數(shù)學九年級上冊專題24.7 圓的切線的判定與性質(zhì)-重難點題型(人教版)(教師版)_第1頁
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專題24.7圓的切線的判定與性質(zhì)--重難點題型【人教版】【知識點1切線的判定】(1)切線判定:=1\*GB3①經(jīng)過半徑的外端并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線=2\*GB3②和圓只有一個公共點的直線是圓的切線(定義法)=3\*GB3③如果圓心到一條直線的距離等于圓的半徑,那么這條直線是圓的切線(2)切線判定常用的證明方法:①知道直線和圓有公共點時,連半徑,證垂直;②不知道直線與圓有沒有公共點時,作垂直,證垂線段等于半徑.【題型1切線判定(連半徑,證垂直)】【例1】(2021?新興縣一模)如圖,AD是⊙O的弦,AB經(jīng)過圓心O,交⊙O于點C,連接BD,∠DAB=∠B=30°,求證:直線BD是⊙O的切線.【分析】連接OD,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠ODA=∠DAB=∠B=30°,再利用三角形的外角性質(zhì)求出∠BOD的度數(shù),在△BOD中,利用三角形的內(nèi)角和定理求出∠BDO為直角,即可推出BD與圓O相切.【解答】證明:連接OD,∵OA=OD,∠DAB=∠B=30°,∴∠ODA=∠DAB=∠B=30°,又∠BOD為△AOD的外角,∴∠BOD=∠DAB+∠ODA=60°,∴∠ODB=180°﹣∠BOD﹣∠B=180°﹣60°﹣30°=90°,即OD⊥BD,∵OD是⊙O的半徑.∴直線BD是⊙O的切線.【變式1-1】(2020秋?思明區(qū)校級期末)如圖,AB是圓O的一條弦,點E是劣弧AB的中點,直線CD經(jīng)過點E且與直線AB平行,證明:直線CD是圓O的切線.【分析】連接OE交AB于點F,由垂徑定理得出OE⊥AB,由平行線的性質(zhì)得出CD⊥OE,則可得出結(jié)論.【解答】證明:連接OE交AB于點F,∵點E是劣弧AB的中點,∴OE⊥AB,∵AB∥CD,∴CD⊥OE,∵OE是圓的半徑,∴直線CD是圓O的切線.【變式1-2】(2020秋?福州期末)如圖,AB是⊙O的直徑,C為半圓O上一點,直線l經(jīng)過點C,過點A作AD⊥l于點D,連接AC,當AC平分∠DAB時,求證:直線l是⊙O的切線.【分析】由AC為角平分線得到一對角相等,再由半徑OA=OC,利用等邊對等角得到一對角相等,等量代換得到∠DAC=∠OCA,由l垂直于AD,得到∠ADC為直角,根據(jù)直角三角形的兩銳角互余得到一對角互余,等量代換可得出∠OCA+∠DCA=90°,即∠OCD為直角,可得出OC與l垂直,則l為圓O的切線.【解答】證明:連接OC,∵AC平分∠DAB,∴∠DAC=∠OAC,又∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,∴∠DAC=∠OCA,又∵l⊥AD,即∠ADC=90°,∴∠DAC+∠DCA=90°,∴∠OCA+∠DCA=90°,即∠OCD=90°,∴OC⊥l,∴l(xiāng)是圓O的切線.【變式1-3】(2021?蕪湖模擬)如圖,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圓,過點C作∠BCD=∠ACB交⊙O于點D,連接AD交BC于點E,延長DC至點F,使CF=AC,連接AF.(1)求證:ED=EC;(2)求證:AF是⊙O的切線.