新课标高中数学必修一至必修五知识点总结.docx
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高中数学常用公式及结论大全(新课标) 必修1 1、集合的含义与表示 一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合。它具有三大特性:确定性、互异性、无序性。集合的表示有列举法、描述法。 描述法格式为:{元素|元素的特征},例如 2、常用数集及其表示方法 (1)自然数集N(又称非负整数集):0、1、2、3、…… (2)正整数集N*或N+ :1、2、3、…… (3)整数集Z:-2、-1、0、1、…… (4)有理数集Q:包含分数、整数、有限小数等 (5)实数集R:全体实数的集合 (6)空集Ф:不含任何元素的集合 3、元素与集合的关系:属于∈,不属于 例如:a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A 4、集合与集合的关系:子集、真子集、相等 (1)子集的概念 B A A,B (图1) 或 如果集合A中的每一个元素都是集合B中的元素,那么集合A叫做集合B的子集(如图1),记作或. 若集合P中存在元素不是集合Q的元素,那么P不包含于Q, 记作 (2)真子集的概念 B A (图2) 若集合A是集合B的子集,且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集(如图2). AB或BA. (3)集合相等:若集合A中的元素与集合B中的元素完全相同则称集合A等于集合B,记作A=B. 5、重要结论(1)传递性:若,,则 (2)空Ф集是任意集合的子集,是任意非空集合的真子集. AB 6、含有个元素的集合,它的子集个数共有 个;真子集有–1个;非空子集有–1个(即不计空集);非空的真子集有–2个. 7、集合的运算:交集、并集、补集 (1)一般地,由所有属于A又属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集. 记作A∩B(读作"A交B"),即A∩B={x|x∈A,且x∈B}. AB (2)一般地,对于给定的两个集合A,B把它们所有的元素并在一起所组成的集合,叫做A,B的并集.记作A∪B(读作"A并B"),即A∪B={x|x∈A,或x∈B}. (3)若A是全集U的子集,由U中不属于A的元素构成的集合, A 叫做A在U中的补集,记作, 注:讨论集合的情况时,不要发遗忘了的情况。 8、映射观点下的函数概念 如果A,B都是非空的数集,那么A到B的映射f:A→B就叫做A到B的函数,记作y=f(x),其中x∈A,y∈B.原象的集合A叫做函数y=f(x)的定义域,象的集合C(CB)叫做函数y=f(x)的值域.函数符号y=f(x)表示“y是x的函数”,有时简记作函数f(x). 9、分段函数:在定义域的不同部分,有不同的对应法则的函数。如 10、求函数的定义域的原则:(解决任何函数问题,必须要考虑其定义域) ①分式的分母不为零; ②偶次方根的被开方数大于或等于零; ③对数的底数大于0且不等于1; ④对数的真数大于0; ⑤指数为0的底不能为零;,则 11、函数的奇偶性(在整个定义域内考虑) (1)奇函数满足, 奇函数的图象关于原点对称; (2)偶函数满足, 偶函数的图象关于y轴对称; 注:①具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称; ②若奇函数在原点有定义,则 ③根据奇偶性可将函数分为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、非奇非偶函数。 12、函数的单调性(在定义域的某个区间内考虑) 当时,都有,则在该区间上是增函数,图象从左到右上升; 当时,都有,则在该区间上是减函数,图象从左到右下降。 函数在某区间上是增函数或减函数,那么说在该区间具有单调性,该区间叫做单调(增/减)区间 13、一元二次方程 (1)求根公式: (2)判别式: (3)时方程有两个不等实根;时方程有一个实根;时方程无实根。 (4)根与系数的关系——韦达定理:, 14、二次函数:一般式; 两根式 x y 0 (1)顶点坐标为;(2)对称轴方程为:x=; (3)当时,图象是开口向上的抛物线,在x=处取得最小值 当时,图象是开口向下的抛物线,在x=处取得最大值 (4)二次函数图象与轴的交点个数和判别式的关系: 时,有两个交点;时,有一个交点(即顶点);时,无交点。 