内容正文:
五年级奥数培优讲义:第01讲 平均数
知识点梳理
一、核心概念与公式
1.基本概念
平均数是表示一组数据集中趋势的量数,指在一组数据中所有数据之和除以这组数据的个数。
关键量:总数量(所有数据的总和)、总份数(数据的个数或对应的份数)、平均数。
2.核心公式
① 平均数 = 总数量 ÷ 总份数
② 总数量 = 平均数 × 总份数
③ 总份数 = 总数量 ÷ 平均数
二、核心题型与技巧
题型1:基础计算型(已知总数量和总份数求平均数)
技巧:直接套用公式“平均数 = 总数量 ÷ 总份数”,确保总数量包含所有数据,总份数对应数据个数。
公式:平均数 = (数据1 + 数据2 + ... + 数据n)÷ n
题型2:反向计算型(已知平均数求总数量或总份数)
技巧:利用“总数量 = 平均数 × 总份数”或“总份数 = 总数量 ÷ 平均数”,根据已知条件推导未知量。
题型3:移多补少问题(通过调整使各部分数量相等)
技巧:多的部分总和 = 少的部分总和,平均数 = 基准数 + (多出的总和 - 缺少的总和)÷ 总份数(若基准数为初始值)。
题型4:平均数变化问题(增加/减少数据后平均数的变化)
技巧:新平均数 = (原总数量 ± 新增/减少的数)÷(原总份数 ± 1);或通过“变化量”计算:变化后的总数量 = 原总数量 ± 变化数,再求新平均数。
题型5:平均速度问题(行程中的平均速度)
技巧:平均速度 = 总路程 ÷ 总时间(注意:不是速度的简单平均,需分别计算总路程和总时间)。
三、常见错误提醒
1.总数量或总份数遗漏:如计算5名同学平均分,忘记加入其中1人的分数,导致总数量错误。
2.平均速度计算错误:误将“平均速度”当作“速度的平均数”(如往返路程,平均速度 = 总路程 ÷ 总时间,而非(去时速度 + 返回速度)÷ 2)。
3.移多补少中数量关系混淆:认为“多的部分 = 平均数”,实际应为“多的部分总和 = 少的部分总和”。
4.平均数变化时忽略总份数变化:如增加1个数后,总份数增加1,若仅用“原总数量 + 新数”除以原份数,会导致结果错误。
例题讲解
一、基础计算型
例题1:五年级(1)班4名同学的身高分别是132厘米、138厘米、140厘米、145厘米,求这4名同学的平均身高。
跟踪练习1:小明期末考试语文92分、数学98分、英语95分,求三门功课的平均分。
二、反向计算型
例题2:已知5个数的平均数是18,其中4个数分别是15、20、16、22,求第5个数是多少?
跟踪练习2:某小组6名同学的平均体重是35千克,其中5名同学的体重总和是165千克,求第6名同学的体重。
三、移多补少问题
例题3:甲有8个苹果,乙有4个苹果,丙有6个苹果,怎样调整才能使三人苹果数相同?
跟踪练习3:5名同学的数学成绩分别是90、85、95、80、100分,若将最高分同学的分数拿出一部分分给最低分同学,使两人分数相同,此时两人的分数是多少?
四、平均数变化问题
例题4:原有4个数的平均数是10,若再增加一个数15,求新的平均数。
跟踪练习4:5个数的平均数是20,若将其中一个数改为25后,平均数变为22,求被改的数原来是多少?
五、平均速度问题
例题5:小明从家到学校步行,每小时行4千米,用了3小时;返回时骑自行车,每小时行12千米,用了1小时,求往返的平均速度。
跟踪练习5:一辆汽车从A地到B地,前2小时每小时行60千米,后3小时每小时行70千米,求全程的平均速度。
提升练习
1.用1、2、3三张数字卡片可以组成若干个不同的三位数,所有这些三位数的平均值是多少?
2.李军骑车从甲村到乙村,每小时行24千米,回来时步行每小时行12千米,求往返平均速度?
3.有一群医生和教师,他们的平均年龄为40岁,其中医生的平均年龄为35岁,教师的平均年龄为50岁。医生和教师人数的比是多少?
