双曲线的几何性质

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双曲线的简单几何性质课件

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1(λ≠0,-b2<λ<a2).
x2 y2
x2 y2
(4) 与 双 曲 线 a2 - b2 = 1 具 有 相 同 渐 近 线 的 双 曲 线 方 程 可 设 为 a2 - b2 =
λ(λ≠0).
(5)渐近线为 ax±by=0 的双曲线方程可设为 a2x2-b2y2=λ(λ≠0).
求满足下列条件的双曲线的标准方程. (1)以直线 2x±3y=0 为渐近线,过点(1,2);
b
b
b2
程求解,另一种方法是消去 c 转化成含a 的方程,求出a 后利用 e= 1+a2 求
离心率.
2.求离心率的范围技巧 (1)根据条件建立 a,b,c 的不等式. (2)通过解不等式得ca 或ba 的范围,求得离心率的范围.
(2)双曲线离心率对曲线形状有何影响? x2 y2
提示:以双曲线a2 -b2 =1(a>0,b>0)为例.
c
a2+b2
b2
b
b
e=a = a = 1+a2 ,故当a 的值越大,渐近线 y=a x 的斜率越大,双
曲线的开口越大,e 也越大,所以 e 反映了双曲线开口的大小,即双曲线的离心
率越大,它的开口就越大.
巧设双曲线方程的方法与技巧
x2 y2 (1)焦点在 x 轴上的双曲线的标准方程可设为a2 -b2 =1(a>0,b>0).
y2 x2 (2)焦点在 y 轴上的双曲线的标准方程可设为a2 -b2 =1(a>0,b>0).
x2
y2
x2
y2
(3) 与 双 曲 线 a2 - b2 = 1 共 焦 点 的 双 曲 线 方 程 可 设 为 a2-λ - b2+λ =
B.y=±34 x

双曲线的简单几何性质(经典)

双曲线的简单几何性质(经典)

双曲线的简单几何性质【知识点1】双曲线22a x -22b y =1的简单几何性质(1)范围:|x |≥a,y∈R.(2)对称性:双曲线的对称性与椭圆完全相同,关于x 轴、y 轴及原点中心对称.(3)顶点:两个顶点:A 1(-a,0),A 2(a,0),两顶点间的线段为实轴长为2a ,虚轴长为2b ,且(4)=1中的1(5)(6)e =2(7)注意:且λ(2)与椭圆2a +2b =1(a >b >0)共焦点的曲线系方程可表示为λ-2a -λ-2b =1(λ<a 2,其中b 2-λ>0时为椭圆,b 2<λ<a 2时为双曲线)(3)双曲线的第二定义:平面内到定点F(c,0)的距离和到定直线l :x =c a 2的距离之比等于常数e =a c(c >a >0)的点的轨迹是双曲线,定点是双曲线的焦点,定直线是双曲线的准线,焦准距(焦参数)p =c b 2,与椭圆相同.1、写出双曲线方程1254922-=-y x 的实轴长、虚轴的长,顶点坐标,离心率和渐近线方程2、已知双曲线的渐近线方程为x y 43±=,求双曲线的离心率3、求以032=±y x 为渐近线,且过点p (1,2)的双曲线标准方程4、已知双曲线的中心在原点,焦点在y 轴上,焦距为16,离心率为43,求双曲线的标准方程。

5、求与双曲线221169x y -=共渐近线,且经过()23,3A -点的双曲线的标准方及离心率.【知识点2】弦长与中点弦问题(1).直线和圆锥曲线相交时的一般弦长问题:一般地,若斜率为k 的直线被圆锥曲线所截得的弦为AB ,A 、B 两点分别为A(x 1,y 1)、B(x 2,y 2),则弦长]4))[(1(1212212122x x x x k x x k AB -++=-⋅+=]4)[()11(11212212122y y y y ky y k -+⋅+=-⋅+=,这里体现了解析几何“设而不求”的(2)设A(x 1;对于y 2【变1变4】7、过双曲线2212y x -=的右焦点F 作直线l 交双曲线于A,B 两点,若|AB|=4,这样的直线有几条?【题型2】双曲线离心率的求法一、根据离心率的范围,估算e :即利用圆锥的离心率的范围来解题,有时可用椭圆的离心率e ∈()01,,双曲线的离心率e >1,抛物线的离心率e =1来解决。

