内容正文:
2.3尺规作图
(4大题型基础达标练+能力提升练+拓展培优练)
题型一 作一个角等于已知角
题型二 利用基本作图求作三角形
题型三 利用基本作图求作直线的平行线、角的平分线及角的和或差
题型四 过直线外一点作已知直线的垂线
题型一 作一个角等于已知角
1.如图,作一个角等于已知角(尺规作图)的正确顺序是( )
A.①⑤②④③ B.①②④⑤③ C.①④③⑤② D.②①③④⑤
2.如图,点在的边上,用尺规作出了,作图痕迹中,弧是( )
A.以点为圆心,为半径的弧 B.以点为圆心,为半径的弧
C.以点为圆心,为半径的弧 D.以点为圆心,为半径的弧
3.下面是“作一个角使其等于”的尺规作图方法.
(1)如图,以点为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点,;
(2)作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交于点;以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;
(3)过点作射线,则.
上述方法通过判定得到,其中判定的依据是( )
A.三边分别相等的两个三角形全等
B.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
C.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
D.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等
4.如图,请用尺规在线段下方作一点P,使得平分角,且,(保留作图痕迹,不写作法)
题型二 利用基本作图求作三角形
1.如图,已知,尺规作图的方法作出了,请根据作图痕迹判断的理论依据是( )
A. B. C. D.
2.如图,已知和一条长度为的线段,作一个以为底角,为腰长的等腰三角形的方法是:①连接;②以点为圆心,的长为半径画弧,交射线于点;③在的两边上截取;④画射线,以点为圆心,的长为半径画弧,在射线上截取,并以点为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点.以上画法正确的顺序是( )
A.③④①② B.④③②① C.③④②① D.④③①②
3.已知三边作三角形,用到的基本作图是( )
A.作一个角等于已知角
B.作已知直线的垂线
C.作一条线段等于已知线段
D.作一条线段等于已知线段的和
4.如图是作的作图痕迹,则此作图的已知条件为( )
A.已知两角及夹边 B.已知三边
C.已知两边及夹角 D.已知两边及一边夹角
5.已知线段a,b,c,求作:△ABC,使BC=a,AC=b,AB=c,有下列作法:①连接AB,AC,△ABC就是所求作的三角形;②作射线BM,在射线BM上截取BC=a;③分别以点B,C为圆心,以c,b的长为半径画弧,两弧交于点A.则以上作法的合理顺序为 .
6.尺规作图:(不写做法,保留作图痕迹)
已知:线段a,b.(如图所示)
求做:,使,,.
7.如图,某同学不小心把一块三角形玻璃打碎成了三块,现在要到玻璃店去切割一块大小完全一样的玻璃,现有以下几个方案:
方案:带①去;方案:带②去;方案:带③去;
(1)你认为他选择最省事的办法是采用方案______;
(2)根据所选的方案用尺规作图的方法将三角形玻璃还原(不写作法,要求保留作图痕迹).
题型三 利用基本作图求作直线的平行线及角的和或差
1.如图,已知直线,小明用直尺和圆规作出了的平行线,在作图痕迹中,弧是( )
A.以为圆心,为半径的弧 B.以为圆心,为半径的弧
C.以为圆心,为半径的弧 D.以为圆心,为半径的弧
2.已知直线和外一点,过点作的平行线.要求:用直尺与圆规作图,保留作图痕迹.
3.已知,求作,使.
4.已知和,作一个角等于.(保留作图痕迹,不必写作法)
题型四 过直线外一点作已知直线的垂线
1.观察图中尺规作图的痕迹,可得线段一定是的( )
A.角平分线 B.高线 C.中位线 D.中线
2.如图,在中,请用尺规作图法,作边上的高.(保留痕迹,不写作法)
3.作图题:请尺规作图,不写做法,保留作图痕迹.已知,在边上求作一点P,使最短.
4.已知:射线,垂足为点O,点C是射线上一点.
求作:直线,使.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
结论:
1.如图,已知,,以为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点,再以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点,过点作射线则 .
2.如图,在中,,,过点C作,连接.
(1)基本尺规作图:作,交线段于点F(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)求证:.
3.如图,在中,点M、P分别是边的中点,.
(1)请用圆规和无刻度直尺,过点作的平行线,交于点;(保留作图痕迹)
(2)求证:.
4.如图,,,.
(1)尺规作图:过点作,垂足为.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:.
1.如图,在中,的平分线交于点.
(1)尺规作图:在上求作一点,使,交于点(不要求写作法,保留作图痕迹);根据三角形全等的有关知识,作图依据是______;(提示:)
(2)求证:;
(3)已知,的周长为15,求的周长.
