定正确的有( [endnoteRef:3])
A. B.
C. D.直线的斜率为
(中档) [3: 11.ABC
【分析】设直线的方程为,不妨设,联立抛物线方程,得到两根之和,两根之积,表达出, ,再由正弦定理得到,得到 ,代入两根之和,两根之积,列出方程,求出,进而求出,根据 可判断根据可判断根据可判断根据对称性判断.
【详解】解:由题意得,,,
当直线的斜率为时,与抛物线只有个交点,不合要求,
故设直线的方程为,不妨设,
联立,可得,易得,
设,,则,,
则,,
则,,
由正弦定理得,,
因为,,
所以, ,
即.
又由焦半径公式可知,
则,即,
即,解得,
则,,解得,,
故,
当时,同理可得到,故A正确
.
,故B正确
,故C正确
当时,,则 ,即 ,
此时 .
由对称性可得,当时,,
故直线的斜率为,故D错误.
故选:ABC.
【点睛】方法点睛:
在处理有关焦点弦,以及焦半径问题时长度问题时有以下几种方法;
(1)常规处理手段,求交点坐标然后用距离公式,含参的问题不适合;
(2)韦达定理结合弦长公式,这是此类问题处理的通法;
(3)抛物线定义结合焦点弦公式.
]
3.
(多选,2024年冀J47唐山二模)10.设抛物线:的焦点为,准线为,过点的直线与交于,两点,则下列说法正确的是( [endnoteRef:4] )
A. B.以为直径的圆与相切
C.以为直径的圆过坐标原点 D.为直角三角形
(中档) [4: 10.AC
【分析】设过点的直线为,联立直线和抛物线的方程求出可判断A;以为直径的圆的圆心为和半径,再求出圆心到准线的距离为,即可判断B;求出圆心到坐标原点的距离为,可判断C;取特列可判断D.
【详解】设过点的直线为,
对于A,联立,得,
,,
所以,故A正确;
对于B,因为
,,
所以,的中点为,所以以为直径的圆的圆心为,
又,
设圆的半径为,则,
所以,
又圆心到准线的距离为,
而,因为,所以,
所以以为直径的圆与相离,故B错误;
对于C,圆心到坐标原点的距离为,
,
所以,所以,
所以以为直径的圆过坐标原点,故C正确;
对于D,因为联立,得,
若,则上述方程为,解得:或,
取,则,则,
取,则,则,
又抛物线过焦点,所以,,
,
所以不为直角三角形,故D错误.
故选:AC.
]
4.
(多选,2024年鲁J40临沂二模)10.设,是抛物线C:上两个不同的点,以A,B为切点的切线交于点.若弦AB过焦点F,则( [endnoteRef:5] )
A. B.若PA的方程为,则
C.点P始终满足 D.面积的最小值为16
(涉后导数)
(中档) [5: 10.ACD
【分析】由导数的几何意义,求得可得A处的切线方程,得出直线的方程,联立两直线方程可判定A;根据已知和A选项可得,再设直线,联立方程组,根据根与系数的关系可求,根据,可判定B错误,C正确;取的中点,化简得到的面积,可判定D正确.
【详解】依题意设,,由方程,
可得,则,
由导数的几何意义知,直线的斜率为,同理直线的斜率为,
可得A处的切线方程为:,即,
化简可得,所以直线的方程为,
同理可得:直线BP的方程为,
联立两直线方程得,,
则,
因为,解得,,
即,所以A正确;
若PA的方程为,根据直线的方程为,可得,
设直线,联立方程组,
整理得,
则,
且,,
所以,,所以B错误;
因为,所以,故C正确;
取的中点,连接,根据中点坐标公式得,
从而平行轴,由前可知,
所以
因为,,所以,
,
代入可得,
当时,,所以D正确.
故选:ACD
【点睛】方法点睛:与圆锥曲线有关的最值问题的两种解法:
(1)数形结合法:根据待求值的几何意义,充分利用平面图形的几何性质求解;
(2)构建函数法:先引入变量,构建以待求量为因变量的函数,再求其最值,常用基本不等式或导数法求最值(注意:有时需先换元后再求最值).
]
5.
(多选,2024年浙J34杭州四月检)11.过点的直线与抛物线C:交于两点.抛物线在点处的切线与直线交于点,作交于点,则( [endnoteRef:6] )
A.直线与抛物线C有2个公共点 B.直线恒过定点
C.点的轨迹方程是 D.的最小值为 (涉后导数)
(中档) [6: 11.BC
【分析】设出直线的方程为,代入,然后写出切线方程,结合韦达定理可判断AB;根据B可得的轨迹方程,从而判断C;利用弦长公式及点到直线的距离公式表示出,然后利用导数的知识求出最值进而判断D.