4.有四个数,每次选其中的三个数求平均数,再加上另外一个数,用这样的方法算了四次,分别得到以下四个数:36、42、50、56,求原来四个数的平均数。
5.某校有若干名同学参加跳绳比赛,平均每分钟跳63下,其中男同学平均每分钟跳60下,女同学平均每分钟跳70下。已知参加比赛的男同学比女同学多40人,则该校一共有多少名同学参加跳绳比赛?
6.小明参加了若干次数学测验,其中一次的成绩是7和9构成的两位数。如果是97分,那么他的各次平均分为90分,如果是79分,那么他的各次平均分为87分。求小明参加数学测验的次数。
7.甲、乙两名工人生产零件,甲每小时生产120个,乙每小时生产90个。已知某天甲生产了5小时,甲、乙平均每人每小时生产100个,请问:乙这天生产了几小时?
8.一次数学考试的满分是100分,有6位同学在这次考试中的平均分数是90分。这6人得分互不相同,且都是自然数。其中一位同学仅得60分。那么排在第三名的同学至少得多少分?
9.有若干个大于0的自然数.它们的平均数是10,如果去掉最大的一个,余下数的平均数为9:如果去掉最小的一个,余下数的平均数为11,这些数最多有多少个?其中最大的是多少?
10.几位裁判员为一位体操运动员评分,去掉一个最高分后,平均成绩为8.82分.如果记入最高分,平均成绩为9.04分.已知这位运动员的最高分是9.70分,问:共有几位裁判员?
11.奶糖和水果糖混合起来,成为什锦糖,平均每千克售价9.13元,已知奶糖有35千克,每千克10.3元,水果糖每千克8.5元,那么有多少千克水果糖?
12.甲、乙、丙三人共买了9个面包平均分着吃,甲付了5个面包的钱,乙付了4个面包的钱,丙没有带钱,经计算,丙应付4.5元,甲应收回多少钱?
13.7位同学进行跳绳比赛,平均每人跳148下.由于记录失误,李强的成绩被错记成121下,因此他们的平均成绩变成145下,问:李强实际上跳了多少下?
14.正义路小学共有1000名学生,为支援希望工程,同学们纷纷捐书.有一半男生每人捐了9本书,另一半男生每人捐了5本书;一半女生每人捐了8本书,另一半女生每人捐了6本书,全校学生共捐了多少本书?
15.一群学生进行篮球投篮测验,每人投10次,按每人进球数统计的部分情况如下表:
还知道至少投进3个球的人平均投进6个球,投进不到8个球的人平均投进3个球.问:共有多少人参加测验?
16.马小哈同学使用计算器计算2000个数的平均数之后,不小心把所求出的平均数与原先的2000个数混在一起.有趣的是,这2001个数的平均数恰好是2001.原来这2000个数的平均数是多少?
17.设四个不同的正整数构成的数组中,最小的数与其余三数的平均值之和为17,而最大的数与其余三数的平均值之和为29.在满足上述条件的所有数组中,其最大数的最大值是多少?
18.有若干个(非零)自然数,它们的平均数为11.如果去掉一个最大的自然数,那么它们的平均数为10;如果去掉一个最小的自然数,那么它们的平均数为12.请问:这些自然数最多有多少个?此时其中最大的自然数是多少?
