必修二直线的方程典型题目

必修二直线的方程典型题目
必修二直线的方程典型题目

1.直线10x y -+=的倾斜角为 . 【答案】45? 【解析】

试题分析:方程10x y -+=可化为斜截式1+=x y ,所以斜率1=k ,所以倾斜角 45 考点:直线方程、直线的倾斜角与斜率

2.已知ABC ?的三个顶点分别是()2,2A ,(0,1)B ,()4,3C ,点(,1)D m 在边BC 的高所在的直线上,则实数m =________. 【答案】52

【解析】

试题分析:因为,ABC ?的三个顶点分别是()2,2A ,(0,1)B ,()4,3C ,点(,1)D m 在边BC 的高所在的直线上,所以,高线的斜率为12122AD BC k m k -=

=-=--,故m=5

2

. 考点:直线斜率的坐标计算公式,直线垂直的条件。

点评:简单题,两直线垂直,斜率乘积等于-1,或一条直线的斜率为0,另一直线的斜率不存在。

3..经过点(0,1)P -作直线l ,若直线l 与连接(1,2),(2,1)A B -的线段没有公共点,则直线l 的斜率k 的取值X 围为 . 【答案】()()+∞-∞-,11, 【解析】略

4.已知点P (0,-1),点Q 在直线01=+-y x 上,若直线PQ 垂直于直线052=-+y x ,则点Q 的坐标是 . 【答案】(2,3) 【解析】

试题分析:根据点Q 在直线x-y+1=0上设Q (x ,x+1),由已知的直线方程求出斜率,再利用两直线垂直斜率之积为-1,以及两点间的斜率公式求出x 的值,再求出点Q 的坐标。解:由于点Q 在直线x-y+1=0上,故设Q (x ,x+1),∵直线x+2y-5=0的斜率为-1

2

,且与直线PQ 垂直,∴k PQ =2=1(1)

x x +--- ,解得x=2,即Q (2,3).故答案为(2,3)

考点:两条直线垂直

点评:本题考查了点与直线关系,以及直线的一般方程,主要利用斜率都存在的两条直线垂直,斜率之积等于-1,求出点的坐标 5.

已知直线ax -y +2a =0与(2a -1)x +ay +a =0互相垂直 ,则a 的值= 【答案】1,0 【解析】略

6.已知直线2x+my+1=0与直线y=3x-1平行,则m= _______. 【答案】23

-

【解析】因为已知直线2x+my+1=0与直线y=3x-1平行,则斜率相等,即3=-2

m

,m=23-,

故答案为2

3

-

。 7.直线033=--y x 的倾斜角为_______________ 【答案】

3

π 【解析】

试题分析:直线033=--y x 即tan α,所以,直线033=--y x 的倾斜角为

3

π

。 考点:本题主要考查直线的斜率与直线的倾斜角。

点评:简单题,直线的斜率等于直线的倾斜角的正切(倾斜角不等于90°)。 8.点(1,3)P -关于直线032=+-y x 的对称点Q 的坐标为________. 【答案】(6/5,-7/5)

【解析】因为点(1,3)P -关于直线032=+-y x 的对称点Q (x,y ),然后利用中点公式和垂直关系,得到其坐标为(6/5,-7/5)

9.过点P (2,3),并且在两轴上的截距相等的直线方程为 【答案】50,x y +-=或320x y -= 【解析】

10.直线02)1(=-+-+m y m mx 一定过定点______________.

【答案】)2,1( 【解析】

试题分析:将直线方程变形为02)1(=-++-y m y x ,所以令02,01=-=+-y y x 得

2,1=-y x

考点:直线过定点问题.

11.已知点(1,2),(3,1)A B ,则线段AB 的垂直平分线的方程是________________ 【答案】4250x y --=

【解析】

试题分析:先求出中点的坐标,再求出垂直平分线的斜率,点斜式写出线段AB 的垂直平分线的方程,再化为一般式解:线段AB 的中点为(2,3

2

),垂直平分线的斜率 k=

1

AB

k -=2,∴线段AB 的垂直平分线的方程是 y-

3

2

=2(x-2),4x-2y-5=0,故答案为4250x y --=。 考点:直线方程

点评:本题考查两直线垂直的性质,线段的中点坐标公式,以及用直线方程的点斜式求直线方程的求法.