15、函数的零点 使的实数叫做函数的零点。例如是函数的一个零点。 注:函数有零点 函数的图象与轴有交点 方程有实根 16、函数零点的判定: 如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有。那么,函数在区间内有零点,即存在。 17、分数指数幂 (,且) (1).如;(2) . 如;(3); x y 0 1 y 图 象 1 0 x 性 质 (1)定义域:R (2)值域:(0,+∞) (3)过定点(0,1),即x=0时,y=1 (4)在 R上是增函数 (4)在R上是减函数 (4)当为奇数时,; 当为偶数时,. 18、有理指数幂的运算性质() (1); (2); (3) 19、指数函数(且),其中是自变量,叫做底数,定义域是R 20、若,则 叫做以 为底的对数。记作:(,) 其中,叫做对数的底数,叫做对数的真数。 注:指数式与对数式的互化公式: 21、对数的性质 (1)零和负数没有对数,即中; (2)1的对数等于0,即 ;底数的对数等于1,即 22、常用对数:以10为底的对数叫做常用对数,记为: 自然对数:以e(e=2.71828…)为底的对数叫做自然对数,记为: 23、对数恒等式: 24、对数的运算性质(a>0,a≠1,M>0,N>0) (1); (2) ; (3) (注意公式的逆用) 25、对数的换底公式 (,且,,且, ). 推论①或; ②. 26、对数函数(,且):其中,是自变量,叫做底数,定义域是 图像 x 1 y 0 1 x 0 性质 定义域:(0, ∞) 值域:R 过定点(1,0) 增函数 减函数 取值范围 0<x<1时,y<0 x>1时,y>0 0<x<1时,y>0 x>1时,y<0 27、指数函数与对数函数互为反函数;它们图象关于直线对称. 28、幂函数(),其中是自变量。要求掌握这五种情况(如下图) 29、幂函数的性质及图象变化规律: (Ⅰ)所有幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1); 1 1 1 1 1 1 (Ⅱ)当时,幂函数的图象都通过原点,并且在区间上是增函数. (Ⅲ)当时,幂函数的图象在区间上是减函数. 必修2 30、边长为的等边三角形面积 31、柱体体积:, 锥体体积: 球表面积公式:, 球体积公式:(上述四个公式不要求记忆) 32、四个公理: ① 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内。 ② 过不在一条直线上的三点,有且仅有一个平面。 ③ 如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且仅有一条过该点的公共直线。 ④ 平行于同一直线的两条直线平行(平行的传递性)。 1 2 3 33、等角定理: 空间中如果两个角的两边对应平行,那么这两个角相等或互补(如图) :(不同在任何一个平面内的两条直线,没有公共点) :(在同一平面内,没有公共点) :(在同一平面内,有一个公共点) 34、两条直线的位置关系: 直线与平面的位置关系: (1)直线在平面上;(2)直线在平面外(包括直线与平面平行,直线与平面相交) 两个平面的位置关系:(1)两个平面平行;(2)两个平面相交 35、直线与平面平行: 定义 一条直线与一个平面没有公共点,则这条直线与这个平面平行。 判定 平面外一条直线与此平面内的一直线平行,则该直线与此平面平行。 性质 一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。 36、平面与平面平行: 定义 两个平面没有公共点,则这两平面平行。 判定 若一个平面内有两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平 行。 性质 ① 如果两个平面平行,则其中一个面内的任一直线与另一个平面平行。 ② 如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们交线平行。 37、直线与平面垂直: 定义 如果一条直线与一个平面内的任一直线都垂直,则这条直线与这个平面垂直。 判定 一条直线与一个平面内的两相交直线垂直,则这条直线与这个平面垂直。 