双曲线的几何性质

双曲线的几何性质

双曲线的几何性质
双曲线是几何学中非常有趣的一类曲线,它形状十分壮观,常被广泛应用到许多不同的领域,例如机械设计、工业设计和计算机图形学等。

双曲线之所以能受到人们的独特关注,是因为它具有着独特的几何性质,这些性质具体如下:
1、双曲线无论在何处取一点,边缘上总是相同的准则来决定它的方向,因此称之为曲线的确定性性质。

这种性质决定了双曲线的方向跟某一点的距离是固定的,任何时候对曲线做相同的位移等价于对某一点做相同的位移,因而看起来双曲线的每一段都是一模一样的。

2、双曲线的另一种性质是它的宽度性质。

在双曲线上确定一点,然后在此点向两方平行平移某一个距离,不可能让它离原点越来越远,如果再加上长度性质,可以发现双曲线不会变宽。

3、另外,双曲线是没有重复部分的,也就是说双曲线是一种不局限的曲线,具有无限性质,永远不会重复。

4、双曲线具有反射性,这就是说可以以一个定点作为基准点,以这个点左右对称地折叠,双曲线的两端点可以映射到另一条线上。

5、最后,双曲线的斜率具有渐变性质,斜率逐渐增加,直到极限是无穷大。

双曲线拥有非常独特的几何性质,而这些性质也使得双曲线在很多不同的领域有着重要的应用价值。

根据上述描述可以知道,双曲线不仅独特,而且还有多种优越的特性,有很大的实用价值。

《双曲线几何性质》课件

《双曲线几何性质》课件

生活中的双曲线应用
总结词
双曲线在日常生活中也有很多应用,如建筑设计、工程制造和艺术创作等。
详细描述
在建筑设计中,双曲线用于构建优美的曲线形状,如桥梁、建筑物的外观和内部结构。在工程制造中 ,双曲线用于制造各种零部件和工具,如机械零件、光学仪器等。在艺术创作中,双曲线用于创作优 美的图案和造型,如绘画、雕塑和音乐作品等。
双曲线的轴对称性
总结词
双曲线的轴对称性是指以通过双曲线中心的直线为对称轴,双曲线上的任意一 点关于该对称轴的对称点也在双曲线上。
详细描述
对于双曲线上的任意一点P,关于通过双曲线中心的直线(称为对称轴)的对称 点P'也在双曲线上。这种对称性使得双曲线在对称轴两侧保持一致的形状和方 向。
04
双曲线的面积与周长
这两个定点称为双曲线的焦点,焦点之间的距离称为焦距。
双曲线的标准方程
焦点在x轴上
$frac{x^2}{a^2} - frac{y^2}{b^2} = 1$ ,其中$a > 0$,$b > 0$,$c = sqrt{a^2 + b^2}$。
VS
焦点在y轴上
$frac{y^2}{a^2} - frac{x^2}{b^2} = 1$ ,其中$a > 0$,$b > 0$,$c = sqrt{a^2 + b^2}$。
双曲线的面积
总结词
详细描述
总结词
详细描述
双曲线的面积可以通过特定 的公式进行计算,该公式基 于双曲线的参数方程和定义 域。
双曲线的面积计算公式为 (A = piab),其中 (a) 和 (b) 分 别是双曲线的实半轴和虚半 轴长度。这个公式基于双曲 线的参数方程和定义域,通 过积分运算得出。