12.点(2,1)到直线3x -4y + 2 = 0的距离是 【答案】

45

【解析】45

d =

=, 所以点(2,1)到直线3x -4y + 2 = 0的距离是

45

。 13.直线过点P(5,6),它在x 轴上的截距是在y 轴上的截距的2倍,则此直线方程为__________________________ 【答案】x+2y-17=0 和 6x-5y=0 【解析】略

14.两条直线12++=k kx y 和042=-+y x 的交点在第四象限,则k 的取值X 围是_________

<k <-

【解析】

考点:两条直线的交点坐标。

分析:联立方程组可直接求出交点坐标,令交点的横坐标大于0,综坐标小于0,解不等式组即可。 解答:

联立方程y=kx+2k+1和x+2y-4=0;

可解得x=(2-4k )/(2k+1),y=(6k+1)/(2k+1)。 由两直线y=kx+2k+1与x+2y-4=0交点在第四象限可得: x=(2-4k )/(2k+1)>0,y=(6k+1)/(2k+1)<0

解此不等式组可得-1/2<k <-1/6,即k 的取值X 围为(-1/2,-1/6)。 点评:本题考查两条直线的交点坐标,解方程组和不等式组是解决问题的关键,属基础题。 15.直线032=-+y x 关于直线1=x 对称的直线的方程是 【答案】012=--x y 【解析】

试题分析:在对称直线上任取点()00,y x ,则关于1=x 对称的点为()00,2y x -,此点在直线032=-+y x 上,所以032200=-+-y x ,所以直线方程为01200=--x y ,即

012=--x y .

考点:直线方程及对称性.

16.已知A (-5,6)关于直线 l 的对称点为B (7,-4),则直线l 的方程是________. 【答案】6510x y --= 【解析】 试题分析:

,A B 关于直线 l 对称,1AB l k k ∴?=-,465756

AB k --=

=-+,6

5l k ∴=,

又因为AB 中点(1,1)在直线l 上,所以直线方程为6510x y --=

考点:本题考查直线方程

点评:解决本题的关键点关于直线的对称点应满足两个条件,一是两点连线与直线垂直所以斜率乘积得-1,二是,两点的中点在直线上。

17.若)5

14

,(),4,6(),2,4(--x C B A 三点共线,则实数=x ___ ______. 【答案】28

【解析】因为)5

14

,(),4,6(),2,4(-

-x C B A 三点共线,则AB CB k k =,得到实数=x 28. 18.当实数a 的X 围为__ ___________时,三条直线1l :01=++y ax ,

2l :01=++ay x ,3l :0=++a y x 能围成三角形?

【答案】1±≠a ,2-≠a

【解析】因为三条直线l 1:ax+y+1=0,l 2:x+ay+1=0,l 3:x+y+a=0能围成三角形, 所以三条直线满足两两相交,不过同一点,

因为l 3:x+y+a=0的斜率是-1,所以-a ≠-1,-1a ≠-1,且-a ≠-1a

,解得a ≠±1, 由01=++y ax ,0=++a y x 解得(1,-1-a )不在直线l 2:x+ay+1=0上, 所以1+a (-1-a )+1≠0,解得a ≠-2. 综上a ≠±1,a ≠-2. 故答案为:a ≠±1,a ≠-2

19.若直线l 经过点(3,4)A -,且在x 轴、y 轴上的截距互为相反数,则直线l 的方程是 【答案】 430x y +=或70x y -+= 【解析】略

20..直线10x y --=与10x y -+=之间的距离是 ▲

= A B C (3,6)A -(5,2)B -C 6

【答案】9-

【解析】 ∵//AB BC ∴8(2)811c y -=-? ∴9c y =-

22.已知点()1,1A -,点()5,3B ,点P 是直线y x =上动点,当||||PA PB +的值最小时,点P 的坐标是 . 【答案】()2,2

【解析】

作B 关于y=x 的对称点B /

,连结/AB 与直线y x =交于点Q ,则当P 点移动到Q 点位置时,

/||||PA PB +的值最小.直线/AB 的方程为()()515331

y x ---=

--,即340x y --=.解方

程组340x y y x --=??=?,得2

2

x y =??=?.于是当/||||PA PB +的值最小时,点P 的坐标为()2,2.