2.如图,已知点D为△ABC的边AB上一点
(1)请在边AC上确定一点E,使得S△BCD=S△BCE(要求:尺规作图、保留作图痕迹、不写作法);
(2)根据你的作图证明S△BCD=S△BCE.
3.如图,已知凸五边形中,,为其对角线,,
(1)如图,若,在五边形的外部,作,(不写作法,只保留作图痕迹),并说明点,,三点在同一直线上;
(2)如图,若,,且,求证:平分.
4.【问题情境】在综合与实践课上,同学们以“一个直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动.如图1,已知直线,,,.
【问题解决】(1)如图1,求的度数.阅读下面的解答过程,并填空(理由或数学式).
如答图1,,(已知),
( ).
(已知),
( )( )(依据: ).
【操作探究】
(2)创新小组的同学将直线向上平移,得到图2,其他条件不变,为探究的度数,该小组同学想到过点作直线的平行线.
①请你利用尺规过点作直线的平行线,并说明你作图所依据的基本事实或数学定理.(保留作图痕迹,不写作法;基本事实或数学定理写出1个即可)
②根据①的作图求的度数.
5.通过“三角形全等的判定”的学习,大家知道“两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等”是一个基本事实,可以判定两个三角形全等;而满足条件“两边和其中一边所对的角分别相等”的两个三角形全等吗?下面请你来探究.
任务:已知,求作,使(即两边和其中一边所对的角分别相等).
(1)【实践与操作】请依据下面的步骤,用尺规完成作图过程(保留作图痕迹);
①作线段;
②在线段的上方作;
③作,交射线于点;
④连接得所求三角形.
(2)【观察与小结】观察你作的图形,你会发现满足条件的三角形有___________个;其中___________(填三角形的名称)与不全等.
因此可得:“两边和其中一边所对的角分别相等的两个三角形全等”是:_______命题.(填“真”或“假”)
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2.3尺规作图
(4大题型基础达标练+能力提升练+拓展培优练)
题型一 作一个角等于已知角
题型二 利用基本作图求作三角形
题型三 利用基本作图求作直线的平行线、角的平分线及角的和或差
题型四 过直线外一点作已知直线的垂线
题型一 作一个角等于已知角
1.如图,作一个角等于已知角(尺规作图)的正确顺序是( )
A.①⑤②④③ B.①②④⑤③ C.①④③⑤② D.②①③④⑤
【答案】A
【分析】此题主要考查了基本作图,熟练掌握尺规作一个角等于已知角的作法是解题的关键.
【详解】解:根据用尺规作一个角等于已知角的作图步骤可知正确的是:①⑤②④③.
故选:A.
2.如图,点在的边上,用尺规作出了,作图痕迹中,弧是( )
A.以点为圆心,为半径的弧 B.以点为圆心,为半径的弧
C.以点为圆心,为半径的弧 D.以点为圆心,为半径的弧
【答案】D
【分析】本题主要考查尺规作角等于已知角,掌握其作法是解题的关键,弧是以点为圆心,以为半径作的弧,运用作一个角等于已知角可得答案.
【详解】解:根据作一个角等于已知角可得弧是以点为圆心,为半径的弧.
故选:.
3.下面是“作一个角使其等于”的尺规作图方法.
(1)如图,以点为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点,;
(2)作射线,以点为圆心,长为半径画弧,交于点;以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;
(3)过点作射线,则.
上述方法通过判定得到,其中判定的依据是( )
A.三边分别相等的两个三角形全等
B.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
C.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
D.两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等
【答案】A
【分析】根据基本作图中,判定三角形全等的依据是边边边,解答即可.
本题考查了作一个角等于已知角的基本作图,熟练掌握作图的依据是解题的关键.
【详解】解:根据上述基本作图,可得,
故可得判定三角形全等的依据是边边边,
故选A.
4.如图,请用尺规在线段下方作一点P,使得平分角,且,(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了线段的尺规作图,作与已知角相等的角的尺规作图,如图,作,再以A为圆心,的长为半径画弧交于点P,则点P即为所求.
【详解】解:如图,作,再以A为圆心,的长为半径画弧交于点P,则点P即为所求.
题型二 利用基本作图求作三角形
1.如图,已知,尺规作图的方法作出了,请根据作图痕迹判断的理论依据是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查作图复杂作图,全等三角形的判定等知识.根据判定三角形全等.
【详解】解:由作图可知,,,,
故.
故选:A.
