初中数学苏科版七年级上册第2章 有理数综合与测试知识点教案及反思
展开课程类型:新授课 | 年级:新初一 | 学科:数学 | |
课程主题 | 第2单元 第7节:数轴上的动点 | ||
【知识梳理】
1.数轴上两点之间的距离如何表示?
可用绝对值来表示,即两点所表示的数差的绝对值.如,数轴上点A,B所表示的数是a,b,则AB=|a-b|或|b-a|.
2.数轴上一个动点如何字母来表示?
用有理数的加法或减法即可解决,就是起点所表示的数加上或减去动点运动的距离,向正方向用加,负方向用减.如,数轴上点A对应的数为-1,点P从A出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,设运动的时间是t,则点P所表示的数是-1+2t.
3.怎样求数轴上任意两点间的线段的中点?
两点所表示的数相加的和除以2,如数轴上的点所表示的数是a,b,则线段AB的中点所表示的数是(a+b)/2.
【题型精讲】
类型1 数轴上的规律探究问题
1、(2020七上·东台期中)如图,数轴上点M、N表示的数是m、n,点M在表示-3,-2的两点(包括这两点)之间移动,点N在表示-1,0的两点(包括这两点之间)移动,则以下对四个代数式的值判断正确的是( )
A. 的值一定小于3 B. 的值一定小于-7
C. 值可能比2018大 D. 的值可能比2018大
【答案】 D
2、(2020七上·江都期末)如图是一根起点为1的数轴,现有同学将它弯折,弯折后虚线上由左至右第1个数是1,第2个数是13,第3个数是41,…,依此规律,第5个数是________.
【答案】 145
3、(2019七上·大丰月考)如图,圆的周长为4个单位长度.在该圆的4等分点处分别标上数字0、1、2、3,先让圆周上表示数字0的点与数轴上表示数﹣1的点重合,再将数轴按逆时针方向环绕在该圆上.则数轴上表示数﹣2018的点与圆周上表示数字________的点重合.
【答案】 3
4、(2020七上·江都月考)如图1,圆的周长为4个单位,在该圆的4等分点处分别标上字母m、n、p、q , 如图2,先让圆周上表示m的点与数轴原点重合,再将数轴按逆时针方向环绕在该圆上,则数轴上表示﹣2018的点与圆周上重合的点对应的字母是________.
【答案】 p
类型2 数轴上的距离问题
1、(2020七上·东台月考)如图:在数轴上点 表示数 ,点 表示数 ,点 表示数 是最大的负整数,且 满足 .
(1)a=________,b=________,c=________.
(2)若将数轴折叠,使得点 与点 重合,则点 与数________表示的点重合;
(3)点 开始在数轴上运动,若点 以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点 和点 分别以每秒2个单位长度和3个单位长度的速度向右运动,假设 秒钟过后,若点 与点 之间的距离表示为 ,点 与点 之间的距离表示为 ,则 ________, ________.(用含 的代数式表示)
(4) 的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值。
【答案】 (1)-3;-1;5
(2)3
(3)3t+2;t+6
(4)解:∵ , ,
∴ .
∴ 的值为定值16.
2、(2021七上·兴化期末)两个完全相同的长方形 、 ,如图所示放置在数轴上.
(1)长方形 的面积是________.
(2)若点 在线段 上,且 ,求点 在数轴上表示的数.
(3)若长方形 、 分别以每秒1个单位长度、3个单位长度沿数轴正方向移动.设两个长方形重叠部分的面积为 ,移动时间为 .
①整个运动过程中, 的最大值是 , 持续时间是 .
②当 是长方形 面积一半时,求 的值.
【答案】 (1)48
(2)解:设点 在数轴上表示的数是 ,
则 ,
,
∵ ,
∴ ,
解得 ,
答:点 在数轴上表示的数是-2;
(3)解:①36;1
②由题意知移动 秒后, 点 、 、 、 在数轴上分别表示的数是 、 、 、 ,
情况一:当点 在 、 之间时, ,
由题意知 ,
所以 ,
解得 ;
情况二:当点 在 、 之间时, ,
由题意知 ,
所以 ,
解得 ,
综上所述,当 是长方形 面积一半时, 或8.
3、(2020七上·泰兴期中)我们知道:在数轴上,点M表示实数为x,点N表示实数为y,当 时,点M、N之间的距离记作:MN = ;当 时,点M、N之间的距离记作:MN = ,例如: , 则MN = .