23.两平行直线3450x y ++=与6300x ay ++=间的距离为d ,则a d +=_________. 【答案】10 【解析】

试题分析:3450x y ++=即01086=++y x ,由题意得8=a ;由平行线间的距离公式可得:210

20

==

d ,所以10=+d a 。 考点:1.平行直线系;2.平行直线间的距离公式;

24.已知直线1l 过点(2,1),(0,3)A B ,直线2l 的斜率为3-且过点(4,2)C . (1)求1l 、2l 的交点D 的坐标; (2)已知点157

(2,2),(,)22

M N -,若直线3l 过点D 且与线段MN 相交,求直线3l 的斜率k 的取值X 围. 【答案】(1)115(,)22D -;

(2)3

5

k ≤-或3k ≥. 【解析】

试题分析:(1)先由A B 、两点的坐标求出斜率AB k ,然后由直线的点斜式写出直线12,l l 的方程,最后联立方程求解即可得到交点D 的坐标;(2)法一:先由点斜式写出直线3l 的方

程511

()22

y k x +

=-,由MN 两点的坐标写出线段MN 的方程15319440(2)2x y x -+=-≤≤,联立这两个方程,求出交点的横坐标209183

386k x k +=

-,然后求解不等式20918315

23862

k k +-≤≤-即可得到k 的取值X 围;法二:采用数形结合,先

分别求出边界直线 MD ND 、的斜率,由图分析就可得到k 的取值X 围. 试题解析:(1)∵直线1l 过点(2,1),(0,3)A B ∴直线1l 的方程为

131

202

y x --=

--,即3y x =-+ 2分 又∵直线2l 的斜率为3-且过点(4,2)C

∴直线2l 的方程为2(3)(4)y x -=--,即314y x =-+ 4分

∴3143y x y x =-+??=-+?,解得112

5

-2

x y ?=????=??即1l 、2l 的交点D 坐标为115(,)22- 6分

说明:在求直线1l 的方程的方程时还可以利用点斜式方程或一般式方程形式求解

(2)法一:由题设直线3l 的方程为511

()22

y k x +=- 7分 又由已知可得线段MN 的方程为15

319440(2)2

x y x -+=-≤≤ 8分

∵直线3l 且与线段MN 相交

∴511()2215319440(2)

2

y k x x y x ?+=-????-+=-≤≤??

解得20918315

23862

k k +-≤

≤- 10分

得35

k ≤-或3k ≥

∴直线3l 的斜率k 的取值X 围为35

k ≤-或3k ≥ 12分 法二:由题得下图, 7分

∵52

32115(2)2MD k --==--- 8分

57223111522

ND k --

==- 9分

∴直线3l 的斜率k 的取值X 围为35

k ≤-或3k ≥ 12分. 考点:1.由两点求直线的斜率;2.直线的方程;3.两直线的交点问题. 25.已知△ABC 中,各点的坐标分别为(1,2),(2,4),(2,2)A B C -,求: (1)BC 边上的中线AD 的长度和方程; (2)△ABC 的面积.

【答案】(1) 30x y +-

=AD ∴=

(2)3

【解析】

试题分析:解:(1)求得点D 坐标为(0,3) 2分

AD ∴= 4分

直线AD 的方程为30x y +-= 7分

(2)BC= 8分

直线BC 的方程为260x y -+= 10分

点A 到直线BC 的距离为5

d =

12分 3ABC S ?∴= 14分

考点:直线方程

点评:主要是考查了直线方程以及三角形的面积,利用点到直线距离求解高度是关键,属于基础题。

26. (本题满分12分)已知ABC ?三边所在直线方程

,01243:=++y x AB 01634:=+-y x BC ,022:=-+y x CA ,求AC 边上的高所在

的直线方程.

【答案】240x y -+= 【解析】 试题分析:解:由??

?=+-=++0

163640

12463x x 解得交点B (-4,0),211,=-=∴⊥AC BD k k AC BD .

∴AC 边上的高线BD 的方程 为042),4(2

1

=+-+=

y x x y 即.

考点:本试题考查了直线的方程的求解运算。

点评:解决该试题的关键是利用两直线的垂直关系,得到高线所在直线的斜率,然后再利用两条直线的交点得到端点A,C 的坐标一个即可,结合点斜式方程得到结论,属于基础题。体现了直线的位置关系的运用。 27.(本小题满分12分) 已知两直线

12:80:210

l mx y n l x my ++=+-=和.试确定n 的值,使

(1)1l //2l

(2)1l ⊥2l ,且1l

在y 轴上的截距为1-.