【分析】(1)由AB=AC知∠ABC=∠ACB,結(jié)合∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC得∠BCD=∠ADC,從而得證;(2)連接OA,由∠CAF=∠CFA知∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,結(jié)合∠ACB=∠BCD得∠ACD=2∠ACB,∠CAF=∠ACB,據(jù)此可知AF∥BC,從而得OA⊥AF,從而得證.【解答】解:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,又∵∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC,∴∠BCD=∠ADC,∴ED=EC;(2)如圖,連接OA,∵AB=AC,∴AB=∴OA⊥BC,∵CA=CF,∴∠CAF=∠CFA,∴∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,∵∠ACB=∠BCD,∴∠ACD=2∠ACB,∴∠CAF=∠ACB,∴AF∥BC,∴OA⊥AF,∴AF為⊙O的切線.【題型2切線判定(作垂直,證半徑)】【例2】(2020秋?原州區(qū)期末)如圖,直線AB經(jīng)過⊙O上的點C,并且OA=OB,CA=CB.求證:直線AB是⊙O的切線.【分析】連接OC,如圖,由于OA=OB,CA=CB,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到OC⊥AB,然后根據(jù)切線的判定定理得到結(jié)論.【解答】證明:連接OC,如圖,∵OA=OB,CA=CB,∴OC⊥AB,∴直線AB是⊙O的切線.【變式2-1】(2020秋?北京期末)如圖,以點O為圓心作圓,所得的圓與直線a相切的是()A.以OA為半徑的圓 B.以OB為半徑的圓 C.以OC為半徑的圓 D.以OD為半徑的圓【分析】根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系的判定方法進行判斷.【解答】解:∵OD⊥a于D,∴以點O為圓心,OD為半徑的圓與直線a相切.故選:D.【變式2-2】(2020秋?曲靖期末)如圖,在△ABC中,AB=AC,以AB為直徑的⊙O分別交BC、AC邊于點D、F.過點D作DE⊥CF于點E.求證:DE是⊙O的切線;【分析】連接OD,由等腰三角形的性質(zhì)證得∠C=∠ODB.得出OD∥AC,由平行線的性質(zhì)得出OD⊥DE,則可得出答案;【解答】證明:連接OD,∵DE⊥CF,∴∠DEC=∠DEF=90°.∵AB=AC,∴∠C=∠B,∵OD=OB,∴∠ODB=∠B,∴∠C=∠ODB.∴OD∥AC,∴∠ODE=∠DEC=90°,∴OD⊥DE,又OD為⊙O的半徑.∴DE是⊙O的切線.【變式2-3】(2021?南平模擬)如圖,在△ABC中,D為BC邊上的一點,過A,C,D三點的圓O交AB于點E,已知,BD=AD,∠BAD=2∠DAC=36°.(1)求證:AD是圓O的直徑;(2)過點E作EF⊥BC于點F,求證:EF與圓O相切.【分析】(1)由等腰三角形的性質(zhì)證得∠B=∠BAD=36°,再由三角形外角的性質(zhì)得到∠ADC=72°,由已知可得∠DAC=18°,進而得到∠C=90°,根據(jù)圓周角定理即可得到結(jié)論;(2)連接OE,由等腰三角形的性質(zhì)得到∠OEA=∠BAD=∠B,由平行線的判定推出OE∥BC,由平行線的性質(zhì)推出∠OEF=90°,根據(jù)切線的判定定理即可證得結(jié)論.【解答】證明(1)∵BD=AD,∴∠B=∠BAD=36°,∴∠ADC=72°,∵∠DAC=12∠∴∠ADC+∠DAC=90°,∴∠C=90°,∴AD是圓O的直徑;(2)連接OE,∵EF⊥BC,∴∠EFC=90°,∵OE=OA,∴∠OEA=∠BAD=36°,∴∠OEA=∠B,∴OE∥BC,∴∠OEF+∠EFC=180°,∴∠OEF=90°,∴OE⊥EF,∵OE為圓O的半徑,∴EF與圓O相切.