【详解】设直线的方程为,
联立,消去得,则,
对于A:抛物线在点处的切线为,
当时得,即,
所以直线的方程为,整理得,
联立,消去的,解得,即直线与抛物线C相切,A错误;
对于B:直线的方程为,整理得,此时直线恒过定点,B正确;
对于C:又选项B可得点在以线段为直径的圆上,点除外,故点的轨迹方程是,C正确;
对于D: ,
则,
令,
则,
设,
则,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以,D错误.
故选:BC.
【点睛】方法点睛:直线与抛物线联立问题
第一步:设直线方程:有的题设条件已知点,而斜率未知;有的题设条件已知斜率,点不定,都可由点斜式设出直线方程.
第二步:联立方程:把所设直线方程与抛物线方程联立,消去一个元,得到一个一元二次方程.
第三步:求解判别式:计算一元二次方程根的判别式.
第四步:写出根之间的关系,由根与系数的关系可写出.
第五步:根据题设条件求解问题中的结论.
]
6.
(多选,2024年湘J41永州三模)10.已知抛物线的焦点为,过点且倾斜角为锐角的直线与抛物线相交于,两点(点在第一象限),过点作抛物线的准线的垂线,垂足为,直线与抛物线的准线相交于点,则( [endnoteRef:7] )
A.的最小值为2
B.当直线的斜率为时,
C.设直线,的斜率分别为,,则
D.过点作直线的垂线,垂足为,交直线于点,则
(中档) [7: 10.BCD
【分析】对于A,设直线的方程为,代入,得,根据焦半径的计算公式即可判断;对于B,根据交点弦的计算公式求解可判断;对于C,先得再根据斜率公式结合韦达定理即可求解;对于D,求得点的坐标即可判断.
【详解】,设直线的方程为.
对于A,把代入得,
设,则,
所以,A错;
对于B,当直线的斜率为时,,B对;
对于C,由题意知
则,,
所以,C对;
对于D,由有,
因为的方程为,令得,
所以点为的中点,即,D对.
故选:BCD.
]
7.
(多选,2024年闽J04漳州三检)10. 点在抛物线上,为其焦点,是圆上一点,,则下列说法正确的是( [endnoteRef:8])
A. 的最小值为.
B. 周长的最小值为.
C. 当最大时,直线的方程为.
D. 过作圆的切线,切点分别为,则当四边形的面积最小时,的横坐标是1.
(中档) [8: 【答案】BD
【解析】
【分析】A选项:通过抛物线方程计算可得;
B选项:运用抛物线定义,将转换为到准线的距离即可求出周长最小值;
C选项:将最大问题,转换为的最大值问题,再讨论;
D选项:结合A选项得到的结论,判断四边形的面积最小时点坐标.
【详解】对于A选项,设,则,
当且仅当时取等号,此时或,所以,
,故A选项错误;
对于B选项,抛物线的准线方程为,如图1,过作准线的垂线,垂足记为,
则,当且仅当三点共线时,取得最小值,
即,此时,
又,所以周长的最小值为,故B选项正确;
对于C选项,如图2,当与圆相切时,且时,取最大.
连接,,由于,,
,所以,可得直线的斜率为,
所以直线的方程为,即,故C选项错误;
对于D选项,如图3,连接,,
由A选项知,,且当或时,,
此时四边形的面积最小,的横坐标是1,所以D选项正确,
故选:BD.
]
8.
(多选,2024年鲁J23泰安新泰一中,末)11. 已知圆,抛物线的焦点为,为上一点( [endnoteRef:9] )
A. 存在点,使为等边三角形
B. 若为上一点,则最小值为1
C. 若,则直线与圆相切
D. 若以为直径的圆与圆相外切,则
(中档) [9: 【答案】AC
【解析】
【分析】选项A,为等边三角形需保证,设定点坐标用两点间距离公式检验即可;选项B,设定点,将转化为表示,求最小值即可;选项C,由求得点坐标,求得直线所在的直线方程,利用点到直线的距离公式检验即可;选项D,设定点,以为直径的圆与相外切,需保证,建立关于的方程,求之即可.