双曲线的简单几何性质课件

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A1(- a,0),A2(a,0)
e c (e 1) a
y b x a
例3:
x2 y2 1 16 9
1、双曲线 9x2-16y2=144的实半轴长
等于 4 虚半轴长等于 3 顶点坐
标是 4,0 渐近线方是y
3 4
x (或 x
4
y
.3
0)
5
离心率e= 4 。
2、离充心要率e=条件2 是。双(曲用线“为充等分轴条双件曲”线“的必要 条件”“充要条件”填空。)
双曲线定义的简单几何性质
定义
图象
方程 范围 对称性 顶点 离心率 渐近线
| |MF1|-|MF2| | =2a(0 < 2a<|F1F2|)
y
y
M
M
F2
F1
o
F2
x
x
F1
x2 a2
y2 b2
1
x≤-a或x≥a
y2 a2
x2 b2
1
y≤-a或y≥a
关于坐标轴、原点对称(实轴、虚轴、中心)
(-a, 0) (a, 0)
法二 由双曲线的渐近线方程为 y=±12x, 可设双曲线方程为x222-y2=λ(λ≠0), ∵A(2,-3)在双曲线上, ∴2222-(-3)2=λ,即 λ=-8. ∴所求双曲线的标准方程为y82-3x22 =1.
5 离心率
与椭圆类似,双曲线的焦距与实轴长的比 c , a
叫做双曲线的离心率.因为c a 0,所以双
2 2
y2 b2
1
渐进线方程
k
b a
B2
b
k
y
(a,b)
b a
yb x a
可由双曲线

双曲线的标准方程及其几何性质

双曲线的标准方程及其几何性质
A.x—y=1B.x—y=2C
2 2
x y
解析:由题意,设双曲线方程为2—2=
a a
例2、根据以下条件,分别求出双曲线的标准方程.
(1)过点P(3,-.2),离心率e5
2
⑵F1、F2是双曲线的左、右焦点,P是双曲线上一点,双曲线离心率为2且
F1PF260,SpRF212 3.
解:(1)依题意,双曲线的实轴可能在x轴上,也可能在y轴上,分别讨论如下.
A.4
2
x
m212
1表示双曲线,则
k的取值范围是
B.
C.
D.
2
y
2
4 mB.2双Fra bibliotek线学a1的焦距是
C.
D.
m有关
2
_
k b2k
1与双曲线笃
a
判定焦点在哪条坐标轴上,不像椭圆似的比较x2、y2的分母的大小,而是x2、y2的系数
的符号,焦点在系数正的那条轴上•
3.双曲线的简单几何性质:
标准方程
2 2
xy‘
——1(a0,b0)ab
yx2
—2-21(a 0, b 0)
ab
图象
9
I
a, b,c关系
2 . 2 2a b c
范围
|x| a,y R
| y | a, x R
个数来确定。
(1)通常消去方程组中变量y(或x)得到关于变量x(或y)的一元二次方程,考虑该一
元二次方程的判别式,则有:0直线与双曲线相交于两个点;0直线与
双曲线相交于一个点;0直线与双曲线无交点.
(2)若得到关于x(或y)的一元二次方程,则直线与双曲线相交于一个点,此时直线平 行于双曲线的一条渐近线.