如图,点 是数轴上从左向右依次排列的三点,且 , ,点B表示的数是-3.
(1)点A表示的数是________,点C表示的数是________;
(2)动点M,N分别从A,C同时出发,点M沿数轴向右运动,速度为1个单位长度∕秒,点N沿数轴向左运动,速度为2个单位长度∕秒,运动t秒后:
①点M表示的数 ▲ , 点N表示的数 ▲ ;(用含t的代数式表示)
②求当t为何值时,点M、C之间的距离等于4;
③若MB=NB,请直接写出t的值.
【答案】 (1)-9;6
(2)解:由题意得:点M运动路程为t,点N运动路程为2t,则有:
① ,
②由①及题意可得:
,解得: 或
∴当 或 时,点M、C之间的距离等于4;
③t=5或t=3,理由如下:
由题意得: , ,
∵MB=NB,
∴ ,
解得:t=5或t=3.
4、(2020七上·兴化月考)如图①,在数轴上有一条线段AB,点A,B表示的数分别是﹣2和-11.
(1)线段AB=________.
(2)若M是线段AB的中点,则点M在数轴上对应的数为________.
(3)若点P到点A,B的距离之和为13,求点P数轴上对应的数是多少?
(4)若C为线段AB上一点,如图②,以点C为折点,将此数轴向右对折;如图③,点B落在点A的右边点B′处,若AB′= B′C,求点C在数轴上对应的数是多少?
【答案】 (1)9
(2)-6.5
(3)解:当P点在B点左侧时,
,解得 ,
此时P点表示的数是-13,
当P点在AB中间时, ,不符合题意舍去,
当P点在A点右侧时,
,解得 ,
此时P点表示的数是0,
综上所述,P点表示的数是0或-13.
(4)解:设 AB′=x,因为AB′= B′C,则B′C=5x.
所以由题意BC=B′C=5x,
所以AC=B′C-AB′=4x,
所以AB=AC+BC=AC+B′C=9x,
即9x=9,
所以x=1,
所以由题意AC=4,
又因为点A表示的数为-2,
-2-4=-6,
所以点C在数轴上对应的数为-6.
类型3 数轴上行程问题
1、(2019七上·新吴期末)如图,将一条数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”.图中点A表示﹣10,点B表示10,点C表示18,我们称点A和点C在数轴上相距28个长度单位,动点P从点A出发,以2单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向运动,从点O运动到点B期间速度变为原来的一半;点P从点A出发的同时,点Q从点C出发,以1单位/秒的速度沿着“折线数轴”的负方向运动,当点P到达B点时,点P、Q均停止运动.设运动的时间为t秒.问:
(1)用含t的代数式表示动点P在运动过程中距O点的距离;
(2)P、Q两点相遇时,求出相遇时间及相遇点M所对应的数是多少?
(3)是否存在P、O两点在数轴上相距的长度与Q、B两点在数轴上相距的长度相等时?若存在,请直接写出t的取值;若不存在,请说明理由.
【答案】 (1)解:设动点P在运动过程中距O点的距离为S,当P从A运动到O时,所需时间为: (秒),
当0≤t≤5时,S=10﹣2t,
当P从O运动到B时,所需时间为: (秒) ∴P从A运动到B时,所需时间为:15秒
当5<t≤15时,S=t﹣5,
即动点P在运动过程中距O点的距离S= ;
(2)解:设经过a秒,P、Q两点相遇,则点P运动的距离为10+(a-5),点Q运动的距离为a, 10+(a-5)+a=28
解得,a= ,
则点M所对应的数是:18﹣ = ,
即点M所对应的数是 ;
(3)解:存在,t=2或t= ,
理由:当0≤t≤5时,
10﹣2t=(18﹣10﹣t)×1,
解得,t=2
当5<t≤8时,
(t﹣10÷2)×1=(18﹣10﹣t)×1,
解得,t= ,
当8<t≤15时,
(t﹣10÷2)×1=[t﹣(18﹣10)÷1]×1
该方程无解,
故存在,t=2或t= .
2、(2018七上·江阴期中)如图1,长方形OABC的边OA在数轴上,O为原点,长方形OABC的面积为12,OC边长为3.
(1)数轴上点A表示的数为________.
(2)将长方形OABC沿数轴水平移动,移动后的长方形记为O′A′B′C′,移动后的长方形O′A′B′C′与原长方形OABC重叠部分(如图2中阴影部分)的面积记为S.
