内容正文:
专题24.6 正多边形和圆(三大题型)
【题型1求正多边形的中心角】............................................................................................1
【题型2已知正多边形的中心角求边数】................................................................................3
【题型3正多边形和圆的综合】............................................................................................4
【题型1求正多边形的中心角】
1.如图,正五边形内接于,点在弧上.若,则度数为( )
A. B. C. D.
2.青秀山的龙象塔是南宁市的地标建筑之一,始建于明代万历年间.该塔为八角九层,重檐砖结构.如图所示的正八边形是龙象塔其中一层的平面示意图,点为正八边形的中心,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.已知:如图,四边形是的内接正方形,点P是上不同于点B、C的任意一点,则的度数是( )
A.或 B.或 C.或 D.
4.如图,将该五角星图案绕着它的中心旋转.若旋转后的五角星能与自身重合,则旋转角至少为( )
A. B. C. D.
5.如图,点是正五边形的中心,连接,于点,则的度数为 .
6.如图,正六边形内接于,点P是上的任意一点,则的大小是 .
7.如图,正五边形内接于,连接,,则 .
【题型2已知正多边形的中心角求边数】
1.如图,是内接正六边形的一边,点在弧上,且是内接正八边形的一边.此时是内接正边形的一边,则的值是( )
A.12 B.16 C.20 D.24
2.正多边形的中心角为,则正多边形的边数是( )
A.4 B.6 C.8 D.
3.如图,圆内接正六边形的一边,点在弧上,且是圆内接正八边形的一边.此时是圆内接正边形的一边,则的值是( )
A.12 B.16 C.20 D.24
4.如图,正 n 边形的两条对角线的延长线交于点 P,若,则n的值是( )
A.12 B.15 C.18 D.24
5.如果正多边形的中心角是,那么这个正多边形的边数是 .
6.如果将一个正多边形绕它的中心旋转后,才与原正多边形第一次重合,那么这个正多边形的边数是 .
7.正多边形的一部分如图所示,点为正多边形中心,若,则该正多边形的边数为 .
8.一个正边形绕其中心至少旋转45°角可与自身重合,则的值为 .
9.若正多边形的半径与边心距的夹角为,则该正多边形的边数为 .
【题型3正多边形和圆的综合】
1.如图,正六边形F内接于,连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.如图,若用圆内接正十二边形的面积来近似估计⊙O的面积S,设的半径为1,则( )
A. B. C. D.
3.正四边形的边心距与边长之比为( )
A. B. C. D.
4.正六边形的周长为6,则它的面积为( )
A. B. C. D.
5.正三角形的边心距、半径和高之比为( )
A. B. C. D.
6.蜂巢(图1)是很多个正六边形组合而成的,正六边形蜂巢的建筑结构密合度最高、用材最少、空间最大、也最为坚固.如图2,由7个形状、大小完全相同的边长为的正六边形组成的一部分蜂巢巢房,则的长为( )
A. B. C. D.
7.如图,正六边形内接于.若,则的直径为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
8.如图,在正五边形中,经过,两点的分别与,相切于点,,连接,,则( )
A. B. C. D.
9.如图,边长为2的正六边形内接于,则它的内切圆半径为 .
10.如图,在正十八边形中, .
11.如图,正六边形的边长为,以为圆心,得,连接,则图中阴影部分的面积为 .
1.如图,正十二边形的四个顶点分别落在正方形四条边的中点处,若正十二边形的面积等于3,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.1
2.正多边形的一部分如图所示,若,则该正多边形的边数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
3.平遥推光漆器是山西著名的工艺品,以手掌推出光泽而得名.如图①是平遥推光漆器的一个饰品盒盖,图②是其几何示意图(阴影部分为花朵图案).已知正六边形的边长为2,分别以正六边形每个顶点为圆心,其边长为半径画弧,构成花朵图案,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
4.如图,是正五边形的内切圆,点M,N,F分别是边与的切点,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正六边形的中心与原点重合,轴,交轴于点.将绕点顺时针旋转,每次旋转,则第2024次旋转结束时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
6.如图,既是等边的内切圆又是等边的外接圆,则( )
A. B. C. D.
7.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正六边形的顶点A,B在x轴上,顶点F在y轴上.把正六边形绕点O逆时针旋转,每次旋转,当连续旋转2025次后,顶点D的对应点的坐标是 .
8.若的半径为.则其内接正六边形的周长等于
9.如图,已知点是正六边形内一点,连结,,,.若,,则的长为 .