【详解】由已知圆的方程化为,
得其圆心,半径,
由于抛物线方程为,其焦点为
对于选项A,若为等边三角形,当且仅当;
若点到点的距离为,
由抛物线定义可知,即,
代入抛物线方程可得,,故A正确;
对于选项B,因为点在抛物线上,为上一点,
,
由于为上,设,且,
则,
当且仅当时,原式取得最小值,的最小值,故B不正确;
对于选项C,设,且,
若,即,得,
解得,所以此时,
不妨取,,
此时直线的方程为:,即,
则圆心到该直线的距离为,
所以此时直线与圆相切,同理可证明的情形也成立,故C正确;
对于选项D,设的中点为,若以为直径的圆与相外切时,
只需保证,
设,且,,得,
得方程:(*),
其中,反解得:代入上式,
化简可得:,
显然,故D不正确.
故选:AC.
【点睛】客观题圆锥曲线的综合性问题,多数考查数形结合思想,要善于借助圆锥曲线的定义转化条件和问题.
]
9.
(多选,2024年湘J48长沙长郡四适)11.已知抛物线的准线方程为,焦点为,为坐标原点,,是上两点,则下列说法正确的是([endnoteRef:10] )
A.点的坐标为
B.若,则的中点到轴距离的最小值为8
C.若直线过点,则以为直径的圆过点
D.若直线与的斜率之积为,则直线过点
(中档) [10: 11.AD
【分析】根据抛物线的准线求得焦点坐标判断A,设直线方程为,,直线方程代入抛物线方程,应用韦达定理得,求出中点坐标得中点到轴距离,求得最小值后判断B,计算的长和中点到原点的距离,比较后判断C,由斜率之积求出为常数,可得直线过定点判断D.
【详解】A.抛物线准线方程是,,,则焦点为,A正确;
B.显然斜率存在,设直线方程为,,
由得,,,
,所以,化简得,
线段中点的横坐标为,纵坐标为为中点到轴的距离,
又,当且仅当,即时等号成立,因此B中结论最小值为8是错误的.B错;
C.设方程为(),由上述讨论知,
又中点为,即中点为,中点到原点的距离为,所以以为直径的圆不过点,C错;
D.,则,由上得,,
方程为,必过点,D正确.
故选:AD.
【点睛】本题考查求抛物线的方程,考查直线与抛物线相交,解题方法是设而不求的思想方法,即设交点坐标,设,设直线方程为,直线方程与抛物线方程联立方程组且消元,应用韦达定理得,然后把这个结论代入各个条件求解.
]
10.
(多选,2024年粤J110珠海一中冲刺,末)11.已知O为坐标原点,抛物线上有异于原点的,两点,F为抛物线的焦点,以A,B为切点的抛物线的切线分别记为PA,PB,则( [endnoteRef:11] )
A.若,则A,F,B三点共线 B.若,则A,F,B三点共线
C.若,则A,F,B三点共线 D.若,则A,F,B三点共线
(中档) [11: 【答案】BC
【分析】设直线AB的方程,与抛物线的方程联立,化简整理为一元二次方程,根据根与系数的关系得到,,进而得到,,根据四个选项中的条件,逐一判断选项.
【详解】设直线AB的方程为,代入抛物线方程得,
则,,,
所以,.
选项A:若,则,得,故直线AB不一定经过焦点F,所以A错误.
选项B:若,则,得,故直线AB经过焦点F,所以B正确.
选项C:设在点处的切线方程为,即,
与抛物线方程联立得,
,即,解得,
所以,即,
即切线PA的方程为,同理切线PB的方程为,
由,得,得,由B知直线AB经过焦点F,所以C正确.
选项D:因为,
则,
整理得,则,故直线AB不一定经过焦点F,所以D错误.
故选:BC.
]
11. (多选,2024年苏J08宿迁调研)10. 在平面直角坐标系中,已知抛物线为抛物线上两点下列说法正确的是([endnoteRef:12] )
A. 若直线过点,则面积的最小值为2
B. 若直线过点,则点在以线段为直径的圆外
C. 若直线过点,则以线段为直径的圆与直线相切
D. 过两点分别作抛物线的切线,若两切线的交点在直线上,则直线过点
(涉后导数)
(中档) [12: 【答案】AC
【解析】
【分析】设出的方程为,代入抛物线的方程,运用韦达定理和中点坐标公式,求得中点的横坐标和中点到准线的距离,以及面积表达式,可判断AC;设出的方程为,代入抛物线的方程由可判断B;设直线的方程为,由导数的几何意义写出切线方程求出交点P坐标,结合韦达定理即可判断D.