①当S恰好等于原长方形OABC面积的一半时,数轴上点A′表示的数是多少?
②设点A的移动距离AA′=x.
(ⅰ)当S=4时,求x的值;
(ⅱ)D为线段AA′的中点,点E在线段OO′上,且OE= OO′,当点D,E所表示的数互为相反数时,求x的值.
【答案】 (1)4
(2)解:①因为S恰好等于原长方形OABC面积的一半,所以S=6,所以O′A=6÷3=2,当长方形OABC向左运动时,如图3,A′表示的数为2;当长方形OABC向右运动时,如图4,因为O′A′=AO=4,所以OA′=4+4-2=6,所以A′表示的数为6.故数轴上点A′表示的数是6或2. ②(i)如图3,由题意得CO·OA′=4,因为CO=3,所以OA′= ,所以x=4- = (ii)如图3,当原长方形OABC向左移动时,点D表示的数为4- x,点E表示的数为- x,由题意可得方程:4- x- x=0,解得x= ,如图4,当原长方形OABC向右移动时,点D,E表示的数都是正数,不符合题意,故舍去.所以综上所述x= .
3、(2021七上·江都期末)如图,已知 、 是数轴上的两个点,点 表示的数为 ,点 表示的数为 ,动点 从点 出发,以每秒 个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为 秒.
(1) ________,点 表示的数________(分别用含 的代数式表示);
(2)点 运动多少秒时, ?
(3)若 为 的中点, 为 的中点,点 在运动的过程中,线段 的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出线段 的长.
【答案】 (1)5t;-5+5t
(2)解:∵BP ,
由题意: ,
即 或 ,
解得t=3或6;
(3)解:线段MN的长度不变,
理由:①当点P在线段AB上时,
,
②当点P在线段BA的延长线上时,
,
故MN的长度不变.
4、(2020七上·盐都月考)数轴上有 、 、 三点,分别表示有理数 、 、 ,动点 、Q开始时都在A处,P以每秒 个单位的速度向右移动,当 点运动到 点时运动停止.设点 移动时间为 秒.
(1)用含 的代数式表示 点对应的数:________.
(2)当 点运动到 点时,点 从 点出发,以每秒 个单位的速度向 点运动, 点到达 点后,再立即以同样的速度返回 点. ①动点 、 到达同一位置(即相遇)时,求t的值. ②当 = ▲ 时, .
【答案】 (1)-26
(2)解:①当点Q到达C点之前 、 相遇时,有-26+t=2t-58,
解得:t=32;
当点Q到达C之后 、 相遇时,有-26+t=20-2(t-39),
解得:t= .
故答案为32或 ;
②t=3或29或35或 或 秒
类型4 数轴上新定义问题
1、(2020七上·赣榆期中)阅读理解:若A、B、C为数轴上三点且点C在A、B之间,若点C到A的距离是点C到B的距离的3倍,我们就称点C是(A,B)的好点.例如,点A表示的数为-2,点B表示的数为2.表示1的点C到A的距离是3,到B的距离是1,那么点C是(A,B)的好点;又如,表示-1的点D到A的距离是1,到B的距离是3,那么点D就不是(A,B)的好点,但是点D是(B,A)的好点.
知识运用:
(1)若M、N为数轴上两点,点M所表示的数为-6,点N所表示的数为2.数________所表示的点是(M,N)的好点;数________所表示的点是(N,M)的好点;
(2)若点A表示的数a,点B表示的数b,点B在点A的右边,且点B在A、C之间,点B是(C,A)的好点,求点C所表示的数(用含a、b的代数式表示);
(3)若A、B为数轴上两点,点A所表示的数为-11,点B所表示的数为9,现有一只电子蚂蚁P从点A出发,以每秒2个单位的速度向右运动,运动时间为t秒.如果P、A、B中恰有一个点为其余两点的好点,求t的值.
【答案】 (1)0;-4
(2)解:设点C表示的数是m,
∵点B是(C,A)的好点,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴点C表示的数是 ;
(3)解:①点P在AB之间时, , , ,
点P是(A,B)的好点,则 , ,解得 ,
点P是(B,A)的好点,则 , ,解得 ,
②点P在点B右边时, , , ,
点B是(A,P)的好点,则 , ,解得 ,
点B是(P,A)的好点,则 , ,解得 ,
综上:t的值是 或 或 或 .
