專題4.1 平面直角坐標(biāo)系中圖形面積的求法(4大類型)(解析版)_第1頁
專題4.1 平面直角坐標(biāo)系中圖形面積的求法(4大類型)(解析版)_第2頁
專題4.1 平面直角坐標(biāo)系中圖形面積的求法(4大類型)(解析版)_第3頁
專題4.1 平面直角坐標(biāo)系中圖形面積的求法(4大類型)(解析版)_第4頁
專題4.1 平面直角坐標(biāo)系中圖形面積的求法(4大類型)(解析版)_第5頁
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專題4.1平面直角坐標(biāo)系中圖形面積的求法(4大類型)重難點(diǎn)題型歸納【題型1求面積-補(bǔ)全法】【題型2求面積-切割法】【題型3求兩個(gè)圖形相等的面積-分類討論法】【題型4求兩個(gè)圖形面積的倍數(shù)關(guān)系-分類討論法】【題型1求面積-補(bǔ)全法】【典例1】如圖,△ABC是由△A1B1C1向右平移2個(gè)單位,再向上平移1.5個(gè)單位所得.已知A(2,1),B(5,3),C(3,4).(1)直接寫出△A1B1C1三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo).(2)求△ABC的面積.【答案】(1)A1(0,﹣0.5),B1(3,1.5),C1(1,2.5).(2).【解答】解:(1)A1(0,﹣0.5),B1(3,1.5),C1(1,2.5).(2)如圖,△ABC的面積=3×3﹣×1×3﹣×1×2﹣×2×3=.【變式1-1】(2022春?五華區(qū)期末)在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC經(jīng)過平移得到三角形△A′B′C′,位置如圖所示:(1)分別寫出點(diǎn)A、A'的坐標(biāo):A,A';(2)若點(diǎn)M(m,n)是△ABC內(nèi)部一點(diǎn),則平移后對(duì)應(yīng)點(diǎn)M'的坐標(biāo)為;(3)求△ABC的面積.【答案】(1)A(1,0),A'(﹣4,4);(2)(m﹣5,n+4)(3)7【解答】解:(1)由圖知A(1,0),A'(﹣4,4);(2)A(1,0)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A′(﹣4,4)得A向左平移5個(gè)單位,向上平移4個(gè)單位得到A′,故△ABC內(nèi)M(m,n)平移后對(duì)應(yīng)點(diǎn)M'的坐標(biāo)為(m﹣5,n+4);(3)△ABC的面積為:4×4﹣×4×2﹣×3×2﹣×1×4=7.【變式1-2】(2022春?宜城市期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(﹣5,4)、(﹣3,0)、(0,2).(1)畫出三角形ABC,并求其面積;(2)如圖,△A′B′C′是由△ABC經(jīng)過怎樣的平移得到的?(3)已知點(diǎn)P(a,b)為△ABC內(nèi)的一點(diǎn),則點(diǎn)P在△A′B′C′內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P′的坐標(biāo)(,).【答案】(1)8(2)先向右平移4個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位.(3)a+4,b﹣3.【解答】解:(1)如圖,△ABC即為所求.S△ABC=4×5﹣×2×4﹣×2×5﹣×2×3=8;(2)先向右平移4個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位.(3)由題意P′(a+4,b﹣3).故答案為:a+4,b﹣3.【題型2求面積-切割法】【典例2】如圖,已知在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形各頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(0,0),B(9,0),C(7,4),D(2,8),求四邊形ABCD的面積.【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:過D,C分別作DE,CF垂直于AB,E、F分別為垂足,則有:S=S△OED+SEFCD+S△CFB=×AE×DE+×(CF+DE)×EF+×FC×FB.=×2×8+×(8+4)×5+×2×4=42.故四邊形ABCD的面積為42平方單位.【變式2-1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,圖中的網(wǎng)格是由邊長(zhǎng)相等的小正方形組成,點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(﹣5,4),(﹣4,0).(﹣5,﹣3).(1)請(qǐng)寫出點(diǎn)D、E、F、G的坐標(biāo);(2)求圖中陰影部分(多邊形ABCDEFG)的面積.【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:(1)點(diǎn)D、E、F、G的坐標(biāo)分別為:(0,﹣2)、(5,﹣3)、(3,4)、(﹣1,2);(2)陰影部分(多邊形ABCDEFG)的面積為:[5﹣(﹣5)]×[4﹣(﹣3)]﹣[4﹣(﹣3)]×1÷2﹣[3﹣(﹣5)]×2÷2﹣2×[4﹣(﹣3)]÷2﹣[5﹣(﹣5)]×1÷2=10×7﹣3.5﹣8﹣7﹣5=70﹣23.5=46.5.