【題型3切線判定(定義法)】【例3】(2020秋?北塘區(qū)期中)給出下列說法:(1)與圓只有一個公共點的直線是圓的切線;(2)與圓心的距離等于半徑的直線是圓的切線;(3)垂直于圓的半徑的直線是圓的切線;(4)過圓的半徑的外端的直線是圓的切線.其中正確的說法個數(shù)為()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】利用切線的性質(zhì)進行判斷后即可得到答案.【解答】解:(1)與圓只有一個公共點的直線是圓的切線,故(1)正確;(2)與圓心的距離等于半徑的直線是圓的切線,故(2)正確;(3)垂直于圓的半徑的直線不一定是圓的切線,圓直徑也是可以的,故(3)錯誤;(4)過半徑的外端且垂直于半徑的直線是圓的切線,故(4)錯誤;綜上所述,正確的說法有2個.故選:B.【變式3-1】(2020秋?錫山區(qū)校級月考)下列直線是圓的切線的是()A.與圓有公共點的直線 B.到圓心的距離等于半徑的直線 C.到圓心的距離大于半徑的直線 D.到圓心的距離小于半徑的直線【分析】根據(jù)切線的判定定理:經(jīng)過半徑的外端且垂直于這條半徑的直線是圓的切線,可判定C、D錯誤;由切線的定義:到圓心距離等于圓的半徑的直線是圓的切線,可判定A錯誤,B正確.注意排除法在解選擇題中的應用.【解答】解:A、與圓只有一個交點的直線是圓的切線,故本選項錯誤;B、到圓心距離等于圓的半徑的直線是圓的切線,故本選項正確;C、經(jīng)過半徑的外端且垂直于這條半徑的直線是圓的切線,故本選項錯誤;D、經(jīng)過半徑的外端且垂直于這條半徑的直線是圓的切線,故本選項錯誤.故選:B.【變式3-2】給出下列說法:①與圓只有一個公共點的直線是圓的切線;②與圓心的距離等于半徑的直線是圓的切線;③垂直于圓的半徑的直線是圓的切線;④過圓的半徑的外端的直線是圓的切線;⑤經(jīng)過圓心和切點的直線垂直于這條切線.其中正確的是①②⑤.(填序號)【分析】根據(jù)圓的切線的判定方法容易得出①②正確,③④不正確;由切線的性質(zhì)得出⑤正確;即可得出結(jié)果.【解答】解:∵與圓只有一個公共點的直線是圓的切線,∴①正確;∵與圓心的距離等于半徑的直線是圓的切線,∴②正確;∵經(jīng)過半徑的外端,并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線,∴③④不正確;∵經(jīng)過圓心和切點的直線垂直于這條切線,∴⑤正確;正確的是①②⑤,故答案為:①②⑤.【變式3-3】(2020?龍川縣二模)如圖,PA和⊙O相切于A點,PB和⊙O有公共點B,且PA=PB,求證:PB是⊙O的切線.【分析】連接OA、OB、OP構(gòu)建全等三角形△OAP≌△OBP,然后根據(jù)全等三角形的對應角相等即可證得∠OBP=∠OAP=90°,即PB是⊙O的切線.【解答】證明:如圖,連接OA、OB、OP.∵PA是⊙O的切線,∴∠OAP=90°;在△OAP和△OBP中,PA=PBOA=OB∴△OAP≌△OBP(SSS),∴∠OAP=∠OBP=90°,即OB⊥PB,又PB和⊙O有公共點B,即點B在⊙O上,∴PB是⊙O的切線.【知識點2切線的性質(zhì)】(1)切線性質(zhì)定理:圓的切線垂直于過切點的半徑(2)切線性質(zhì)的推論:=1\*GB3①經(jīng)過圓心且垂直于切線的直線必經(jīng)過切點=2\*GB3②經(jīng)過切點且垂直于切線的直線必經(jīng)過圓心【題型4切線的性質(zhì)(求長度問題)】【例4】(2020秋?衢江區(qū)期末)如圖,直線AB與⊙O相切于點C,OA交⊙O于點D,連結(jié)CD.已知OD=CD=5,求AC的長.【分析】連接OC,根據(jù)切線的性質(zhì)得到∠ACO=90°,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到OC=5,∠AOC=60°,由直角三角形的性質(zhì)即可得到答案.