双曲线的几何性质

双曲线的几何性质


解:
的双曲线方程。 3 y = 0 的双曲线方程。 椭圆的焦点在x轴上, 椭圆的焦点在 轴上,且坐标为 轴上
∴ 双曲线的焦点在x轴上,且c = 2 2
3 ∵ 双曲线的渐近线方程为 y = ± x 3 b 3 ∴ = , 解出 a 2 = 6, b 2 = 2 2 2
F1 ( − 2 2,), F 2 2 2,) 0 ( 0
双曲线与渐近线无限接近,但永不相交。 双曲线与渐近线无限接近,但永不相交。
5、离心率 、 c 双曲线的焦距与实轴长 的比 e = ,叫做 (1)定义: )定义: a 双曲线的 离心率。
(2)e的范围 ) 的范围:
∵ c>a>0 ∴
2
e >1
思考:离心率可以刻画椭圆的扁平程度,双曲线 思考:离心率可以刻画椭圆的扁平程度, 的离心率刻画双曲线的什么几何特征呢? 的离心率刻画双曲线的什么几何特征呢? e是用来刻画双曲线开口大小的一个量, e越大开口越大。
等轴双曲线的离心率为
2
,反之成立. 反之成立
焦点在y 焦点在y轴上的双曲线的几何性质口答
双曲线标准方程: 双曲线标准方程: 双曲线性质: 双曲线性质: 1.范围: 范围: 范围
y2 x2 − 2 =1 2 a b
y A2 B1 o A1 B2 x
y≥a或y≤-a 或
2.对称性: 关于坐标轴和原点对称 对称性: 对称性 3.顶点: 顶点: 顶点 A1(0,-a),A2(0,a) , A1A2为实轴,B1B2为虚轴 为实轴,
M F2 x
F
O
1
F
2
x
O
F1
x y − 2 =1 2 a b
2
2

高二数学双曲线的几何性质1

高二数学双曲线的几何性质1

5、渐近线方程:y
a
2 2

x2 b2
0
a ob
A1 F2
6、离心率: e=c/a
B2 X
练习:
1.双曲线 9y2-16x2 = 144 的半实 轴长是 4 , 半虚轴长 3 ,
焦点坐标是 (0, -5) 、(0, 5)
,
离心率为
5 4
,渐近线方程

y4x .
3
2.双曲线的一条渐近线方程为 y 1 x ,
且过点 P (3, 1 ),
2
则它的标准方程

x2

y2
2
1
82
.
3.求与双曲线x2 y2 1共渐近线且 16 9
过点A(2 3,3)的双曲线方程。
4、若双曲线的渐近线方程是
y 3 x ,求离心率。
5.
4
设双曲线
x2 a2

y2 b2
1(0
a
b)

半焦距为c,直线L过(a,0),(0,b)
叫做双曲线的离心率.
双曲线的离心率的取值范围是 (1, +∞).
焦点在y轴上的双曲线的几何性质
双曲线标准方程: 双曲线性质:
y2 a2

x2 b2
1
y
1、范围: y≥a或y≤-a
F2
A2
2、对称性:关于x轴,y轴,原点对称。
3、顶点 A1(0,-a),A2(0,B1a)
4、轴:实轴 A1A2 ; 虚轴 B1B2
a2 b2
1. 范围 双曲线在不等式 x≤-a与 x≥a所表示 的区域内.
X=-a X=a
双曲线 x 2 y 2 1(a>0,b>o)的几何性质
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2
2