2.如图,已知和一条长度为的线段,作一个以为底角,为腰长的等腰三角形的方法是:①连接;②以点为圆心,的长为半径画弧,交射线于点;③在的两边上截取;④画射线,以点为圆心,的长为半径画弧,在射线上截取,并以点为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点.以上画法正确的顺序是( )
A.③④①② B.④③②① C.③④②① D.④③①②
【答案】C
【分析】本题考查了尺规作图和等腰三角形的作图,解决本题的关键是理解等腰三角形的作图过程,根据尺规作等腰三角形的过程逐项判断即可解答.
【详解】解:已知和一条长度为的线段,作一个以为底角,为腰长的等腰三角形的方法是:
③在的两边上截取;
④画射线,以点为圆心,的长为半径画弧,在射线上截取,并以点为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点;
②以点为圆心,的长为半径画弧,交射线于点;
①连接.
即为所求作的三角形.
画法正确的顺序是③④②①,
故选C.
3.已知三边作三角形,用到的基本作图是( )
A.作一个角等于已知角
B.作已知直线的垂线
C.作一条线段等于已知线段
D.作一条线段等于已知线段的和
【答案】C
【分析】本题考查了基本作图的方法,根据三边作三角形,用到的基本作图是作一条线段等于已知线段即可得出答案,牢记几种基本作图的方法是解答本题的关键.
【详解】解:已知三角形的三边,求作符合要求的三角形,其作图依据是“”,
故用到的基本作图是:作一条线段等于已知线段,
故选C.
4.如图是作的作图痕迹,则此作图的已知条件为( )
A.已知两角及夹边 B.已知三边
C.已知两边及夹角 D.已知两边及一边夹角
【答案】A
【分析】本题主要考查三角形作图及三角形全等的相关知识,观察的作图痕迹,可得此作图的条件.
【详解】解:观察的作图痕迹,可得此作图的已知条件为:,,及线段,
故已知条件为:两角及夹边,故A正确.
故选:A.
5.已知线段a,b,c,求作:△ABC,使BC=a,AC=b,AB=c,有下列作法:①连接AB,AC,△ABC就是所求作的三角形;②作射线BM,在射线BM上截取BC=a;③分别以点B,C为圆心,以c,b的长为半径画弧,两弧交于点A.则以上作法的合理顺序为 .
【答案】②③①
【详解】已知三条线段长,求作三角形,其作法是:先作出三角形一边,确定两个顶点,再分别以两个顶点为圆心,定长为半径画弧交于一点确定第三个顶点,作出另外两边,从而作出所求的三角形.
故题中作法合理的顺序为②③①.
6.尺规作图:(不写做法,保留作图痕迹)
已知:线段a,b.(如图所示)
求做:,使,,.
【答案】见解析
【分析】本题考查了尺规作图—作三角形,先作射线,截取,然后以A为顶点以b为长度画弧,再以B为顶点为边画弧,两弧的交点为C,连接,即可得出.
【详解】解:如图.就是所求做的三角形.
7.如图,某同学不小心把一块三角形玻璃打碎成了三块,现在要到玻璃店去切割一块大小完全一样的玻璃,现有以下几个方案:
方案:带①去;方案:带②去;方案:带③去;
(1)你认为他选择最省事的办法是采用方案______;
(2)根据所选的方案用尺规作图的方法将三角形玻璃还原(不写作法,要求保留作图痕迹).
【答案】(1)③
(2)见解析
【分析】(1)根据全等三角形的判定方法解答;
(2)先作一个角等于已知角,再作出已知边,然后作出另一个角等于已知角,两边相交,然后连接即可得到该三角形;
【详解】(1)解:带③去满足“角边角”,可以配一块完全一样的玻璃.
故答案为:③.
(2)先作∠C=∠A,然后再在射线CE上截取CD=AB,以点D为角的顶点,作,∠CDF与∠DCF的一条边为公共边,另外一条边交于点F,则△CDF即为所求作的三角形.
【点睛】本题考查了全等三角形的应用,作一个角等于已知角,作一条线段等于已知线段的作法,是基础题,熟记全等三角形的判定方法和基本作图是解题的关键.
题型三 利用基本作图求作直线的平行线及角的和或差
1.如图,已知直线,小明用直尺和圆规作出了的平行线,在作图痕迹中,弧是( )
A.以为圆心,为半径的弧 B.以为圆心,为半径的弧
C.以为圆心,为半径的弧 D.以为圆心,为半径的弧
【答案】B
【分析】本题考查作图−基本作图,平行线的判定等知识,根据平行线的判定,作一个角等于已知角的方法即可判断,解题的关键是熟练掌握基本知识,
【详解】在作图痕迹中,弧是以为圆心,为半径的弧.