【详解】抛物线的焦点,准线方程为,设,
对AC选项:设的方程为,代入抛物线,可得,
易知,,,
故 ,
当等号成立,故A正确;
而,
则弦长,
设的中点为,到准线的距离为,
所以以为直径的圆与准线相切,故C正确;
对B选项:又设的方程为,代入抛物线可得,
易知,,,
,
则点在以线段为直径的圆上,B错误;
对D选项:不妨设在第一象限,在第四象限,则,
则点处切线斜率
,,则点处切线斜率,
则点处切线方程为,
同理点处切线方程为,
联立两直线求得交点横坐标为,故,
设直线的方程为,代入抛物线可得,
则,故(负值舍去),即直线的方程为,
则直线过点,故D错误.
故选:AC.
]
12. (多选,2024年鄂J12三校二模,末)11. 已知抛物线C:的焦点为,点在抛物线C上,则( [endnoteRef:13] )
A. 若三点共线,且,则直线的倾斜角的余弦值为
B. 若三点共线,且直线的倾斜角为,则的面积为
C. 若点在抛物线C上,且异于点,,则点到直线的距离之积为定值
D. 若点在抛物线C上,且异于点,,其中,
则
(中上) [13: 【答案】BCD
【解析】
【分析】分别设定抛物线C和直线的方程,设,,联立求得关于点坐标的韦达定理形式,进而转化各个选项即可;选项A,将转化为,求解即可;选项B,,求解即可;选项C,求得点的坐标,进而求得点到直线的距离,求解即可;选项D,设点到直线的距离为,可得,求解即可.
【详解】对A,设抛物线C:,设直线:,
设,,联立,
则,,
由于,可得,代入上式得:,
解得:,且直线的斜率为,
设直线MN的倾斜角为,则,且,
则,解得,故A错误;
对B,设抛物线C:,且直线的倾斜角为,
设直线:,
设,,联立,
则,,
,故B正确;
对C,由于点在抛物线C上,此时抛物线C:,
设,,
设直线AM:,
联立
则,解得(舍去,此时重合)或,
则点到直线的距离为,
同理可得,因为,则到直线的距离为,
故所求距离之积为,故C正确;
对D,由于点在抛物线C上,此时抛物线C:,
设直线AM:,
与抛物线方程联立可得,
则,则,用替换可得,
则,
则,,
故直线MN:,即,
则点F到直线MN的距离,
而
即,
,
得,
令,
故,
,
当且仅当时等号成立,故D正确;
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:若点在抛物线C上,且异于点,,则直线的斜率为定值,且该定值为处切线斜率的相反数.
]
综合:
13. (多选,2024年粤J19执信冲刺)10. 己知直线l的方程为,则下列说法正确的是( [endnoteRef:14] )
A. l与直线有唯一的交点
B. l与椭圆一定有两个交点
C. l与圆一定有两个交点
D. 满足与双曲线有且只有一个公共点的直线l有2条
(基础) [14: 【答案】AC
【解析】
【分析】判断出直线过定点,然后根据定点与其他曲线的位置关系判定正误.
【详解】直线l过定点,
对于A,法向量为,法向量为,
因为,,所以两条直线垂直,有唯一交点,故A正确;
对于B,M为椭圆的上顶点,则直线l与椭圆相交或相切,有一个或两个交点,故B错误;
对于C,因为,所以M在圆内,l与圆一定有两个交点,故C正确;
对于D,如图,满足题意的直线有4条,两条与双曲线相切,两条与渐近线平行,故D错误.
故选:AC.
]
14.
(多选,2024年粤J42江门一模,末)11. 已知曲线,则下列结论正确的是( [endnoteRef:15] )
A. 随着增大而减小
B. 曲线的横坐标取值范围为
C. 曲线与直线相交,且交点在第二象限
D. 是曲线上任意一点,则的取值范围为
(中档) [15: 【答案】AD
【解析】
【分析】首先对、分类讨论分别得到曲线方程,画出曲线图形,数形结合判断A、B,由双曲线的渐近线与的关系判断C,由点到直线的距离公式得到,即点到直线的距离的倍,求出直线与曲线相切时的值,再由两平行线将的距离公式求出的最大值,即可判断D.