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五年级奥数培优讲义:第01讲 平均数
知识点梳理
一、核心概念与公式
1.基本概念
平均数是表示一组数据集中趋势的量数,指在一组数据中所有数据之和除以这组数据的个数。
关键量:总数量(所有数据的总和)、总份数(数据的个数或对应的份数)、平均数。
2.核心公式
① 平均数 = 总数量 ÷ 总份数
② 总数量 = 平均数 × 总份数
③ 总份数 = 总数量 ÷ 平均数
二、核心题型与技巧
题型1:基础计算型(已知总数量和总份数求平均数)
技巧:直接套用公式“平均数 = 总数量 ÷ 总份数”,确保总数量包含所有数据,总份数对应数据个数。
公式:平均数 = (数据1 + 数据2 + ... + 数据n)÷ n
题型2:反向计算型(已知平均数求总数量或总份数)
技巧:利用“总数量 = 平均数 × 总份数”或“总份数 = 总数量 ÷ 平均数”,根据已知条件推导未知量。
题型3:移多补少问题(通过调整使各部分数量相等)
技巧:多的部分总和 = 少的部分总和,平均数 = 基准数 + (多出的总和 - 缺少的总和)÷ 总份数(若基准数为初始值)。
题型4:平均数变化问题(增加/减少数据后平均数的变化)
技巧:新平均数 = (原总数量 ± 新增/减少的数)÷(原总份数 ± 1);或通过“变化量”计算:变化后的总数量 = 原总数量 ± 变化数,再求新平均数。
题型5:平均速度问题(行程中的平均速度)
技巧:平均速度 = 总路程 ÷ 总时间(注意:不是速度的简单平均,需分别计算总路程和总时间)。
三、常见错误提醒
1.总数量或总份数遗漏:如计算5名同学平均分,忘记加入其中1人的分数,导致总数量错误。
2.平均速度计算错误:误将“平均速度”当作“速度的平均数”(如往返路程,平均速度 = 总路程 ÷ 总时间,而非(去时速度 + 返回速度)÷ 2)。
3.移多补少中数量关系混淆:认为“多的部分 = 平均数”,实际应为“多的部分总和 = 少的部分总和”。
4.平均数变化时忽略总份数变化:如增加1个数后,总份数增加1,若仅用“原总数量 + 新数”除以原份数,会导致结果错误。
例题讲解
一、基础计算型
例题1:五年级(1)班4名同学的身高分别是132厘米、138厘米、140厘米、145厘米,求这4名同学的平均身高。
答案:138.75厘米
解析:总数量 = 132 + 138 + 140 + 145 = 555(厘米),总份数 = 4,平均数 = 555 ÷ 4 = 138.75(厘米)。
跟踪练习1:小明期末考试语文92分、数学98分、英语95分,求三门功课的平均分。
答案:95分
解析:总数量 = 92 + 98 + 95 = 285(分),总份数 = 3,平均分 = 285 ÷ 3 = 95(分)。
二、反向计算型
例题2:已知5个数的平均数是18,其中4个数分别是15、20、16、22,求第5个数是多少?
答案:17
解析:总数量 = 平均数 × 总份数 = 18 × 5 = 90,第5个数 = 90 -(15 + 20 + 16 + 22)= 90 - 73 = 17。
跟踪练习2:某小组6名同学的平均体重是35千克,其中5名同学的体重总和是165千克,求第6名同学的体重。
答案:45千克
解析:总数量 = 35 × 6 = 210(千克),第6名体重 = 210 - 165 = 45(千克)。
三、移多补少问题
例题3:甲有8个苹果,乙有4个苹果,丙有6个苹果,怎样调整才能使三人苹果数相同?
答案:甲给乙2个,三人各6个
解析:总数量 = 8 + 4 + 6 = 18(个),平均数 = 18 ÷ 3 = 6(个)。甲比平均数多2个(8 - 6),乙比平均数少2个(6 - 4),因此甲给乙2个,三人苹果数均为6个。
跟踪练习3:5名同学的数学成绩分别是90、85、95、80、100分,若将最高分同学的分数拿出一部分分给最低分同学,使两人分数相同,此时两人的分数是多少?
答案:90分
解析:总分数 = 90 + 85 + 95 + 80 + 100 = 450(分),平均数 = 450 ÷ 5 = 90(分)。最高分100比平均多10分,最低分80比平均少10分,因此100分同学给80分同学10分,两人均为90分。
四、平均数变化问题
例题4:原有4个数的平均数是10,若再增加一个数15,求新的平均数。
答案:11
解析:原总数量 = 10 × 4 = 40,新总数量 = 40 + 15 = 55,新总份数 = 4 + 1 = 5,新平均数 = 55 ÷ 5 = 11。
跟踪练习4:5个数的平均数是20,若将其中一个数改为25后,平均数变为22,求被改的数原来是多少?
答案:15
解析:原总数量 = 20 × 5 = 100,新总数量 = 22 × 5 = 110,总数量增加10,因此被改的数原来 = 25 - 10 = 15。
五、平均速度问题
例题5:小明从家到学校步行,每小时行4千米,用了3小时;返回时骑自行车,每小时行12千米,用了1小时,求往返的平均速度。
答案:6千米/时
解析:总路程 = 4 × 3 + 12 × 1 = 24(千米),总时间 = 3 + 1 = 4(小时),平均速度 = 24 ÷ 4 = 6(千米/时)。
跟踪练习5:一辆汽车从A地到B地,前2小时每小时行60千米,后3小时每小时行70千米,求全程的平均速度。
答案:66千米/时
解析:总路程 = 2 × 60 + 3 × 70 = 330(千米),总时间 = 2 + 3 = 5(小时),平均速度 = 330 ÷ 5 = 66(千米/时)。
提升练习
1.用1、2、3三张数字卡片可以组成若干个不同的三位数,所有这些三位数的平均值是多少?