∴陰影部分(多邊形ABCDEFG)的面積為46.5.【變式2-2】如圖,四邊形ABCD各頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別是A(0,0),B(8,0),C(6,4),D(3,6),求出四邊形ABCD的面積.【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:過D,C分別作DE,CF垂直于AB,E、F分別為垂足,則有:S=S△OED+SEFCD+S△CFB=×AE×DE+×(CF+DE)×EF+×FC×FB.=×3×6+×(4+6)×3+×2×4=28.故四邊形ABCD的面積為28.【題型3求兩個(gè)圖形相等的面積-分類討論法】【典例3】如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,A(a,0),C(b,2),且滿足,過C作CB⊥x軸于B.(1)求△ABC的面積.(2)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使得△ABC和△ACP的面積相等?若存在,求出P點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.(3)若過B作BD∥AC交y軸于D,且AE,DE分別平分∠CAB,∠ODB,如圖2,求∠AED的度數(shù).【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:(1)∵(a+4)2+=0,∴a+4=0,b﹣4=0,∴a=﹣4,b=4,∵CB⊥AB∴A(﹣4,0),B(4,0),C(4,2),∴△ABC的面積=×2×8=8;(2)①當(dāng)P在y軸正半軸上時(shí),如圖1,設(shè)P(0,t),過P作MN∥x軸,AN∥y軸,BM∥y軸,∵S△APC=S梯形MNAC﹣S△ANP﹣S△CMP=8,∴×8×(t+t﹣2)﹣×4t﹣×4×(t﹣2)=8,解得:t=3,②當(dāng)P在y軸負(fù)半軸上時(shí),如圖2,∵S△APC=S梯形MNAC﹣S△ANP﹣S△CMP=8∴×8(﹣t+2﹣t)+×4t﹣×4(2﹣t)=8,解得:t=﹣1,∴P(0,﹣1)或(0,3).(3)∵CB∥y軸,BD∥AC,∴∠CAB=∠5,∠ODB=∠6,∠CAB+∠ODB=∠5+∠6=90°,過E作EF∥AC,如圖3,∵BD∥AC,∴BD∥AC∥EF,∵AE,DE分別平分∠CAB,∠ODB,∴∠3=∠CAB=∠1,∠4=∠ODB=∠2,∴∠AED=∠1+∠2=(∠CAB+∠ODB)=45°.【變式3-1】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為(﹣1,0),(3,0),現(xiàn)同時(shí)將點(diǎn)A,B分別向上平移2個(gè)單位,再向右平移1個(gè)單位,分別得到點(diǎn)A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C,D,連接AC,BD,CD.(1)求點(diǎn)C,D的坐標(biāo)及四邊形ABDC的面積S四邊形ABDC;(2)在y軸上是否存在一點(diǎn)P,連接PA,PB,使S△PAB=S四邊形ABDC?若存在這樣一點(diǎn),求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,試說明理由.【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:(1)C(0,2),D(4,2),四邊形ABCD的面積=(3+1)×2=8;(2)假設(shè)y軸上存在P(0,b)點(diǎn),則S△PAB=S四邊形ABDC∴|AB|?|b|=8,∴b=±4,∴P(0,4)或P(0,﹣4).6.平面直角坐標(biāo)系中,將點(diǎn)A、B先向下平移3個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移2個(gè)單位后,分別得到點(diǎn)A′(3,﹣2)、B′(2,﹣4).(1)點(diǎn)A坐標(biāo)為(1,1),點(diǎn)B坐標(biāo)為(0,﹣1),并在圖中標(biāo)出點(diǎn)A、B;(2)若點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,﹣2),求△ABC的面積;(3)在(2)的條件下,點(diǎn)D為y軸上的點(diǎn),且使得△ABD面積與△ABC的面積相等,求D點(diǎn)坐標(biāo).【答案】(1)(1,1),(0,﹣1);(2)2.5;(3)P(0,4)或(0,﹣6).【解答】解:(1)如圖,線段AB即為所求,A(1,1),B(0,﹣1).故答案為:(1,1),(0,﹣1);(2)S△ABC=2×3﹣×1×2﹣×1×2﹣×1×3=2.5;(3)設(shè)D(0,m)則有×|m+1|×1=2.5,解得m=4或﹣6,∴P(0,4)或(0,﹣6).【變式3-2】在平面直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn),點(diǎn)A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0).