故选:B.
2.已知直线和外一点,过点作的平行线.要求:用直尺与圆规作图,保留作图痕迹.
【答案】见解析
【分析】此题主要考查了尺规作图,过直线外一点作已知直线的平行线,解答此题的关键是熟练掌握基本尺规作图,作一个角等于已知角的步骤.过点作直线交直线于,再作,直线即为所求.
【详解】解:如图,直线即为所求.
3.已知,求作,使.
【答案】见解析
【分析】如图,作,在的内部作,即为所求.
【详解】解:如图,即为所求.
.
【点睛】本题考查作图-复杂作图,解题的关键是理解题意,熟练掌握五种基本作图,属于中考常考题型.
4.已知和,作一个角等于.(保留作图痕迹,不必写作法)
【答案】见解析
【分析】先作,再作,则即为所求.
【详解】如图所示,,,则即为所求.
作法:①作射线,
②以任意长度为半径,的顶点为圆心作弧,的定点为圆心作弧,以同样长度为半径,以为圆心,作弧,交射线于点,
③以的长为半径,为圆心,作弧交弧于点,过点,作射线,则,
③以的长为半径,为圆心,作弧交弧于点,
④以的长为半径,为圆心,作弧交弧于点,
⑤过点作射线,则
【点睛】本题考查了作一个角等于已知角,掌握基本作图是解题的关键.
题型四 过直线外一点作已知直线的垂线
1.观察图中尺规作图的痕迹,可得线段一定是的( )
A.角平分线 B.高线 C.中位线 D.中线
【答案】B
【分析】本题考查的是三角形的高的定义,作线段的垂线,根据作图痕迹可得,从而可得答案.
【详解】解:由作图可得:,
∴线段一定是的高线;
故选B
2.如图,在中,请用尺规作图法,作边上的高.(保留痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】根据三角形的高的定义以及垂线的作图方法画图即可.
【详解】解:如图,即为所求.
3.作图题:请尺规作图,不写做法,保留作图痕迹.已知,在边上求作一点P,使最短.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了基本作图−作垂线,过点A作的垂线段即可,熟练掌握五种基本作图是解决此题的关键.
【详解】如图,过点A作的垂线段,由垂线段最短知,此时最短,
∴点即为所求.
4.已知:射线,垂足为点O,点C是射线上一点.
求作:直线,使.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
结论:
【答案】见解析
【分析】过C点作的垂线即可.此时,则∵,即.本题考查了作图−复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了平行线的性质.
【详解】解:如图,为所作.
1.如图,已知,,以为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点,再以点为圆心,长为半径画弧,两弧交于点,过点作射线则 .
【答案】/60度
【分析】本题考查了平行线的性质、基本作图—作一个角等于已知角,由平行线的性质得出,由作法可得,即可得出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
由作法可得:,
∴,
故答案为:.
2.如图,在中,,,过点C作,连接.
(1)基本尺规作图:作,交线段于点F(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了作图-基本作图、角平分线的定义、全等三角形的判定和性质,熟练掌握作图方法是解答本题的关键.
(1)根据作一个角等于已知角的作图方法作出图形即可;
(2)根据平行线的性质可得,再证出,根据全等三角形的性质即可得证.
【详解】(1)解:如图,即为所作.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
3.如图,在中,点M、P分别是边的中点,.
(1)请用圆规和无刻度直尺,过点作的平行线,交于点;(保留作图痕迹)
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查尺规作图—作平行线,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)利用尺规作图作,即可;
(2)连接,证明,即可得证.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)证明:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
4.如图,,,.
(1)尺规作图:过点作,垂足为.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了基本尺规作图——过直线外一点作线段的垂线,全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握基本的尺规作图和全等三角形的判定定理.
(1)利用基本的尺规作图步骤进行作图即可;
(2)根据角角边即可证明两直角三角形全等,根据全等三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:尺规作图如下:
(2)证明:,,
,
,
,,
,
在和中,
,
.
1.如图,在中,的平分线交于点.
(1)尺规作图:在上求作一点,使,交于点(不要求写作法,保留作图痕迹);根据三角形全等的有关知识,作图依据是______;(提示:)
(2)求证:;
(3)已知,的周长为15,求的周长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)33
【分析】本题考查作一一个角等于已知角,全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
(1)利用作一个角等于已知角的方法作图即可;
(2)根据角平分线的定义得到,然后利用证明三角形全等;
(3)由全等三角形的对应边相等得到,,然后求出周长即可.