【答案】解 (1)当m =0时,显然l1与l2不平行. 当m ≠0时,由m 2=8m ≠n

-1

m ·m -8×2=0,得m =±4, 8×(-1)-n ·m ≠0,得n ≠±2,

即m =4,n ≠-2时,或m =-4,n ≠2时,l1∥l2.------------6分 (2)当且仅当m ·2+8·m =0,即m =0时,l1⊥l2. 又-n

8

=-1,∴n =8.

即m =0,n =8时,l1⊥l2,且l1在y 轴上的截距为-1.--------------12分

【解析】略

28.已知直线与坐标轴围成的三角形面积为3,且在x 轴和y 轴上的截距之和为5,求这样的直线的条数. 【答案】4

【解析】设直线的截距式方程为

1x y

a b

+=,由题意得 1

32

5ab a b ?=???+=?,,

即65ab a b =??+=?,

. 或65ab a b =-??+=?,. 由65ab a b =??

+=?,.解得32a b =??=?,.或23a b =??=?,.

由65ab a b =-??+=?,.解得61a b =??=-?,.或1

6a b =-??=?

,.

故所求直线有4条.

29.(本小题满分8分)已知直线1l :3410x y ++=和点A (1,2),设过A 点与1l 垂直的直线为2l .

(1)求直线2l 的方程;

(2)求直线2l 与两坐标轴围成的三角形的面积.

【答案】(1) 4320x y -+= (2) 16

. 【解析】

试题分析:解:(1) 由直线1l :3410x y ++=,知13

4

l k =- 1分 又因为1l ⊥2l ,所以121l l k k ?=-

解得24

3

l k =

3分 所以2l 的方程为1)-(x 3

4

2-y =整理的4320x y -+= 4分

(2)由2l 的方程4320x y -+= 解得,当0x =时,23

y = 当0y =时,1

2

x =- 6分 所以11212236S ?=

-?=,即该直线与两坐标轴围成的面积为1

6

. 8分 考点:直线方程的求解

点评:解决直线方程的求解,一般都是求解两个点,或者一个点加上一个斜率即可,同时能结合截距的概念表示三角形的面积,易错点是坐标与长度的表示。

30.试求三直线10ax y ++=,10x ay ++=,0x y a ++=构成三角形的条件. 【答案】1a ≠±,2a ≠- 【解析】任二直线都相交,则

11a a ≠,1

11

a ≠,故1a ≠±. 且三直线不共点,故100

x ay x y a ++=??

++=?,

的交点(11)a --,不在直线10ax y ++=上,

即(1)110a a --++≠,220a a +-≠.

(2)(1)0a a +-≠.2a ∴≠-,1a ≠.

综合上述结果,此三直线构成三角形的条件是1a ≠±,2a ≠-.

31.求过直线240x y -+=与直线210x y --=的交点,且与点A (0,4)和点B (4,O )距离相等的直线方程.

【答案】解:联立??

?=+-=--042012y x y x 交点(2,3)所求直线2=x 或05=-+y x

【解析】本题主要考查用点斜式求直线方程的方法,体现了分类讨论的数学思想,注意考虑直线过AB 的中点N 的情况,属于基础题.

解方程组求得两直线240x y -+=和210x y --=的交点M 的坐标,直线l 平行于AB 时,用点斜式求直线方程.当直线l 经过AB 的中点N (2, 2)时,由MN 垂直于x 轴,求得直线l 的方程. 32.(本题12分) 已知ABC ?的顶点()3,1A ,()1,3B -()2,1C - 求: (1)AB 边上的中线所在的直线方程 (2)AC 边上的高BH 所在的直线方程.