性质 ①垂直于同一平面的两条直线平行。 ②两平行直线中的一条与一个平面垂直,则另一条也与这个平面垂直。 38、平面与平面垂直: 定义 两个平行相交,如果它们所成的二面角是直二面角,则这两个平面垂直。 判定 一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。 性质 两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。 39、三角形的五“心” (1)为的外心(各边垂直平分线的交点).外心到三个顶点的距离相等 (2)为的重心(各边中线的交点).重心将中线分成2:1的两段 (3)为的垂心(各边高的交点). (4)为的内心(各内角平分线的交点). 内心到三边的距离相等 (5)为的的旁心(各外角平分线的交点). 40、直线的斜率: (1) 过两点的直线,斜率,() (2)已知倾斜角为的直线,斜率( (3)曲线在点(处的切线,其斜率 41、直线位置关系:已知两直线,则 特殊情况:(1)当都不存在时,;(2)当不存在而时, 42、直线的五种方程 : ①点斜式 (直线过点,斜率为). ②斜截式 (直线在轴上的截距为,斜率为). ③两点式 (直线过两点与). ④截距式 (分别是直线在轴和轴上的截距,均不为0) ⑤一般式 (其中A、B不同时为0);可化为斜截式: 43、(1)平面上两点间的距离公式:|AB|= (2)空间两点距离公式|AB|= (3)点到直线的距离 (点,直线:). 44、两条平行直线与间的距离公式: 注:求直线的平行线,可设平行线为,求出即得。 45、求两相交直线与的交点:解方程组 46、圆的方程: ①圆的标准方程 . 其中圆心为,半径为 ②圆的一般方程 . 其中圆心为,半径为,其中>0 47、直线与圆的位置关系 其中是圆心到直线的距离,且 (1); (2); (3). 48、直线与圆相交于两点,求弦AB长度的公式:(1) (2)(结合韦达定理使用),其中是直线的斜率 49、两个圆的位置关系:设两圆的圆心分别为O1,O2,半径分别为r1,r2, 1); 2); 3); 4); 5) 必修③公式表 50、算法:是指可以用计算机来解决的某一类问题是程序或步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成. 51、程序框图及结构 程序框 名称 功能 起止框 表示一个算法的起始和结束,是任何流程图不可少的。 输入、输出框 表示一个算法输入和输出的信息,可用在算法中任何需要输入、输出的位置。 处理框 赋值、计算,算法中处理数据需要的算式、公式等分别写在不同的用以处理数据的处理框内。 判断框 判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”或“Y”;不成立时标明“否”或“N”。 52、算法的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。 53、三种抽样方法的区别与联系 类别 共同点 各自特点 相互联系 适用范围 简单随机抽样 抽取过程中每个个体被抽取的概率相等 从总体中逐个抽取 总体中个体数较少 分层 抽样 将总体分成几层进行抽取 各层抽样可采用简单随机抽样或系统抽样 总体有差异明显的几部分组成 系统抽样 将总体平均分成几部分,按事先确定的规则分别在各部分抽取 在起始部分抽样时采用简单随机抽样 总体中的个体较多 54、(1)频率分布直方图(注意其纵坐标是“频率/组距) , ,。 (2)数字特征 众数:一组数据中,出现次数最多的数。 中位数:一组数从小到大排列,最中间的那个数(若最中间有两个数,则取其平均数)。 平均数: 方差: = 标准差: 注:通过标准差或方差可以判断一组数据的分散程度;其值越小,数据越集中;其值越大,数据越分散。 回归直线方程:,其中, 55、事件的分类: (1)必然事件:必然事件是每次试验都一定出现的事件。P(必然事件)=1 (2)不可能事件:任何一次试验都不可能出现的事件称为不可能事件。P(不可能事件)=0 (3)随机事件:随机试验的每一种结果或随机现象的每一种表现称作随机事件,简称为事件 基本事件:一个事件如果不能再被分解为两个或两个以上事件,称作基本事件。 56、在n次重复实验中,事件A发生的次数为m,则事件A发生的频率为m/n,当n很大时,m总是在某个常数值附近摆动,就把这个常数叫做事件A的概率。