由∠PF2Q=90° → 求出离心率 建立a,b,c的关系
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[精解详析]
设 F1(c,0),
由|PF2|=|QF2|,∠PF2Q=90° , 知|PF1|=|F1F2|=2c,|PF2|=2 2c. 由双曲线的定义得 2 2c-2c=2a. c 2 ∴e=a= =1+ 2. 2 2-2 所以所求双曲线的离心率为 1+ 2.
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Δ<0⇒直线与双曲线没有公共点,此时称直线与双曲线相 离. 注意:直线和双曲线只有一个公共点时,直线不一定与双
曲线相切,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲
线相交,只有一个交点. (2)弦长公式: 斜率为 k 的直线 l 与双曲线相交于 A(x1,1), y
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x y [例 3] 已知 F1,F2 是双曲线 2- 2=1(a>0,b>0)的两个焦点, a b PQ 是经过 F1 且垂直于 x 轴的双曲线的弦.如果∠PF2Q=90° ,求双曲 线的离心率.
[ 思 路 点 拨 ] 设F1c,0,将焦点F1 求出P的纵 → 的横坐标代入方程 坐标及|PF1|
x2 y2 解 (1)法一 设双曲线方程为 - =1(mn>0). m n 2 ∵双曲线过点 P( 6,2),且点 P 在直线 y= x 的上方, 3 ∴m<0,n<0,即焦点在 y 轴上, 2 又渐近线斜率 k=± , 3
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6 4 - =1, m=-3, m n ∴ -n 解得 4 2 n=-3. = , -m 3 y2 x2 故所求双曲线方程为 - =1. 4 3 3 2 法二 由于双曲线的渐近线方程是 y=± x, 所以可设双曲线方程 3 x2 y2 为 - =λ(λ≠0). 9 4 6 4 1 ∵双曲线过点 P( 6,2).∴ - =λ,λ=- . 9 4 3 y2 x2 ∴故所求双曲线方程为 - =1. 4 3 3
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名师点睛
1.双曲线几何性质的理解 x2 y2 x2 y2 (1)范围:以 2- 2=1(a>0,b>0)为例,由于 2=1+ 2≥1,即 a b a b x2≥a2,∴|x|≥a,即双曲线位于 x≤-a 和 x≥a 所表示的区 域内.
(2)顶点:双曲线与它的对称轴的交点叫双曲线的顶点,
y2 x2 解 把方程 16x2-9y2=-144 化为标准方程 2- 2=1, 4 3 由此可知,半实轴长 a=4, 半虚轴长 b=3,c= a2+b2=5.
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c 5 焦点坐标为(0,-5),(0,5);离心率 e= = ; a 4 顶点坐标为(0,-4),(0,4); 4 渐近线方程为 y=± x. 3
焦距
范围 对称性 性 质 顶点 轴长 离心率 渐近线 |x|≥a,y∈R
|F1F2|=2c _________ |y|≥a,x∈R
关于x轴、y轴、原点对称
A1(-a,0)、A2(a,0) ___________________ A1(0,-a)、A2(0,a) ___________________
2a 2b 实轴长=___,虚轴长=___ c a e=___(e>1)
x y ± =0 a b ________
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x y ± =0 b a ________
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试一试:尝试用a,b表示双曲线的离心率.
提示 c e= = a a2+b2 = a2 b2 1+ 2. a
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4 9 ∵A(2,-3)在双曲线上,∴ 2- 2=1. a b 由①②联立,无解. 若焦点在 y 轴上,设所求双曲线的标准方程为 y2 x2 a 1 - =1(a>0,b>0),则b= . a2 b2 2 9 4 ∵A(2,-3)在双曲线上,∴ 2- 2=1. a b 由③④联立,解得 a2=8,b2=32. y 2 x2 ∴所求双曲线的标准方程为 - =1. 8 32
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自学导引
双曲线的几何性质
x2 y2
标准方程
a
2
- 2=1
b
(a>0,b>0)
y2 x2 - =1 a2 b2 (a>0,b>0)
图形
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续表 焦点 F1(-c,0)、F2(c,0) ___________________ F1(0,-c)、F2(0,c) ___________________