【解答】解:連接OC,∵直線AB與⊙O相切于點C,∴∠ACO=90°,∵OD=OC,OD=CD=5,∴△ODC是等邊三角形,∴OC=5,∠AOC=60°,∴AC=3OC=53【變式4-1】(2021?溫州三模)在等腰三角形ABC中,AC=BC=2,D是AB邊上一點,以AD為直徑的⊙O恰好與BC相切于點C,則BD的長為()A.1 B.233 C.2 【分析】連接OC,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠A=∠B,∠A=∠ACO,推出∠COB=2∠B,根據(jù)切線的性質(zhì)得到∠OCB=90°,求得∠B=30°,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到結(jié)論.【解答】解:連接OC,∵AC=BC,∴∠A=∠B,∵OA=OC,∴∠A=∠ACO,∵∠COB=∠A+∠ACO=2∠A,∴∠COB=2∠B,∵⊙O與BC相切于點C,∴∠OCB=90°,∴∠COB+∠B=2∠B+∠B=90°,∴∠B=30°,∴OC=33BC∴OB=2OC=4∴BD=OB﹣OD=2故選:B.【變式4-2】(2021?湖州一模)如圖,以△ABC的邊AB為直徑作⊙O,交BC于點D,過點D的切線DE⊥AC于點E.(1)求證:AB=AC;(2)若AB=10,BD=8,求DE的長.【分析】(1)連接OD,根據(jù)切線的性質(zhì)得到OD⊥DE,進而得出OD∥AC,得到∠ODB=∠C,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠ODB=∠ABC,根據(jù)等腰三角形的判定定理證明即可;(2)連接AD,根據(jù)圓周角定理得到∠ADB=90°,根據(jù)勾股定理求出AD,根據(jù)三角形的面積公式計算,得到答案.【解答】(1)證明:連接OD,∵DE為⊙O的切線,∴OD⊥DE,∵DE⊥AC,∴OD∥AC,∴∠ODB=∠C,∵OB=OD,∴∠ODB=∠ABC,∴∠C=∠ABC,∴AB=AC;(2)解:連接AD,∵AB為⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,由勾股定理得:AD=A∵AB=AC,AD⊥BC,∴CD=BD=8,∵S△ADC=12×AD?DC=1∴12×6?8=1解得:DE=4.8.【變式4-3】(2021?陜西模擬)如圖,AB是⊙O的直徑,C是⊙O上的一點,連接BC,F(xiàn)為BC的中點,連接FO并延長交⊙O于點D,過點D的切線與CA的延長線交于點E.(1)求證:四邊形CEDF是矩形;(2)若AC=OA=2,求AE的長.【分析】(1)根據(jù)直角所對的圓周角是直角得出∠ACB=90°,根據(jù)三角形中位線的性質(zhì)進而推出∠CFD=90°,根據(jù)切線的性質(zhì)得到∠EDF=90°,即可判定四邊形CEDF是矩形;(2)連接AD,根據(jù)含30°的直角三角形性質(zhì)的逆定理得出∠ABC=30°,則∠FOB=60°,進而推出△AOD是等邊三角形,再根據(jù)含30°的直角三角形性質(zhì)即可得解.【解答】(1)證明:∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴AC⊥BC,∵O為AB的中點,F(xiàn)為BC的中點,∴OF∥AC,∴OF⊥BC,∴∠CFD=90°,∵DE是⊙O的切線,∴∠EDF=90°,∴四邊形CEDF是矩形;(2)連接AD,∵AC=OA=2,∴AB=2OA=4,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=2AC,∴∠ABC=30°,∴∠FOB=60°,∴∠AOD=60°,∵OA=OD,∴△AOD是等邊三角形,∴∠ODA=60°,AD=OA=2,∵∠ODE=90°,∴∠EDA=90°﹣60°=30°,∵四邊形CEDF是矩形,∴∠E=90°,∴AE=12【題型5切線的性質(zhì)(求半徑問題)】【例5】(2020秋?