【答案】解:(1)(3,1)A , (1,3)B -,∴中点(1,2)M ,又C ()2,1- ………………………

3分

线

CM

的方程为

12

2112

y x +-=

+-,即

350x y +-=…………………………6分

(2)

直线AC 的斜率为2,∴直线BH 的斜率为1

2

-

,………………………9分 ∴AC 边上的高BH 所在的直线方程为1

3(1)2

y x -=-+,即

250x y +-= …………12分

【解析】略

33.解答下列问题:

(1)求平行于直线3x+4y 2=0,且与它的距离是1的直线方程;

(2)求垂直于直线x+3y 5=0且与点P( 1,0)的直线方程. 【答案】(1)3x+4y+3=0或3x+4y 7=0 (2) 3x y+9=0或3x y 3=0 【解析】

试题分析:(1)将平行线的距离转化为点到线的距离,用点到直线的距离公式求解;(2)由相互垂直设出所求直线方程,然后由点到直线的距离求解. 试题解析:解:(1)设所求直线上任意一点P (x ,y ),由题意可得点P 到直线的距离等于1,即|342|

15

x y d +-=

=,∴3x+4y 2=±5,即3x+4y+3=0或3x+4y 7=0.

(2)所求直线方程为30x y c -+=,由题意可得点P

到直线的距离等于

,即5d =

=,∴9c =或3c =-,即3x y+9=0或3x y 3=0. 考点:1.两条平行直线间的距离公式;2.两直线的平行与垂直关系

34.已知直线l 平行于直线3470x y +-=,并且与两坐轴围成的三角形的面积为24,求直线l 的方程。 【答案】

,24,43m m

?-?-=±∴解:设直线l 的方程为:3x+4y+m=0 m m

令x=0,得y=-令y=0,得x=-43

1则解得m=242直线的方程为:3x+4y=24=0或3x+4y-24=0

【解析】略

35.(本小题满分14分)已知直线1:(2)(3)50l m x m y +++-=和2:6(21)5l x m y +-=. 问m 为何值时,有:(1)12l l ?(2)12l l ⊥?

【答案】(1)当25

-=m 时,12l l ;(2)当1m =-或9

2

m =-时,12l l ⊥.

【解析】

试题分析:(1)两直线1110a x b y c ++=与2220a x b y c ++=平行

?

111

222

a b c a b c =≠222(0,0,0)a b c ≠≠≠; (2)两直线1110a x b y c ++=与2220a x b y c ++=垂直?12210a b a b +=.

试题解析:解:由(2)(21)618m m m +-=+,得4m =或52

m =-; 当m=4时,l 1:6x+7y-5=0,l 2:6x+7y=5,即l 1与l 2重合,故舍去。

当25-

=m 时,,566:,052121:21=-=-+-y x l y x l 即12l l ∴当2

5

-=m 时,12l l .

(2)由6(2)(3)(21)0m m m +++-=得1m =-或9

2

m =-;

∴当1m =-或9

2

m =-时,12l l ⊥.

考点:(1)直线的一般式方程与直线的平行关系;(2)直线的一般式方程与直线的垂直关系.

36.已知直线l 被两平行直线063=-+y x 033=++y x 和所截得的线段长为3,且直线过点(1,0),求直线l 的方程. 【答案】x=1或3x-4y-3=0 【解析】

试题分析:设所求直线是L ,根据两平行线距离公式求得距离d=

,所以L 与已知直线的夹角α,sin α=

根据平行直线斜率和夹角α,求得L 斜率(包含两种情况),1k =

3

4

;2k 不存在,所以直线方程为x=1或3x-4y-3=0。 考点:直线方程

点评:中档题,确定直线的方程,常用方法是“待定系数法”。本题利用已知条件,灵活确定直线的斜率使问题得解。

37.(本小题满分12分)已知直线1l :(2)(3)50m x m y +++-=和2l :6(21)5x m y +-=.问m 为何值时,有: (1)1l //2l ? (2)1l ⊥2l ?

【答案】(1)25

-=m (2)1-=m 或2

9

-=m

【解析】

试题分析:(1)直线1l :0111=++c y b x a 与2l :0222=++c y b x a 平行的等价条件为

1221b a b a =所以根据题意可得:(2)(21)618m m m +-=+,即4m =或5

2

m =-

然后检验是否都满足题意 ;(2)直线1l :0111=++c y b x a 与2l :0222=++c y b x a 垂直的等价条件为02211=+b a b a 所以根据题意可得:6(2)(3)(21)0m m m +++-=得1m =-或

9

2

m =-

然后检验是否都满足题意 . 试题解析:由(2)(21)618m m m +-=+,得4m =或52

m =-

; 当4=m 时,0576:1=-+y x l ,576:2=+y x l ,即1l 与2l 重合;

当25-

=m 时,,566:,0521

21:21=-=-+-y x l y x l 即1l //2l . ∴当2

5

-=m 时,1l //2l

(2)由6(2)(3)(21)0m m m +++-=得1m =-或9

2

m =-;

∴当1-=m 或2

9

-=m 时,1l ⊥2l .