把①代入②得(b2-a2k2)x2-2a2mkx-a2m2-a2b2=0. ①当b2-a2k2=0时,直线l与双曲线的渐近线平行,直线 与双曲线C相交于一点. ②当b2-a2k2≠0时,Δ>0⇒直线与双曲线有两个公共点,此 时称直线与双曲线相交; Δ=0⇒直线与双曲线有一个公共点,此时称直线与双曲线 相切;
规律方法
已知双曲线的标准方程确定其性质时,一定要
弄清方程中的a,b所对应的值,再利用c2=a2+b2得到c, 从而确定e.若方程不是标准形式的先化成标准方程,再确
定a、b、c的值.
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【变式1】 求双曲线x2-3y2+12=0的实轴长、虚轴长、焦点 坐标、顶点坐标、渐近线方程、离心率.
B(x2 , y2) , 则 |AB| = (x1+x2)2-4x1x2. 1+k2 |x1 - x2| = 1+k2
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题型一
已知双曲线的标准方程求其几何性质
【例1】 求双曲线16x2-9y2=-144的半实轴长、半虚轴长、 焦点坐标、离心率、顶点坐标和渐近线方程. [思路探索] 可先把方程化成标准方程,确定a,b,c,再 求其几何性质.
2 2
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② ③
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17 可得 b =- (舍去). 2 所以双曲线的焦点只能在 x 轴上,其方程为 x2-4y2=1. y2 即 x2- =1. 1 4 规律方法 根据双曲线的几何性质求双曲线的标准方程,
2
一般用待定系数法.首先,由已知判断焦点的位置,设出双 曲线的标准方程,再用已知建立关于参数的方程求得.当双 曲线的焦点不明确时,方程可能有两种形式,此时应注意分 类讨论,为了避免讨论,也可设双曲线方程为mx2得.如本题中已知渐近线方程ax+by
=0,可设所求双曲线方程为a2x2-b2y2=λ(λ≠0)非常简捷.
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【变式2】 求适合下列条件的双曲线的标准方程:
13 (1)一个焦点为(0,13),且离心率为 ; 5 1 (2)渐近线方程为 y=± x,且经过点 A(2,-3). 2
2.3.2 双曲线的简单几何性质
【课标要求】
1.掌握双曲线的简单的几何性质. 2.了解双曲线的渐近性及渐近线的概念.
3.掌握直线与双曲线的位置关系.
【核心扫描】
1.双曲线的几何性质的理解和应用.(重点) 2.与双曲线离心率,渐近线相关的问题.(难点) 3.经常与方程、三角、平面向量、不等式等内容结合考查学 生分析问题的能力.
审题指导 本题主要考查直线与双曲线的位置关系、向量 知识及方程思想的应用.
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x2 2 [规范解答] (1)将 y=-x+1 代入双曲线方程 2-y =1(a>0)中 a 得(1-a2)x2+2a2x-2a2=0. 2分
1-a2≠0, 依题意 4 2 2 Δ=4a +8a (1-a )>0,
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题型二
根据双曲线的几何性质求标准方程
【例2】 根据下列条件,求双曲线的标准方程.
(1)双曲线的渐近线的方程为 2x± 3y=0 且经过 P( 6,2); 5 (2)经过点 P(3,- 2),离心率 e= . 2
[思路探索] 可设出双曲线的标准方程,依题意建立待定 参数的方程或方程组求解.
y2 x2 解 将方程 x -3y +12=0 化为标准方程 - =1, 4 12 ∴a2=4,b2=12,
2 2
∴a=2,b=2 3,∴c= a2+b2= 16=4. ∴双曲线的实轴长 2a=4,虚轴长 2b=4 3. 焦点坐标为 F1(0,-4),F2(0,4),顶点坐标为 A1(0,-2), 3 A2(0,2),渐近线方程为 y=± x,离心率 e=2. 3

③ ④
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1 法二 由双曲线的渐近线方程为 y=± x, 2 x2 2 可设双曲线方程为 2-y =λ(λ≠0), 2 ∵A(2,-3)在双曲线上, 22 ∴ 2-(-3)2=λ,即 λ=-8. 2 y2 x2 ∴所求双曲线的标准方程为 - =1. 8 32
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(2)若双曲线的焦点在 x 轴上, x2 y2 设其方程为 2- 2=1(a>0,b>0), a b 5 c2 5 由 e= 得, 2= 2 a 4 又点 P(3,- 2)在双曲线上, 9 2 ∴ 2- 2=1 a b 又 a2+b2=c2, 1 由①②③可得 a =1,b = , 4 若双曲线的焦点在 y 轴上, y2 x2 设其方程为 2- 2=1(a>0,b>0). a b c2 5 2 9 由 2= 和 2- 2=1 及 a2+b2=c2, a 4 a b
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