【详解】(1)解:如图所示,点即为所作;
根据三角形全等的有关知识,作图依据是.
故答案为:;
(2)证明:∵的平分线交于点,
∴,
由∵,,
∴.
(3)解:∵,
∴,,
∴的周长为
.
2.如图,已知点D为△ABC的边AB上一点
(1)请在边AC上确定一点E,使得S△BCD=S△BCE(要求:尺规作图、保留作图痕迹、不写作法);
(2)根据你的作图证明S△BCD=S△BCE.
【答案】(1)点E即为所求,图见解析;(2)证明见解析.
【分析】(1)过点D作DE//BC交AC于E,点E即为所求;
(2)连接DC,分别过点D和点E作DF⊥BC,EG⊥BC.根据平行线间的距离相等得到DF=EG,然后再分别表示出S△BCD和S△BCE即可证明.
【详解】(1)如图,过点D作DE//BC交AC于E,点E即为所求;
(2)如图:连接DC,分别过点D和点E作DF⊥BC,EG⊥BC
∵DE//BC
∴DF=EG
∵S△BCD=BC·DF, S△BCE=BC·EG,
∴S△BCD=S△BCE
【点睛】本题考查了尺规作图-作平行线、三角形的面积等知识,掌握平行线间的距离相等是解答本题的关键.
3.如图,已知凸五边形中,,为其对角线,,
(1)如图,若,在五边形的外部,作,(不写作法,只保留作图痕迹),并说明点,,三点在同一直线上;
(2)如图,若,,且,求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)作出图形,由,及,可得出,即可证得,点在同一直线上;
(2)延长到,使得,连接.证明,可得结论.
【详解】(1)解:如图作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,点在同一直线上,
(2)延长到,使得,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
即平分.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加常用辅助线构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
4.【问题情境】在综合与实践课上,同学们以“一个直角三角尺和两条平行线”为背景开展数学活动.如图1,已知直线,,,.
【问题解决】(1)如图1,求的度数.阅读下面的解答过程,并填空(理由或数学式).
如答图1,,(已知),
( ).
(已知),
( )( )(依据: ).
【操作探究】
(2)创新小组的同学将直线向上平移,得到图2,其他条件不变,为探究的度数,该小组同学想到过点作直线的平行线.
①请你利用尺规过点作直线的平行线,并说明你作图所依据的基本事实或数学定理.(保留作图痕迹,不写作法;基本事实或数学定理写出1个即可)
②根据①的作图求的度数.
【答案】(1),,,两直线平行,同位角相等;(2)①图见解析,基本事实为同位角相等,两直线平行(或内错角相等,两直线平行);②.
【分析】本题考查尺规作图—作平行线,平行线的判定和性质:
(1)根据平角的定义,平行线的性质,进行作答即可;
(2)①根据同位角相等,两直线平行或内错角相等,两直线平行,尺规作一个角等于已知角,作图即可(方法不唯一);
②根据平行线的性质,求出的度数即可.
【详解】解:(1),(已知),
.
(已知),
(依据:两直线平行,同位角相等).
(2)①作图如下:
②∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
5.通过“三角形全等的判定”的学习,大家知道“两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等”是一个基本事实,可以判定两个三角形全等;而满足条件“两边和其中一边所对的角分别相等”的两个三角形全等吗?下面请你来探究.
任务:已知,求作,使(即两边和其中一边所对的角分别相等).
(1)【实践与操作】请依据下面的步骤,用尺规完成作图过程(保留作图痕迹);
①作线段;
②在线段的上方作;
③作,交射线于点;
④连接得所求三角形.
(2)【观察与小结】观察你作的图形,你会发现满足条件的三角形有___________个;其中___________(填三角形的名称)与不全等.
因此可得:“两边和其中一边所对的角分别相等的两个三角形全等”是:_______命题.(填“真”或“假”)
【答案】(1)见解析
(2)2;;假
【分析】本题考查尺规作图,全等三角形的判定;
(1)根据步骤尺规作图,得两个三角形;
(2)如图,满足条件的三角形有两个,,,其中与△ABC明显不全等,因此可得结论:两边和其中一边所对的角分别相等的两个三角形不一定相等.
【详解】(1)解:作图如下,
;
(2)解:观察所作的图形,发现满足条件的三角形有2个;其中(填三角形的名称)与不全等.
因此可得:“两边和其中一边所对的角分别相等的两个三角形全等”是假命题.
故答案为:2;;假.
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