10.如图,是正八边形的两条对角线,则的值为 .
11.如图,是正五边形的内切圆,点,,分别是边,,与的切点,则的度数为 .
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专题24.6 正多边形和圆(三大题型)
【题型1求正多边形的中心角】............................................................................................1
【题型2已知正多边形的中心角求边数】................................................................................6
【题型3正多边形和圆的综合】............................................................................................11
【题型1求正多边形的中心角】
1.如图,正五边形内接于,点在弧上.若,则度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正五边形的性质,圆周角定理,三角形的内角和定理,解题的关键是正确作出辅助线.
连接,,由正五边形的性质可得的度数,根据圆周角定理可得的度数,由三角形的内角和定理计算即可.
【详解】解:如图,连接,,
∵五边形是正五边形,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
2.青秀山的龙象塔是南宁市的地标建筑之一,始建于明代万历年间.该塔为八角九层,重檐砖结构.如图所示的正八边形是龙象塔其中一层的平面示意图,点为正八边形的中心,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查求正多边形中心角度数,掌握正n边形中心角的计算公式是解题的关键.
用除以正多边形的边数,计算即可.
【详解】解:
故选:C.
3.已知:如图,四边形是的内接正方形,点P是上不同于点B、C的任意一点,则的度数是( )
A.或 B.或 C.或 D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了求正多边形的中心角,圆周角定理,圆内接四边形的性质等知识点,运用分类讨论思想是解题的关键.
分两种情况讨论:①当点在优弧上时(记为点);②当点在劣弧上时(记为点);分别利用圆周角定理和圆内接四边形的性质定理即可求解.
【详解】解:分两种情况讨论:
①当点在优弧上时(记为点),
如图,连接、,
四边形是的内接正方形,
,
根据圆周角定理,可得:
,
②当点在劣弧上时(记为点),
如图,
则,
的度数是或,
故选:.
4.如图,将该五角星图案绕着它的中心旋转.若旋转后的五角星能与自身重合,则旋转角至少为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查旋转对称图形,根据正五边形的中心角为,得到当旋转角度为的倍数时,五角星能与自身重合,判断即可.
【详解】解:∵五角星为正五边形,
∴中心角的度数为:,
∴当旋转角度为的倍数时,五角星能与自身重合,
故旋转角至少为;
故选D.
5.如图,点是正五边形的中心,连接,于点,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查了正多边形和圆的位置关系,等腰三角形的性质,正确的添加辅助线以及记熟正多边形的有关性质是解题关键,根据题意,可得,根据正多边形的性质,求出,根据三角形的内角和,求出,再根据三角形的内角和,即可.
【详解】解:连接,
∴,
∴,
∵点是正五边形的中心,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
6.如图,正六边形内接于,点P是上的任意一点,则的大小是 .
【答案】/30度
【分析】本题考查正多边形和圆,熟练掌握求正多边形的中心角和圆赒角定理是解题的关键.
连接、,先求出,再根据圆周角定理求解即可.
【详解】解:连接、,如图,
∵正六边形内接于,
∴,
∴,
故答案为:.
7.如图,正五边形内接于,连接,,则 .
【答案】/度
【分析】本题考查的是正多边形和圆;根据正五边形的性质可得,即可求解.
【详解】∵五边形为正五边形,
∴,
故答案为:.
【题型2已知正多边形的中心角求边数】
1.如图,是内接正六边形的一边,点在弧上,且是内接正八边形的一边.此时是内接正边形的一边,则的值是( )
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】D
【分析】本题考查正多边形和圆的计算.根据中心角的度数边数,列式计算分别求出的度数,则,则边数中心角,据此求解即可.
【详解】解:连接,
∵是内接正六边形的一边,
∴
∵是内接正八边形的一边,
∴
∴
∴
故选:D.
2.正多边形的中心角为,则正多边形的边数是( )
A.4 B.6 C.8 D.
【答案】C
【分析】本题考查正多边形与圆,根据中心角的度数等于除以边数,进行求解即可.
【详解】∵正多边形的中心角为,
∴这个多边形的边数是,
∴正多边形的边数是8.
故选:C.
3.如图,圆内接正六边形的一边,点在弧上,且是圆内接正八边形的一边.此时是圆内接正边形的一边,则的值是( )
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】D
【分析】本题考查正多边形和圆的计算.根据中心角的度数边数,列式计算分别求出的度数,则,则边数中心角,据此求解即可.