(概率范围:) B A 图1 57、互斥事件概念:在一次随机事件中,不可能同时发生的两个事件,叫做互斥事件(如图1)。 如果事件A、B是互斥事件,则P(A+B)=P(A)+P(B) 58、对立事件(如图2):指两个事件不可能同时发生,但必有一个发生。 A B 图(2) 对立事件性质:P(A)+P()=1,其中表示事件A的对立事件。 59、古典概型是最简单的随机试验模型,古典概型有两个特征: (1)基本事件个数是有限的; (2)各基本事件的出现是等可能的,即它们发生的概率相同. 60、设一试验有n个等可能的基本事件,而事件A恰包含其中的m个基本事件,则事件A的概率P(A)公式为 = 运用互斥事件的概率加法公式时,首先要判断它们是否互斥,再由随机事件的概率公式分别求它们的概率,然后计算。 在计算某些事件的概率较复杂时,可转而先示对立事件的概率。 61、几何概型的概率公式: ) 必修④公式表 62、终边相同角构成的集合: 63、弧度计算公式: y P(x,y) ) x r 64、扇形面积公式:(为弧度) 65、三角函数的定义:已知是的终边上除原点外的任一点 则,其中 66、三角函数值的符号 + — + — + — — + + + — — 67、特殊角的三角函数值: 0 sin 0 1 0 -1 cos 1 0 - - - -1 0 0 1 不存在 - -1 - 0 不存在 68、同角三角函数的关系: 69、和角与差角公式: 二倍角公式: ; ; . 70、诱导公式 记忆口诀:奇变偶不变,符号看象限;其中,奇偶是指的个数,符号参考第66条. 71、辅助角公式:=(辅助角所在象限与点的象限相同,且 ).主要在求周期、单调性、最值时运用。 如 72、半角公式(降幂公式):, 73、三角函数的性质() (1)最小正周期;振幅为A;频率;相位:;初相:;值域:; 对称轴:由解得;对称中心:由解得组成的点 (2)图象平移:左加右减、上加下减。 例如:向左平移1个单位,解析式变为 向下平移3个单位,解析式变为 (3)函数的最小正周期. 74、正弦定理:在一个三角形中,各边与对应角正弦的比相等。 (R是三角形外接圆半径) C 75、余弦定理: B A 推论 76、三角形的面积公式: 77、三角函数的图象与性质和性质 三角函数 y x 0 1 -1 - y x y 0 - 图象 - -1 1 0 x 定义域 值域 [-1,1] [-1,1] 最大值 , , 最小值 , , 周期 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 单调性 在 上是增函数 在 上是增函数 在 上都是增函数 在 上是减函数 在 上是减函数 78、向量的三角形法则: 79、向量的平行四边形法则: a b a+b a a+b b a b b-a 80、平面向量的坐标运算:设向量a=,向量b= (1)加法a+b=. (2)减法a-b=. (3)数乘a= (4)数量积a·b=|a||b|cosθ=,其中是这两个向量的夹角 (5)已知两点A,B,则向量. 81、向量a=的模:|a|=,即 82、两向量的夹角公式 83、向量的平行与垂直 (b0) a||b b=λa . 记法: a=,b= ab a·b=0 . 记法: a=,b= 必修⑤公式表 84、数列前项和与通项公式的关系: ( 数列的前n项的和为). 85、等差、等比数列公式对比 等差数列 等比数列 定义式 () 通项公式及推广公式 中项公式 若成等差,则 若成等比,则 运算性质 若,则 若,则 前项和公式 一个性质 成等差数列 成等比数列 86、解不等式 (1)、含有绝对值的不等式 当a > 0时,有. [小于取中间] 或.[大于取两边] (2)、解一元二次不等式 的步骤: ①求判别式 ②求一元二次方程的解: 两相异实根 一个实根 没有实根 ③画二次函数的图象 ④结合图象写出解集 解集 R 解集 注:解集为R 对恒成立 (3)高次不等式:数轴标根法(奇穿偶回,大于取上,小于取下) (4)分式不等式:先移项通分,化一边为0,再将除变乘,化为整式不等式,求解。 如解分式不等式 :先移项 通分 直线 再除变乘,解出。 87、线性规划: (1)一条直线将平面分为三部分(如图): (2)不等式表示直线 某一侧的平面区域,验证方法:取原点(0,0)代入不 等式,若不等式成立,则平面区域在原点所在的一侧。