考点:两直线的位置关系.

38.(本题15分)已知直线l 的方程为()()306232≠=+--+k k y k x , (1)若直线l 的斜率是1-;求k 的值;

(2)若直线l 在x 轴、y 轴上的截距之和等于0;求k 的值; (3)求证:直线l 恒过定点。 【答案】(1)5k =(2)1k =(3)详见解析 【解析】

试题分析:(1)直线一般方程中斜率为A

B

-

,代入系数得到k 的方程解出k 值(2)令0,0x y ==得到两坐标轴上的截距,和为0得到k 的值(3)将直线整理为0)2()632(=-++-y k y x ,令系数同时为0,得到定点坐标

试题解析:(1)3≠k ,所以k

k x k y ---

-=

36

232

5,132

=-=-∴

k k

5分 (2)当x=0时,k

k

y --=326;当y=0时,x=k-3

03326=-+--∴k k

k ,0342=+-k k

k=1或k=3(舍) k=1 10分

(3)()()306232≠=+--+k k y k x

可整理为0)2()632(=-++-y k y x ,它表示过??

?=-=+-0

20

632y y x 的交点(0,2)的直线

系,所以()()306232≠=+--+k k y k x 过定点(0,2) 15分 考点:1.直线方程的斜率截距问题;2.直线过定点 39. 已知直线l 过点(2,1)P -.

(1)当直线l 与点(5,4)B -、(3,2)C 的距离相等时,求直线l 的方程; (2)当直线l 与x 轴、y 轴围成的三角形的面积为

1

2

时,求直线l 的方程. 【答案】(1)420x y +-=(2)10x y ++=或420x y +-= 【解析】

试题分析:解:(1)①当直线l 与直线BC 平行时,1

4

l BC k k ==- 所以直线l 的方程为1

1(2)4

y x -=-

+,即420x y +-=; ……4分 ②当直线l 过线段BC 的中点时,线段BC 的中点坐标为(1,3)- 所以直线l 的方程为

1(2)

311(2)

y x ---=

----,即250x y -+=; 综合①②,直线l 的方程为420x y +-=或250x y -+=.(写出一解得4分) ……7分 (2)设直线l 的方程为

1x y

a b

+=,则

21

111||22

a b

ab -?+=???

?=?? ……11分 解得11a b =-??=-?或212a b =???=??……12分 所以直线l 的方程为10x y ++=或420x y +-=.(写出一解得4分)……14分 考点:直线方程

点评:解决的关键是根据直线的方程来的饿到截距,进而表示面积,属于基础题。 40.已知定点(13)A -,,(42)B ,,在x 轴上求点C ,使AC BC ⊥. 【答案】(10)C ,或(20)C ,

【解析】设(0)C x ,为所求点,则31AC k x -=+,2

4

BC k x -=

-.AC BC ⊥,1AC BC k k ∴=-. 即

6

1(1)(4)

x x =-+-,1x ∴=或2x =,故所求点为(10)C ,或(20)C ,.

41.(本题满分14分)已知两直线023)2(:,06:221=++-=++m my x m l y m x l ,当m 为何值时,1l 与2l (1)相交;(2)平行;(3)重合? 【答案】 略

【解析】当0=m 时,0:,06:21==+x l x l , ∴1l 与2l 平行;

当2=m 时,023:,064:21=+=++y l y x l , ∴1l 与2l 相交.

当0≠m 且2

≠m 时,由得1-=m 或3=m

得3=m . 故(1)当1-≠m ,3≠m 且0≠m 时,1l 与2l 相交; (2)当1-=m 或0=m 时,1l 与2l 平行;

(3)当m 3=时,1l 与2l 重合。

42.(10分)一条光线从A (-2,3)射出,经直线x 轴反射后,经过点B (4,5),求入射光线与反射光线所在直线方程。

【答案】入射光线:4310x y +-= 反射光线:4310x y --= 【解析】略

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