【详解】解:连接,,
∵是内接正六边形的一边,
∴
∵是内接正八边形的一边,
∴
∴
∴ .
故选:D.
4.如图,正 n 边形的两条对角线的延长线交于点 P,若,则n的值是( )
A.12 B.15 C.18 D.24
【答案】B
【分析】连接,,根据正边形的性质知,得,则正边形中心角为,即可解决问题.本题主要考查了正边形和圆的知识,熟练掌握正边形的性质是解题的关键.
【详解】解:连接,,
多边形是正边形,
,
,
正边形中心角为,
,
故选:B.
5.如果正多边形的中心角是,那么这个正多边形的边数是 .
【答案】10
【分析】本题考查了正多边形的计算,一个正多边形的中心角都相等,且所有中心角的和是360度,用360度除以中心角的度数,就得到中心角的个数,即多边形的边数.
【详解】解:由题意可得:
边数为,
则它的边数是10.
故答案为:10.
6.如果将一个正多边形绕它的中心旋转后,才与原正多边形第一次重合,那么这个正多边形的边数是 .
【答案】12
【分析】本题主要考查了正多边形中心角与其边数的关系,正多边形的中心角等于360度除以其边数,根据题意可得该正多边形的中心角为,据此求解即可.
【详解】解:由题意得,该正多边形的中心角为,
∴这个正多边形的边数为,
故答案为:12.
7.正多边形的一部分如图所示,点为正多边形中心,若,则该正多边形的边数为 .
【答案】9
【分析】本题考查了圆周角定理、圆与正多边形,熟练掌握圆与正多边形的性质是解题关键.连接,先得出是这个正多边形的外接圆,再根据圆周角定理可得,由此即可得.
【详解】解:如图,连接,
∵点为正多边形的中心,
∴是这个正多边形的外接圆,
由圆周角定理得:,
∴该正多边形的边数为,
故答案为:9.
8.一个正边形绕其中心至少旋转45°角可与自身重合,则的值为 .
【答案】8
【分析】本题主要考查了旋转对称图形,任何一个正n边形都是旋转对称图形,只需绕它的中心旋转度便可与自身重合.
由,及旋转的定义即可解答.
【详解】解:∵一个正边形绕其中心至少旋转45°角可与自身重合,
∴,
故答案为8.
9.若正多边形的半径与边心距的夹角为,则该正多边形的边数为 .
【答案】9
【分析】本题考查了正多边形与圆.根据正多边形的半径与边心距的夹角为,求得正多边形的中心角为,于是得到结论.
【详解】解:∵正多边形的半径与边心距的夹角为,
∴正多边形的中心角为,
∴该正多边形的边数为,
故答案为:9.
【题型3正多边形和圆的综合】
1.如图,正六边形F内接于,连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正多边形与圆,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等知识,连接,,根据中心角的定义求出,进而求出,然后根据等边对等角和三角形的内角和定理求解即可.
【详解】解∶连接,,
∵正六边形F内接于,
∴,
∴,
又,
∴,
故选∶C.
2.我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”,利用圆的内接正多边形逐步逼近圆来近似计算圆的面积.如图,若用圆内接正十二边形的面积来近似估计⊙O的面积S,设的半径为1,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正多边形和圆,正确求出正十二边形的面积是解题的关键,根据圆的面积公式得到的面积,求得圆的内接正十二边形的面积,即可得出结论.
【详解】解: 的半径为1,
的面积,
如图,设是内接正十二边形的一条边,连接,,
∴,
∵圆的内接正十二边形的中心角为,
∴
过点A作于点C,
,
圆的内接正十二边形的面积,
.
故选:A.
3.正四边形的边心距与边长之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是正多边形与圆,设正四边形的边长是,根据正四边形的边心距的含义可得边心距,从而可得答案.
【详解】解:如图:为正四边形的边心距,则,
设正四边形的边长是,
∴,,,
∴,
∴正四边形的边心距与边长之比为:.
故选A.
4.正六边形的周长为6,则它的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正多边形的性质,涉及了勾股定理、等边三角形的性质、直角三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质、直角三角形的性质是解题的关键.
先求出,再求出的面积为,进而即可求解正六边形面积.
【详解】解:如图,设正六边形的一边为,外接圆的圆心为O,作,垂足为C,
∵正六边形的周长为6,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,
∴,
∴的面积为,
∴正六边形的面积为,
故选:B.
5.正三角形的边心距、半径和高之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查圆与正多边形.根据题意可以表示正三角形的边心距、半径和高,从而求得它们的比值.