市中區(qū)期末)如圖,BE是⊙O的直徑,點A和點D是⊙O上的兩點,過點A作⊙O的切線交BE延長線于點C.(1)若∠ADE=28°,求∠C的度數(shù);(2)若AC=23,CE=2,求⊙O半徑的長.【分析】(1)連接OA,根據(jù)圓周角定理求出∠AOC,根據(jù)切線的性質(zhì)求出∠OAC,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求出即可;(2)設OA=OE=r,根據(jù)勾股定理得出方程,求出方程的解即可.【解答】解:(1)連接OA,∵∠ADE=28°,∴由圓周角定理得:∠AOC=2∠ADE=56°,∵AC切⊙O于A,∴∠OAC=90°,∴∠C=180°﹣∠AOC﹣∠OAC=180°﹣56°﹣90°=34°;(2)設OA=OE=r,在Rt△OAC中,由勾股定理得:OA2+AC2=OC2,即r2+(23)2=(r+2)2,解得:r=2,答:⊙O半徑的長是2.【變式5-1】(2020秋?沂水縣期末)如圖,已知⊙O上三點A,B,C,∠ABC=15°,切線PA交OC延長線于點P,AP=3,則⊙OA.33 B.32 C.3【分析】連接OA,根據(jù)圓周角定理求出∠AOP,根據(jù)切線的性質(zhì)求出∠OAP=90°,由直角三角形中30°角的性質(zhì)可得答案.【解答】解:連接OA,如圖:∵∠ABC=15°,∴∠AOC=2∠ABC=30°,∵過點A作⊙O的切線交OC的延長線于點P,∴∠OAP=90°,∵OA=3AP=故選:D.【變式5-2】(2021?河南模擬)如圖,AB為⊙O的直徑,C為BA延長線上一點,CD是⊙O的切線,D為切點,作OF⊥AD于點E,交CD于點F.(1)在不增加輔助線的情況下,請直接寫出圖中一對相等的角,并證明;(2)若BD=8,EF=2,求⊙O的半徑.【分析】(1)連接OD,由切線的性質(zhì)得到∠ADC+∠ADO=90°,由等腰三角形的性質(zhì)得到∠DAO=∠ADO,根據(jù)∠AOF+∠DAO=90°,由等量代換即可得到∠ADC=∠AOF;(2)根據(jù)三角形中位線定理得到OE=12BD=4,設OD=r,根據(jù)勾股定理得出DE2=OD2﹣OE2=r2﹣16,DF2=OF2﹣OD2=36﹣r2,在Rt△DEF中,利用勾股定理得出關(guān)于【解答】解:(1)∠ADC=∠AOF,證明:連接OD,∵OF⊥AD,∴∠AOF+∠DAO=90°,∵CD是⊙O的切線,D為切點,∴∠CDO=90°,∴∠ADC+∠ADO=90°,∵OA=OD,∴∠DAO=∠ADO,∴∠AOF=∠ADC;(2)∵AB為⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,∴AD⊥BD,∵OF⊥AD,∴OF∥BD,∵AO=OB,∴AE=DE,∴OE=12BD=4,OF=OE+∴設OD=r,∴AB=2r,在Rt△ODE中,DE2=OD2﹣OE2=r2﹣16,在Rt△ODF中,DF2=OF2﹣OD2=36﹣r2,在Rt△DEF中,DE2=DF2﹣EF2=36﹣r2﹣4,即r2﹣16=36﹣r2﹣4,解得:r=26,∴⊙O的半徑為26.【變式5-3】(2021?貴池區(qū)模擬)已知:在⊙O中,AB為直徑,P為射線AB上一點,過點P作⊙O的切線,切點為點C,D為弧AC上一點,連接BD、BC、DC.(1)如圖1,求證:∠D=∠PCB;(2)如圖2,若四邊形CDBP為平行四邊形,BC=5,求⊙O的半徑.【分析】(1)利用切線的性質(zhì)和圓周角定理即可證明;(2)利用平行四邊形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,結(jié)合(1)的結(jié)論,證明△OBC是等邊三角形,即可求出⊙O的半徑.