假如 直线恰好经过原点,则取其它点来验证,例如取点(1,0)。 (3)线性规划求最值问题:一般情况可以求出平面区域各个顶点的坐标,代入目标函数,最大的为最大值。 选修1-1 88、充要条件 (1)若,则是充分条件,是必要条件. (2)若,且,则是充要条件. 注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然. 89、逻辑联结词。“p或q”记作:p∨q; “p且q”记作:p∧q; 非p记作:┐p 90、四种命题: 原命题:若p,则q 逆命题:若q,则p 否命题:若┐p,则┐q 逆否命题:若┐q,则┐p 注意:(1)原命题与逆否命题同真同假,但逆命题的真假与否命题之间没有关系; (2)┐p是指命题P的否定,注意区别“否命题”。例如命题P:“若,则”,那么P的“否命题”是:“若,则”,而┐p是:“若,则”。 91、全称命题:含有“任意”、“所有”等全称量词(记为)的命题,如P: 特称命题:含有“存在”、“有些”等存在量词(记为)的命题,如q: 注:全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题, 如上述命题p和q的否定:┐p:, ┐q: 92、椭圆 ①定义:若F1,F2是两定点,P为动点,且(为常数)则P点的轨迹是椭圆。 ②标准方程:焦点在x轴: ; 焦点在y轴: ; 长轴长=,短轴长=2b 焦距:2c 恒等式:a2-b2=c2 离心率: 93、双曲线 ①定义:若F1,F2是两定点,(为常数),则动点P的轨迹是双曲线。 ②图形:如图 ③标准方程: 焦点在x轴: 焦点在y轴: 实轴长=,虚轴长=2b, 焦距:2c 恒等式:a2+b2=c2 离心率: 渐近线方程:当焦点在x轴时,渐近线方程为;当焦点在y轴时,渐近线方程为 等轴双曲线:当时,双曲线称为等轴双曲线,可设为。 94、抛物线 ①定义:到定点F距离与到定直线的距离相等的点M的轨迹是抛物线(如左下图MF=MH)。 F 准线 F M H ②图形: 方程 焦点: F F F F 准线方程: 注意:几何特征:焦点到顶点的距离=;焦点到准线的距离=; 95.导数的几何意义:表示曲线在处的切线的斜率; 导数的物理意义:表示运动物体在时刻处的瞬时速度。 96、几种常见函数的导数 (1) (C为常数). (2) . (3) . (4) . (5) ;. (6) ;. (7) 97、导数的运算法则 (1). (2). (3). 98.函数的单调性与其导函数的正负的关系: 在某个区间(a , b)内,如果,那么函数在这个区间内单调递增; 如果,那么函数在这个区间内单调递减。 注:若函数在这个区间内单调递增,则 若函数在这个区间内单调递减,则 极大值 99、判别是极大(小)值的方法 (1)求导; 极小值 (2)令=0,解方程,求出所有实根 (3)列表,判断每一个根左右两侧的正负情况: 如果在附近的左侧,右侧,则是极大值; 如果在附近的左侧,右侧,则是极小值. 100、求函数在闭区间[a , b]上的最值的步骤: (1)求函数的所有极值; (2)求闭区间端点函数值; (3)将各极值与比较,其中最大的为最大值,最小的为最小值。 注意:(1)无论是极值还是最值,都是函数值,即,千万不能写成导数值。 (2)若在某区间内只有一个极值,则不用与端点比较也知道这个极值就是函数的最值。 选修1-2 101、复数,其中叫做实部,叫做虚部 (1)复数的相等 .() (2)当a=0,b≠0时,z=bi为纯虚数; (3)当b=0时,z=a为实数; (4)复数z的共轭复数是 (5)复数的模=. (6)i2 =-1, (-i)2 =-1. (7) 复数对应复平面上的点, 102、复数的四则运算法则 (1)加:; (2)减:; (3)乘:;类似多项式相乘 (4)除:(分子、分母乘分母共轭复数,此法称为“分母实数化”) 103、常用不等式: (1)重要不等式:若,则(当且仅当a=b时取“=”号). (2)基本不等式:若,则 (当且仅当a=b时取“=”号). 基本不等式的适用原则可口诀表示为:一正、二定、三相等 当为定值时,有最小值,简称“积定和最小” 当为定值时,有最大值,简称“和定积最大” 104、推理: (1)合情推理:包含归纳推理(从特殊到一般)和类比推理(从特殊到特殊) (2)演绎推理:从一般到特殊。