【详解】解:连接并延长交于点D,连接,则,
∵是等边三角形,
∴,
则,平分和,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
6.蜂巢(图1)是很多个正六边形组合而成的,正六边形蜂巢的建筑结构密合度最高、用材最少、空间最大、也最为坚固.如图2,由7个形状、大小完全相同的边长为的正六边形组成的一部分蜂巢巢房,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正多边形每个内角都相等,确定正六边形的每一个内角,连接,,过点作,根据正六边形的性质得到,再根据等腰三角形的性质得到,推出,进而求出,由勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接,过点D作,垂足为,
如图,正六边形的中心到每个顶点的距离相等,即,
,
都是等边三角形,
正六边形的边长为,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
故选:C .
【点睛】本题考查多边形的内角和及对角线,解直角三角形,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,解答本题的关键是明确正六边形的特点,利用正六边形的性质求解.
7.如图,正六边形内接于.若,则的直径为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】A
【分析】本题考查正多边形与圆,正确得出是等边三角形是解题关键.
直接利用等边三角形的判定与性质进而分析得出答案.
【详解】解:连接,
∵正六边形内接于
∴,
∴是等边三角形,
∵,
∴
∴的直径为.
故选:A.
8.如图,在正五边形中,经过,两点的分别与,相切于点,,连接,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正多边形与圆,准确掌握正多边形及圆的相关性质是解题关键.
根据切线性质求出,再求出五边形内角,根据四边形内角和,即可求出,再根据圆周角定理求出即可解答.
【详解】解:如图,连接、,
、与相切,
,
五边形是正五边形,
,
∴,
,
故选:B.
9.如图,边长为2的正六边形内接于,则它的内切圆半径为 .
【答案】
【分析】本题考查正多边形和圆,连接,作,易得为等边三角形,三线合一,结合勾股定理,求出的长,即可.
【详解】解:连接,作,
∵边长为2的正六边形内接于,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,
∴;
∴它的内切圆半径为;
故答案为:
10.如图,在正十八边形中, .
【答案】/20度
【分析】本题主要考查了正多边形与圆的综合,圆周角定理等知识,先求出正十八边形的圆心角,再得出正十八边形的外接圆与相对的圆心角,最后根据圆周角定理求解即可.
【详解】解:正十八边形的圆心角为:,
则正十八边形的外接圆与相对的圆心角为:
∴,
故答案为:
11.如图,正六边形的边长为,以为圆心,得,连接,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了正多边形的性质,扇形面积的计算,掌握扇形面积的计算方法是关键.
根据正多边形的内角和定理及性质得到,如图所示,过点作于点,,由此扇形面积公式即可求解.
【详解】解:∵图形是边长为4的正六边形,
∴,每个内角的度数,
∴,
∴,
同理,,
∴,
如图所示,过点作于点,
∴,,
∴,
∴,
故答案为: .
1.如图,正十二边形的四个顶点分别落在正方形四条边的中点处,若正十二边形的面积等于3,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】此题考查了正多边形和圆、含角的直角三角形的性质、正方形的判定和性质等知识,熟练掌握正多边形的性质是解题的关键.
设点为正十二边形的中心,点分别为正方形的边和的中点,连接,点为正十二边形的一个顶点,连接,作于点,则,设正方形的边长为,则,证明四边形是正方形,则,得到,,由正十二边形的面积得到,由即可得到图中阴影部分的面积.
【详解】解:如图,设点为正十二边形的中心,点分别为正方形的边和的中点,连接,点为正十二边形的一个顶点,连接,作于点,则,
设正方形的边长为,则,
由题意可得,
∴四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
∴正十二边形的面积,
∴,
∴,
∴图中阴影部分的面积为,
故选:A
2.正多边形的一部分如图所示,若,则该正多边形的边数为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】本题考查了正多边形与圆,圆周角定理;连接,根据圆周角定理得到,即可得到结论.
【详解】解:连接,
,
,
这个正多边形的边数为,
故选:.
3.平遥推光漆器是山西著名的工艺品,以手掌推出光泽而得名.如图①是平遥推光漆器的一个饰品盒盖,图②是其几何示意图(阴影部分为花朵图案).已知正六边形的边长为2,分别以正六边形每个顶点为圆心,其边长为半径画弧,构成花朵图案,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了正多边形与圆,等边三角形的性质与判定,勾股定理,设正六边形的中心为O,连接,过点O作于H,可证明是等边三角形,得到,则,根据计算求解即可.