【答案】222
【分析】平均值问题可以通过位值原理的完全拆分方法解决。先写出所有不同的三位数,有123、132、213、231、321、312共6个,其中其中1、2、3三个数字在百位、十位、个位上分别重复出现了2次,则所有百位数之和为(1+2+3)×2×100,十位数之和为(1+2+3)×2×10,个位数之和为(1+2+3)×2×1,相加即可得到总数,再除以6即可得到平均数。
【详解】组成的不同三位数有123、132、213、231、312、321。
(1+2+3)×2×100+(2+3+1)×2×10+(3+1+2)×2×1
=6×2×100+6×2×10+6×2×1
=12×(100+10+1)
=12×111
=1332
1332÷6=222
答:所有这些三位数的平均值是222。
2.李军骑车从甲村到乙村,每小时行24千米,回来时步行每小时行12千米,求往返平均速度?
【答案】16千米/小时
【分析】设甲村到乙村的总路程为单位“1”。李军骑车从甲村到乙村,每小时行24千米,回来时步行每小时行12千米,因此李军骑车从甲村到乙村的时间为,步行回来的时间为。最后再根据“平均速度=总路程÷总时间”即可求出他往返的平均速度。
【详解】设甲村到乙村的总路程为单位“1”
(千米/小时)
3.有一群医生和教师,他们的平均年龄为40岁,其中医生的平均年龄为35岁,教师的平均年龄为50岁。医生和教师人数的比是多少?
【答案】2∶1
【分析】本题可以用方程来解决。首先假设医生数为x人,教师人数为y,根据医生和教师的平均年龄为40岁,则医生和教师的总年龄岁数是40(x+y);根据其中医生的平均年龄为35岁,教师的平均年龄为50岁,则工人和教师总年龄岁数是35x+50y,根据总的年龄岁数相等即可列出方程,由此即可求出医生和教师人数的比是多少。
【详解】解:设医生数为x人,教师人数为y人,
由题意得 35x+50y=40(x+y),
解得5x=10y,
即x∶y=10∶5=2∶1
答:医生和教师人数的比为2∶1。
4.有四个数,每次选其中的三个数求平均数,再加上另外一个数,用这样的方法算了四次,分别得到以下四个数:36、42、50、56,求原来四个数的平均数。
【答案】23
【分析】由题意可知,每次选其中的三个数求平均数,再加上另外一个数,用这样的方法算了四次,分别得到以下四个数:36、42、50、56。我们可以将这四个数相加,然后除以2,得到的结果就是原来四个数的和。然后,我们再将这个结果除以4,就可以得到原来四个数的平均数。
【详解】36+42+50+56=184
184÷2=92
92÷4=23
答:原来四个数的平均数是23。
5.某校有若干名同学参加跳绳比赛,平均每分钟跳63下,其中男同学平均每分钟跳60下,女同学平均每分钟跳70下。已知参加比赛的男同学比女同学多40人,则该校一共有多少名同学参加跳绳比赛?
【答案】100名
【分析】根据参加比赛的男同学比女同学多40人,可以设女同学有x名,男同学有(x+40)名。再根据数量关系式:男生的人数×男生平均每分钟跳的下数+女生的人数×女生平均每分钟跳的下数=总人数×平均每分钟跳的下数,列出方程解得出女生的人数,进而得出男生的人数,最后根据男生的人数+女生的人数=这个学校的参加跳绳的总人数。
【详解】解:设女同学有x名,男同学有(x+40)名。
60(x+40)+70x=63(x+x+40)
60x+2400+70x=63(2x+40)
60x+2400+70x=126x+2520
130x+2400=126x+2520
130x-126x=2520-2400
4x=120
x=120÷4
x=30
30+40=70(名)
70+30=100(名)
答:该校一共有100名同学参加跳绳比赛。
6.小明参加了若干次数学测验,其中一次的成绩是7和9构成的两位数。如果是97分,那么他的各次平均分为90分,如果是79分,那么他的各次平均分为87分。求小明参加数学测验的次数。
【答案】6次
【分析】先计算出两种分数下的总分之差和两种分数下的的平均分之差,再用两种分数下的总分之差除以两种分数下的的平均分之差,由此即可求出小明参加的测验次数。
【详解】(97-79)÷(90-87)
=18÷3
=6(次)
答:小明参加数学测验的次数为6次。
7.甲、乙两名工人生产零件,甲每小时生产120个,乙每小时生产90个。已知某天甲生产了5小时,甲、乙平均每人每小时生产100个,请问:乙这天生产了几小时?