【详解】因为曲线,
当,时,则曲线为椭圆的一部分;
当,时,则曲线为双曲线的一部分,
且双曲线的渐近线为;
当,时,则曲线为双曲线的一部分,
且双曲线的渐近线为;
可得曲线的图形如下所示:
由图可知随着增大而减小,故A正确;
曲线的横坐标取值范围为,故B错误;
因为,所以曲线与直线相交,且交点在第四象限,故C错误;
因为,即点到直线的距离的倍,
当直线与曲线相切时,
由,消去整理得,
则,解得(舍去)或,
又与的距离,
所以,
所以的取值范围为,故D正确;
故选:AD
【点睛】关键点点睛:本题关键是分析出曲线的图形,D选项的关键是转化为点到直线的距离.
]
其他:
15.
(多选,2024年粤J105湛江二模,末)11. 下列命题为真命题的是( [endnoteRef:16] )
A. 的最小值是2
B. 的最小值是
C. 的最小值是
D. 的最小值是
(中档) [16: 【答案】BC
【解析】
【分析】利用两点距离公式将题干中复杂式子转化为几个点间的距离,结合抛物线的定义,作出图形,数形结合即可得解.
【详解】设,
易知点的轨迹是抛物线的上半部分,
抛物线的准线为直线到准线的距离,为抛物线的焦点,
对于AB,
,
所以的最小值为,故A错误,B正确;
对于CD,
,
所以的最小值是,故C正确,D错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是转化根号内的式子,联想到两点距离公式,从而数形结合即可得解.
]
16.
(多选,2024年鲁J43日照二模)11.已知是曲线上不同的两点,为坐标原点,则( [endnoteRef:17] )
A.的最小值为3
B.
C.若直线与曲线有公共点,则
D.对任意位于轴左侧且不在轴上的点,都存在点,使得曲线在两点处的切线垂直
(中档) [17: 11.BCD
【分析】根据题中曲线表达式去绝对值化简,根据表达式求值判定A,根据几何意义判断B,根据直线与椭圆的位置关系判断C,根据图形特征以及切线概念判断D.
【详解】当时,原方程即,
化简为,轨迹为椭圆,
将代入,解得,则此时,
即此部分为椭圆的一半,
当时,原方程即,
化简得,
将代入,解得或,
则此时,即此部分为圆的一部分,作出曲线的图形如下:
选项A:当时,,当时取最小值3,
当时,,当时取最小值1,
则的最小值为1,故A错误;
选项B:因为表示点与点和点的
距离之和,当时,点和点为椭圆的焦点,
由椭圆定义可知=4,
当时,点为圆的圆心,点在圆上,
所以=
当点P在或时最大,且为2,
所以,
即,故B正确;
选项C:直线过定点,当直线经过或时,
直线斜率,
联立,化简得,
因直线与曲线有公共点,即,
解得或,
所以直线与曲线有公共点时,故C正确;
选项D:当点P在椭圆上时,对任意位于y轴左侧且不在x轴上的点P,
则曲线C在点P处的切线斜率可以取任何非零正实数,
曲线C在y轴右侧椭圆部分切线斜率也可以取到任何非零负实数,使得两切线斜率为负倒数,
同理,当点P在圆上时,对任意位于y轴左侧且不在x轴上的点P,
则曲线C在点P处的切线斜率可以取任何非零负实数,
曲线C在y轴右侧圆部分切线斜率也可以取到任何非零正实数,使得两切线斜率为负倒数,
所以对任意位于轴左侧且不在轴上的点,都存在点,使得曲线在两点处的切线垂直,故D正确;
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:本题考查解析几何的综合问题,此类问题常见的处理方法为:
(1)几何法:通过图形特征转化,结合适当的辅助线与图形关系进而求解;
(2)坐标法:在平面直角坐标系中,通过坐标的运算与转化,运用方程联立与韦达定理等知识,用坐标运算求解答案.
]
17.
(多选,2024年J01全国一卷)11. 造型可以做成美丽的丝带,将其看作图中曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则([endnoteRef:18] )
A. B. 点在C上
C. C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1 D. 当点在C上时,
(中档) [18: 【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题设将原点代入曲线方程后可求,故可判断A的正误,结合曲线方程可判断B的正误,利用特例法可判断C的正误,将曲线方程化简后结合不等式的性质可判断D的正误.
【详解】对于A:设曲线上的动点,则且,
因为曲线过坐标原点,故,解得,故A正确.
对于B:又曲线方程为,而,
故.
当时,,
故在曲线上,故B正确.
对于C:由曲线的方程可得,取,
则,而,故此时,
故在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C错误.
对于D:当点在曲线上时,由C的分析可得,
故,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】思路点睛:根据曲线方程讨论曲线的性质,一般需要将曲线方程变形化简后结合不等式的性质等来处理.
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