【详解】解;如图所示,设正六边形的中心为O,连接,过点O作于H,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴点O在以B为圆心,的长为半径的圆上,
∴,
故选:B.
4.如图,是正五边形的内切圆,点M,N,F分别是边与的切点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查正多边形和圆,圆周角定理,切线的性质,连接.求出,再利用圆周角定理求出,连接,可得,由得,求解即可.
【详解】解:连接,如图,
∵M,N,F分别是与的切点,
∴,,
∴,
∵正五边形中,,
∴,
∴,
连接,由对称性可得三点在同一条直线上,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:B.
5.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正六边形的中心与原点重合,轴,交轴于点.将绕点顺时针旋转,每次旋转,则第2024次旋转结束时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了正多边形和圆、勾股定理;正确掌握正多边形的性质是解题关键,利用正多边形的性质结合勾股定理计算,找到规律即可得解.
【详解】解:在中,,,
,
点的坐标为,
第1次顺时针旋转,点的对应点第四象限,其坐标为,
第2次顺时针旋转,点的对应点第三象限,其坐标为,
第3次顺时针旋转,点的对应点第二象限,其坐标为,
第4次顺时针旋转,点的对应点第一象限,其坐标为,
第5次顺时针旋转,点的对应点第四象限,其坐标为,
每4个一循环,则,
第2024次顺时针旋转,点的对应点第二象限,其坐标为,
故选:.
6.如图,既是等边的内切圆又是等边的外接圆,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了内切圆和外接圆,等边三角形的性质,勾股定理,垂径定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
设与边相切于点,连接,过作交于点,则,,然后由等边三角形的性质可得,,再根据既是等边的内切圆又是等边的外接圆,得,则,设,再由勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,设与边相切于点,连接,过作交于点,
∴,,
又∵与都是等边三角形,
∴,,
∵既是等边的内切圆又是等边的外接圆,
∴,
∴,
∵设,
∴,,
由勾股定理得:,,
∴,,
∴,
故选:.
7.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正六边形的顶点A,B在x轴上,顶点F在y轴上.把正六边形绕点O逆时针旋转,每次旋转,当连续旋转2025次后,顶点D的对应点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查正多边形与圆,规律型问题,坐标与图形变化—旋转,学会探究规律方法是解题的关键.连接、,首先确定点的坐标,再根据6次一个循环,由,推出经过第2025次旋转后,顶点的坐标与第三次旋转得到的的坐标相同即可解答.
【详解】解:如图,连接,.
在正六边形中,,,,
,
在中,,,
,
,
,
,
将正六边形绕坐标原点顺时针旋转,每次旋转,6次一个循环,
,
经过第2025次旋转后,顶点的坐标与第3次旋转得到的的坐标相同,
与关于原点对称,
,
经过第2025次旋转后,顶点D的对应点的坐标是,
故答案为:.
8.若的半径为.则其内接正六边形的周长等于
【答案】
【分析】本题考查了正六边形的性质,根据正六边形是的内接正六边形,可知是等边三角形,从而可知正六边形的边长为,所以正六边形的周长为.
【详解】解:如下图所示,正六边形是的内接正六边形,
,,
是等边三角形,
,
,
正六边形的周长为.
故答案为: .
9.如图,已知点是正六边形内一点,连结,,,.若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了正六边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,过点作,交分别为,连接,过点作于点,设正六边形的边长为,根据已知得出,即可求解.
【详解】解:如图,过点作,交分别为,连接,过点作于点,设正六边形的边长为
∵六边形是正六边形
∴,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵六边形是正六边形
∴
∵
∴,则,
∴
∵,
∴
即
解得:
即,
故答案为:.
10.如图,是正八边形的两条对角线,则的值为 .
【答案】/
【分析】此题考查了正八边形与圆,正多边形的性质应用是解题的关键.设正八边形中心为点O,连接,求出中心角,设,得到,即可得到答案.
【详解】解:设正八边形中心为点O,连接,如图,
∵多边形为正八边形,
∴中心角,
设,
∴
∴,
故答案为:.
11.如图,是正五边形的内切圆,点,,分别是边,,与的切点,则的度数为 .
【答案】36
【分析】本题考查正多边形与圆,切线的性质,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,如图,连接,.求出,再利用圆周角定理求解即可.
【详解】解:如图,连接,.
,,分别是,,与的切点,
,,
,
,
,
,
故答案为:36.
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