(Ⅰ)如圖①,則三角形ABC的面積為6;(Ⅱ)如圖②,將點(diǎn)B向右平移7個(gè)單位長(zhǎng)度,再向上平移4個(gè)單位長(zhǎng)度,得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)D.①求三角形ACD的面積;②點(diǎn)P(m,3)是一動(dòng)點(diǎn),若三角形PAO的面積等于三角形CAO的面積.請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P坐標(biāo).【答案】(Ⅰ)6.(Ⅱ)①9.②P(﹣4,3)或(4,3).【解答】解:(Ⅰ)∵A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0),∴OA=2,OB=2,OC=4,∴S△ABC=?BC?AO=×6×2=6.故答案為6.(Ⅱ)①如圖②中由題意D(5,4),連接OD.S△ACD=S△AOD+S△COD﹣S△AOC=×2×5+×4×4﹣×2×4=9.②由題意:×2×|m|=×2×4,解得m=±4,∴P(﹣4,3)或(4,3).【變式3-3】綜合與探究:如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn),點(diǎn)A、B在坐標(biāo)軸上,其中A(0,a),B(b,0)、C(c,O)滿足將點(diǎn)B向右平移7個(gè)單位長(zhǎng)度,再向上平移4個(gè)單位長(zhǎng)度,得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)D,如圖2所示.(1)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(﹣2,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,0).(2)寫出點(diǎn)D的坐標(biāo),并求出△ACD的面積;(3)點(diǎn)P(m,4)是坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn),若S△PAD=S△AOC,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).【答案】(1)(0,2),(﹣2,0),(4,0);(2)D(5,4),S△ACD=9;(3)(1,4)或(9,4).【解答】解:(1)∵,∴2﹣a=0,2a+b﹣2=0,c﹣4=0,解得a=2,b=﹣2,c=4,∴A(0,2),B(﹣2,0),C(4,0);故答案為:(0,2),(﹣2,0),(4,0);(2)連接OD,∵點(diǎn)B向右平移7個(gè)單位長(zhǎng)度,再向上平移4個(gè)單位長(zhǎng)度,得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)D.∴D(﹣2+7,0+4),即D(5,4),∴S△ACD=S△AOD+S△OCD﹣S△AOC=×2×5+×4×4﹣×4×2=9;(3)∵S△PAD=S△AOC,∴×PD×2=×4×2,∴PD=4,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,4)或(9,4).【變式3-4】如圖,在直角坐標(biāo)系中,已知A(0,a),B(b,0),C(b,c)三點(diǎn),其中a,b,c滿足關(guān)系式,|a+b﹣5|+=0,(c﹣4)2≤0.(1)求a,b,c的值;(2)在直線BC上是否存在點(diǎn)Q,使△ABQ的面積是△ABC面積的?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;(3)如果在第二象限內(nèi)有一點(diǎn)P(m,),是否存在點(diǎn)P,使四邊形ABOP的面積與△ABC的面積相等?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:(1)∵|a+b﹣5|+=0,(c﹣4)2≤0,∴a+b﹣5=0,2a﹣b﹣1=0,c﹣4=0,∴a=2,b=3,c=4;(2)∵△ABQ的面積是△ABC面積的,∴BQ=BC,∴Q(3,2)(3,﹣2);(3)∵a=2,b=3,c=4,∴△ABC的各頂點(diǎn)坐標(biāo)為:A(0,2),B(3,0),C(3,4);∵S△ABC=×4×3=6;∴SABOP=S△APO+S△ABO=×AO×|m|+×AO×OB=×2|m|+×2×3=|m|+3=6,且四邊形ABOP的面積與△ABC的面積相等,∴|m|=3,m=±3,∵在第二象限內(nèi)有一點(diǎn)P(m,),∴P(﹣3,).【變式3-5】如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為A(a,0)、B(b,0),且a、b滿足,現(xiàn)同時(shí)將點(diǎn)A、B分別向上平移3個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,得到點(diǎn)A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D、C,連接AD、BC、CD.