【解答】(1)證明:如圖1,連接AC,OC,∵AB為直徑,PC為⊙O的切線,∴∠ACB=∠OCP=90°,∴∠ACO=∠PCB,∵OA=OC,∴∠ACO=∠A,∵∠A=∠D,∴∠D=∠PCB;(2)解:如圖2,連接AC,OC,∵四邊形CDBP為平行四邊形,∴∠D=∠CPB,由(1)得,∠ACB=∠OCP=90°,∠D=∠A=∠CPB,∴∠D=∠A=∠CPB=∠PCB,在△ACP中,∠A+∠ACB+∠BCP+∠CPB=180°,∴∠A+∠BCP+∠CPB=90°,∴∠A=∠CPB=∠PCB=30°,∴∠OBC=60°,∵OB=OC,∴△OBC是等邊三角形,∴OB=BC=5,故⊙O的半徑為5.【題型6切線的性質(zhì)(求角度問題)】【例6】(2021?紅橋區(qū)三模)在△ABC中,以AB為直徑的⊙O分別與邊AC,BC交于點D,E,且DE=BE.(Ⅰ)如圖①,若∠CAB=38°,求∠C的大?。唬á颍┤鐖D②,過點E作⊙O的切線,交AB的延長線于點F,交AC于點G,若∠CAB=52°,求∠BEF的大?。痉治觥浚á瘢┯蓤A周角定理得出∠EAC=∠EAB=12∠CAB,∠AEC=∠(Ⅱ)連接AE,OE,由切線的性質(zhì)得出∠OEF=90°,由等腰三角形的性質(zhì)求出∠OEB=∠EBA=64°,則可得出答案.【解答】解:(Ⅰ)連接AE,∵DE=BE,∴DE=∴∠EAC=∠EAB=12∠∵∠CAB=38°,∴∠EAC=19°,∵AB為⊙O的直徑,∴∠AEC=∠AEB=90°,∴∠C=90°﹣∠EAC=71°;(Ⅱ)連接AE,OE,∵GF為⊙O的切線,∴∠OEF=90°,∵∠CAB=52°,∴∠EAB=12∠∴∠EBA=90°﹣∠EAB=64°,∵OE=OB,∴∠OEB=∠EBA=64°,∴∠BEF=∠OEF﹣∠OEB=90°﹣64°=26°.【變式6-1】(2021?三明模擬)從⊙O外一點A作⊙O的切線AB,AC,切點分別為B,C,D是⊙O上不同于B,C的點,∠BAC=60°,∠BDC的度數(shù)是()A.120° B.60° C.90°或120° D.60°或120°【分析】連接OB,OC,根據(jù)切線的性質(zhì)得到∠ABO=∠ACO=90°,進而求出∠BOC,分點D在優(yōu)弧BC上、點D′在劣弧BC上兩種情況,根據(jù)圓周角定理解答即可.【解答】解:連接OB,OC,如圖所示,∵AB,AC分別為⊙O的切線,∴AB⊥OB,AC⊥OC,∴∠ABO=∠ACO=90°,∵∠BAC=60°,∴∠BOC=360°﹣(∠ABO﹣∠ACO﹣∠BAC)=120°,當點D在優(yōu)弧BC上時,由圓周角定理得∠BDC=12∠當點D′在劣弧BC上時,∠BD′C180°=60°=120°,綜上所述,∠BDC的度數(shù)是60°或120°,故選:D.【變式6-2】(2021?北辰區(qū)二模)如圖,在⊙O中,直徑AB與弦CD相交于點E,∠ABC=58°.(Ⅰ)如圖①,若∠AEC=85°,求∠BAD和∠CDB的大??;(Ⅱ)如圖②,若CD⊥AB,過點D作⊙O的切線DF,與AB的延長線相交于點F,求∠F的大?。痉治觥浚á瘢┯扇切蔚耐饨乔蟪觥螪CB=27°,由圓周角定理求出∠ADB=90°,由三角形內(nèi)角和可求出答案;(Ⅱ)連接OD,由圓周角定理求出∠ABD=∠ABC=58°,由等腰三角形的性質(zhì)得出∠ODB=∠OBD=58°,由切線的性質(zhì)得出∠ODF=90°,則可得出答案.【解答】解:(Ⅰ)∵∠AEC=85°,∠ABC=58°,∴∠DCB=∠AEC﹣∠ABC=85°﹣58°=27°,∴∠BAD=∠DCB=27°,∵AB為⊙O的直徑

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