【答案】10小时
【分析】按照甲、乙平均每人每小时生产100个,甲5个小时生产了500个零件,但是甲每小时生产120个,应该生产600个零件,甲就少了100个零件,则乙应该多生产100个零件,和乙平均每小时生产的零件相比,每小时多生产10个零件,则需要10小时完成。
【详解】120×5-100×5
=600-500
=100(个)
100÷(100-90)
=100÷10
=10(小时)
答:乙这天生产了10小时。
8.一次数学考试的满分是100分,有6位同学在这次考试中的平均分数是90分。这6人得分互不相同,且都是自然数。其中一位同学仅得60分。那么排在第三名的同学至少得多少分?
【答案】95分
【分析】6位同学在这次考试中的平均分数是90分,这6位同学考试的总分是540分,第一名和第二名的分数尽可能的高,且不相同,为100分、99分。第四名和第五名的分数尽可能的和第三名相近。就是第三名同学分数最少的情况。其中一位同学仅得60分,则剩余的三名同学总分是281分,而且这三名学生的分数尽量接近,三个人分数的平均分大概在93左右,据此得出第三名是95分。
【详解】90×6=540(分)
540-100-99-60
=540-(100+99+60)
=540-259
=281(分)
281=94+94+93=92+95+94
答:排在第三名的同学至少95分。
【点睛】要理解至少的意思是第三名的分数在最少的情况下保持6个人的平均数是90分。也就是在和相等的情况下,其他的数字尽可能大的情况,另外的一个数才会尽可能的小。
9.有若干个大于0的自然数.它们的平均数是10,如果去掉最大的一个,余下数的平均数为9:如果去掉最小的一个,余下数的平均数为11,这些数最多有多少个?其中最大的是多少?
【答案】10个 19
【详解】解:假设有(A+1)个数,那么最大的数就是:10A+10-9A=A+10;最小数就是:10-11A=10-A.
因为10-A>0,所以A最大为9,因此这些数最多有10个,最大为19.
10.几位裁判员为一位体操运动员评分,去掉一个最高分后,平均成绩为8.82分.如果记入最高分,平均成绩为9.04分.已知这位运动员的最高分是9.70分,问:共有几位裁判员?
【答案】4位
【详解】解:设有x个裁判员
[(x-1)×8.82+9.70]÷x=9.04
8.82x=9.04x-0.88
x=4
答:共有4位裁判员.
11.奶糖和水果糖混合起来,成为什锦糖,平均每千克售价9.13元,已知奶糖有35千克,每千克10.3元,水果糖每千克8.5元,那么有多少千克水果糖?
【答案】65kg
【详解】35×(10.3-9.13)÷(9.13-8.5)
=35×1.17÷0.63
=40.95÷0.63
=65(kg)
答:有65千克水果糖.
12.甲、乙、丙三人共买了9个面包平均分着吃,甲付了5个面包的钱,乙付了4个面包的钱,丙没有带钱,经计算,丙应付4.5元,甲应收回多少钱?
【答案】3元
【详解】9÷3=3(个)
4.5÷(2+1)
=4.5÷3
=1.5(元);
甲收回:1.5×(5-3)
=1.5×2
=3(元)
答:甲应收回3元.
13.7位同学进行跳绳比赛,平均每人跳148下.由于记录失误,李强的成绩被错记成121下,因此他们的平均成绩变成145下,问:李强实际上跳了多少下?
【答案】142下
【详解】148×7=1036(下)
145×7=1015(下)
1036-1015=21(下)
21+121=142(下)
答:李强实际上跳了142下.