(1)求a、b的值,并直接寫出點(diǎn)A、點(diǎn)B、點(diǎn)C、點(diǎn)D的坐標(biāo);(2)如圖2,點(diǎn)P是線段DC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接PA、PB,當(dāng)點(diǎn)P在線段DC上移動(dòng)時(shí),△ABP的面積是否變化?若不變,請(qǐng)求出△ABP的面積;若變化,請(qǐng)說明理由;(3)在x軸上是否存在一點(diǎn)M,使△MBD的面積與△ACD的面積相等?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)a=﹣1,b=4,A(﹣1,0),B(4,0),C(5,3),D(0,3);(2)不變,;(3)(﹣1,0)或(9,0).【解答】解:(1)∵,而|a+1|≥0,≥0,∴a+1=0,b﹣4=0,即a=﹣1,b=4,∴點(diǎn)A(﹣1,0),B(4,0),∵點(diǎn)A(﹣1,0),B(4,0)分別向上平移3個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,得到點(diǎn)A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D、C,∴點(diǎn)C(5,3),點(diǎn)D(0,3),答:a=﹣1,b=4,A(﹣1,0),B(4,0),C(5,3),D(0,3);(2)由平移的性質(zhì)可知,AD∥BC,AD=BC,∴四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB∥CD,∴當(dāng)點(diǎn)P在CD上移動(dòng)時(shí),△ABP的面積不變,∴S△ABP=(4+1)×3=,答:當(dāng)點(diǎn)P在線段DC上移動(dòng)時(shí),△ABP的面積不變,△ABP的面積為;(3)由題意可得,△ACD的面積為,當(dāng)△MBD的面積與△ACD的面積相等時(shí),BM=BA=5,當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)B的左側(cè)時(shí),點(diǎn)M與點(diǎn)A重合,其坐標(biāo)為(﹣1,0),當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)B的右側(cè)時(shí),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(9,0),綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(﹣1,0)或(9,0).【題型4求兩個(gè)圖形面積的倍數(shù)關(guān)系-分類討論法】【典例4】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(﹣2,0)、(4,0),現(xiàn)在把線段AB向上平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,得到線段CD,連接AC、BD.(1)請(qǐng)直接寫出點(diǎn)C、點(diǎn)D的坐標(biāo);(2)在x軸上是否存在一點(diǎn)P,使得△CDP的面積是△BDP面積的2倍?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.【答案】(1)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(6,2);(2)P的坐標(biāo)為(1,0)或(7,0).【解答】解:(1)∵點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別是(﹣2,0),(4,0),現(xiàn)同時(shí)將點(diǎn)A、B分別向上平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移2個(gè)單位長(zhǎng)度得到A,B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C,D,∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,2),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(6,2);(2)存在,∵點(diǎn)P在x軸上,∴△DPC中DC邊上的高為2,由平移可知:CD=AB=6,∴S△DPC=CD×2=6,∵S△DPC=2S△DPB,∴S△DPB=3,∴BP×2=3,∴BP=3,①當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的左側(cè)時(shí),P(1,0),②當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的右側(cè)時(shí),P(7,0),∴P的坐標(biāo)為(1,0)或(7,0).【變式4-1】已知:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是A(1,0),B(﹣2,3),C(﹣3,0).