三段论是演绎推理的一般模式,包括:大前提(已知的一般原理)、小前提(所研究的特殊情况)、结论(根据一般原理,对特殊情况得出的判断) 105、证明: (1)直接证明:包括综合法(又叫由因导果法)和分析法(又叫执果索因法) (2)间接证明:又叫反证法,通常假设原命题不成立,经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明原命题成立。 · 极点O 极径 点M )极角 极轴 y x 坐标系与参数方程 106、极坐标系:其中 (1)如图,点M的极坐标为 (2)极坐标与直角坐标的互化公式: ①; ②, 107、参数方程形如…………(*) 参数方程是借助参数,间接给出之间的关系,而普通方程是直接给出与的关系,如 (1)圆的参数方程是 (2)椭圆的参数方程 (3)参数方程与普通方程的互化:消去参数方程的参数,得到普通方程。 消去参数的方法有:①公式法:用公式等 ②代入法:方程(*)中,由解出,代入 ③加减消元法:方程(*)中,两式相加(减)消去参数 请同学们试着将圆的参数方程,化为圆的标准方程__________________,说说你用的是什么方法? 提示:解参数方程问题,通常先将参数方程化为普通方程,再求解。 几何证明选讲 108.平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等。 推论1:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边 推论2:经过梯形一腰的中点,且与底边平行的直线平分国一腰 109.平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例 推论:平行于三角形的一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例 110.判定两个三角形相似的方法: 预备定理:平行于三角形一边的直线和其他两边(或延长线)相交,所构成的三角形相似 判定定理1:两角对应相等,两三角形相似 判定定理2:两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似 判定定理3:三边对应成比例,两三角形相似 引理:若一条直线截三角形两边(或延长线)所得的对应线段成比例,那么直线平行第三边 111.相似三角形的性质定理: 1)相似三角形对应高、中线、角平分线的比都等于相似比 2)相似三角形周长的比等于相似比 3)相似三角形面积的比等于相似比的平方 C A B D 112.直角三角形的射影定理 如图△ABC中,CD是斜边AB上的高,则 (1) (2) (3); 113.圆周角定理:圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半 圆心角定理:圆心角的度数等于它所对弧的度数 推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等 推论2:半圆(或直径)所对的圆周角为直角 114.圆的切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径 推论1:经过圆心垂直于切线的直线必经过切点 1( 2 ^ 推论2:经过切点垂直于切线的直线必经过圆心 圆的切线的判定定理:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线 115.弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角 如图: 116.与圆有关的定理: (1)相交弦定理:圆内两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等; (2)割线定理:从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等; (3)切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项; (4)切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。 15- 配套讲稿:
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