14.正义路小学共有1000名学生,为支援希望工程,同学们纷纷捐书.有一半男生每人捐了9本书,另一半男生每人捐了5本书;一半女生每人捐了8本书,另一半女生每人捐了6本书,全校学生共捐了多少本书?
【答案】7000本
【分析】由“一半男生每人捐了9本书另一半男生每人捐了5本”,可求出男生平均每人捐了(9+5)÷2本;然后由“一半女生每人捐了8本书另一半女生每人捐了6本书”,可求出女生平均每人捐了(8+6)÷2本;由此可知不管男女生的比例是多少,全校1000名学生平均每人捐了7本书,进而求得一共捐书的本数即可.解决此题关键是根据题意,先分别求得男、女生平均每人捐书的本数,进而确定出全校平均每人捐书的本数,问题得解.
【详解】男生平均每人捐了:(9+5)÷2=7(本),
女生平均每人捐了:(8+6)÷2=7(本),
说明全校1000名学生平均每人捐了7本书,
则共捐书:1000×7=7000(本);
答:全校学生共捐了7000本书
15.一群学生进行篮球投篮测验,每人投10次,按每人进球数统计的部分情况如下表:
还知道至少投进3个球的人平均投进6个球,投进不到8个球的人平均投进3个球.问:共有多少人参加测验?
【答案】43人
【分析】投中的总球数既等于进球数不到3个的人的进球数加上至少投进3个球的人的进球数,也等于进球数不到8个的人的进球数加上至少投进8个球的人的进球数.
【详解】解:设有x人参加测验.由上表看出,至少投进3个球的有(x-7-5-4)人,投进不到8个球的有(x-3-4-1)人.
0×7+1×5+2×4+6×(x-7-5-4)=5+8+6×(x-16)=6x-83
3×(x-3-4-1)+8×3+9×4+10×1,= 3×(x-8)+24+36+10= 3x+46
由此可得方程:6x-83=3x+46,
解得,x=43
答:共有43人参加测验.
16.马小哈同学使用计算器计算2000个数的平均数之后,不小心把所求出的平均数与原先的2000个数混在一起.有趣的是,这2001个数的平均数恰好是2001.原来这2000个数的平均数是多少?
【答案】2001
【详解】设2000个数的和是S,平均数为,则
这2001个数的平均数为
17.设四个不同的正整数构成的数组中,最小的数与其余三数的平均值之和为17,而最大的数与其余三数的平均值之和为29.在满足上述条件的所有数组中,其最大数的最大值是多少?
【答案】23
【详解】设这四个数从大到小依次为a、b、c、d,根据题意有
①
, ②
用②式减去①式,得
,
即a-d=18,a=18+d.
因为b、c 分别至少比d大2和1,由①式得
7+2d≤17,
d≤5.
由此得a=18+d≤23.所以a的最大值23,且当a、b、c、d依次为23,7,6,5时符合题意.
【点睛】平均数与最值问题,这里的所谓平均数,直接应用为表示3个数的总和.这是平均数关系中知道几个数时最常用的思路.
另外,对于不等式的求解,建议大家在理解了方程的恒等关系后,一并了解方程的恒不等关系.不等式两边同时加上相同的数或者同时减去相同的数,或者同时乘相同的正整数或者同时除以相同的正整数,其不等关系不变.(原来是什么符号,不用变号)
如果是乘或者除以一个相同的负数,则符号正好变反.这到初中会常用到.
例如:7+2d≤17,
两边同减7,得:2d≤10,
两边同除以2,得:d≤5.
18.有若干个(非零)自然数,它们的平均数为11.如果去掉一个最大的自然数,那么它们的平均数为10;如果去掉一个最小的自然数,那么它们的平均数为12.请问:这些自然数最多有多少个?此时其中最大的自然数是多少?
【答案】21
【详解】设共有n个数,则n个数的总和为11n;
去掉最大的自然数,剩下数的总和为10×(n-1);去掉最小的自然数,剩下数的总和为12×(n-1),
于是有最小的自然数为11n-[12×(n-1)]=12-n,而非零自然数最小为1,所以n最大为11,此时最大的自然数为11n-[10×(n-1)]=n+10=11+10=21.
即这些自然数最多有11个,此时其中最大的自然数为21.
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