(1)線段AC的中點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣1,0),三角形ABC的面積是6;(2)若點(diǎn)A、C的位置不變,當(dāng)點(diǎn)P在y軸上時(shí),且三角形ACP的面積等于三角形ABC的面積的2倍,則P的坐標(biāo)是(0,6)或(0,﹣6);(3)若點(diǎn)B、C的位置不變,當(dāng)點(diǎn)Q在x軸上時(shí),且三角形BCQ的面積等于三角形ABC的面積的2倍,求點(diǎn)Q的坐標(biāo);(4)若點(diǎn)M(m,0)是三角形ABC的AC邊上的一點(diǎn),直接寫出三角形ABC向右平移3個(gè)單位,向下平移2個(gè)單位后,點(diǎn)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)M1的坐標(biāo)(用含m的代數(shù)式表示).?【答案】(1)(﹣1,0),6;(2)(0,6)或(0,﹣6);(3)(5,0)或(﹣11,0);(4)(m+3,﹣2).【解答】解:(1)∵A(1,0),B(﹣2,3),C(﹣3,0),線段AC的中點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣1,0),三角形ABC的面積是×4×3=6;故答案為:(﹣1,0),6;(2)由已知得:×4×OP=6×2,∴OP=6,∴P的坐標(biāo)是(0,6)或(0,﹣6);(3)由已知得:×CQ×3=6×2,∴CQ=8,∵C(﹣3,0),∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(5,0)或(﹣11,0);(4)根據(jù)平移法則得:M1的坐標(biāo)為(m+3,﹣2).【變式4-2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(0,4),B(8,0),C(8,6)三點(diǎn).(1)求△ABC的面積;(2)如果在第二象限內(nèi)有一點(diǎn)P(m,1),且四邊形ABOP的面積是△ABC的面積的兩倍;求滿足條件的P點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:(1)∵B(8,0),C(8,6),∴BC=6,∴S△ABC=×6×8=24;(2)∵A(0,4),B(8,0),∴OA=4,OB=8,∴S四邊形ABOP=S△AOB+S△AOP=×4×8+×4(﹣m)=16﹣2m,又∵S四邊形ABOP=2S△ABC=48,∴16﹣2m=48,解得:m=﹣16,∴P(﹣16,1).【變式4-3】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(a,0),B(b,0),C(1,3),且(a+5)2+|2b﹣6|=0.(1)直接寫出A、B兩點(diǎn)坐標(biāo);(2)若點(diǎn)M在x軸上運(yùn)動(dòng),且△BCM的面積是△ABC面積的,求點(diǎn)M的坐標(biāo);(3)過點(diǎn)C作AB的平行線,交y軸于點(diǎn)D,連接AD.將線段AD沿x軸向右平移至BE,再作EG⊥x軸于G.動(dòng)點(diǎn)P從D出發(fā),沿DE→EG方向運(yùn)動(dòng),速度為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,當(dāng)△PBD的面積為9時(shí),求t的值.【答案】(1)點(diǎn)A(﹣5,0),點(diǎn)B(3,0);(2)(﹣1,0)或(7,0);(3)6或10.【解答】解:(1)∵(a+5)2+|2b﹣6|=0.∴a+5=0,2b﹣6=0,解得a=﹣5,b=3,∴點(diǎn)A(﹣5,0),點(diǎn)B(3,0);(2)∵△BCM的面積是△ABC面積的,∴BM=AB=(3+5)=4,當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)B的左側(cè)時(shí),點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為3﹣4=﹣1,此時(shí)點(diǎn)M(﹣1,0),當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)B的右側(cè)時(shí),點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為3+4=7,此時(shí)點(diǎn)M(7,0),答:點(diǎn)M的坐標(biāo)為(﹣1,0)或(7,0);(3)當(dāng)點(diǎn)P在線段DE上時(shí),DP=t,△PBD的面積為9時(shí),即t×3=9,解得t=6,當(dāng)點(diǎn)P在線段EG上時(shí),EP=t﹣8,PG=3+8﹣t=11﹣t,由于△PBD的面積為9,即S梯形PGOD﹣S△BOD﹣S△BPG=9,∴(3+11﹣t)×(3+5)﹣×3×3﹣×5×(11﹣t)=9,解得t=10,答:當(dāng)△PBD的面積為9時(shí),t的值為6或10.【變式4-4】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(6,0),B(8,6),將線段OA平移至CB,連接OC,AB,OC∥AB,點(diǎn)D在x

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