2、(2020七上·江阴月考)阅读理解:
若A、B、C为数轴上三点,若点C到A的距离是点C到B的距离2倍,我们就称点C是(A,B)的好点.例如,如图1,点A表示的数为-1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是(A,B)的好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是(A,B)的好点,但点D是(B,A)的好点.
知识运用:
(1)如图2,M、N为数轴上两点,点M所表示的数为-2,点N所表示的数为4.
在点M和点N中间,数________所表示的点是(M,N)的好点;
(2)在数轴上,数________和数________所表示的点都是(N,M)的好点;
(3)如图3,A、B为数轴上两点,点A所表示的数为-20,点B所表示的数为40.现有一只电子蚂蚁P从点B出发,以2个单位每秒的速度向左运动,到达点A停止.当t为何值时,P、A和B中恰有一个点为其余两点的好点?
【答案】 (1)2
(2)0;-8
(3)解:设点P表示的数为y,分四种情况:
①P为【A,B】的好点.
由题意,得 ,
解得y=20,
t= ÷2=10(秒);
②A为【B,P】的好点.
由题意,得 =2[y-(-20)],
解得y=10,
t= ÷2=15(秒);
③P为【B,A】的好点.
由题意,得40-y=2[y-(-20)],
解得y=0,
t= ÷2=20(秒);
④A为【P,B】的好点
由题意得 =2[40-(-20)]
解得y=100(舍).
⑤B为【A,P】的好点;
30=2t,
t=15.
综上可知,当t为10秒、15秒或20秒,P、A和B中恰有一个点为其余两点的好点.
【课堂演练】
1.(2020·长春市第四十七中学初一月考)如图,在数轴上,点A表示的数是-1,点B表示的数是2.5,解答下列问题:
(1)A、B两点之间的距离是 .
(2)观察数轴,与点A的距离为10的点表示的数为 .
(3)若将数轴折叠,使点A恰好与表示3的点重合,则点B与表示 的点重合.
(4)若数轴上P、Q两点之间的距离为2016,点P在点Q的左侧,且P、Q两点按(3)中的方式折叠后互相重合,则P、Q两点表示的数分别是 、 .
【答案】
解:(1)A、B之间的距离是|2.5-(-1)|=3.5;
(2)与点A的距离为10的点表示的数是:-1-10=-11或-1+10=9;
(3)则A点与3重合,则中点是1,则数B关于1的对称点是:-0.5,即点B与表示-0.5的点重合;
(4)由中点对应点为1,且P、Q两点之间的距离为2016(P在Q的左侧)可知,
P点表示数1-2016÷2=-1007,Q点表示数1+2016÷2=1009.
故答案为:3.5;-11或9;-0.5;-1007,1009.
2.(2020·苏州市工业园区第一中学初一月考)如图,在数轴上点A表示的数是-3,点B在点A的右侧,且到点A的距离是18;点C在点A与点B之间,且到点B的距离是到点A距离的2倍.
(1)点B表示的数是____________;点C表示的数是_________;
(2)若点P从点A出发,沿数轴以每秒4个单位长度的速度向右匀速运动;同时,点Q从点B出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动.设运动时间为t秒,在运动过程中,当t为何值时,点P与点Q之间的距离为6?
(3)在(2)的条件下,若点P与点C之间的距离表示为PC,点Q与点B之间的距离表示为QB在运动过程中,是否存在某一时刻使得PC+QB=4?若存在,请求出此时点P表示的数;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)由题意可得:AB=18, A0=3(0为原点),
∴B0=AB-A0=15,
∵BC=2AC,
∴B0-0C=2(A0+0C),
∴0C=3.
故答案为15, 3
(2)由题意可得:存在2种情况点P与点Q之间的距离为6,
①点P与点Q相遇前,18-6=(4+2)t ,则t=2秒;
②点P与点Q相遇后,18+6=(4+2)t ,则t=4秒.
故答案为t=2或4.
(3)由题意可得:AC=6,PC=│6-4t│,QB=2t,
若PC+QB=4,
则│6-4t│+2t=4,
解得t=1或
故答案为点表示的数是1或
【课后巩固】
1、(2016七上·丹徒期中)根据给出的数轴及已知条件,解答下面的问题:
(1)已知点A,B,C表示的数分别为1,﹣ ,﹣3观察数轴,与点A的距离为3的点表示的数是________,B,C两点之间的距离为________;
(2)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则与B点重合的点表示的数是________;若此数轴上M,N两点之间的距离为2015(M在N的左侧),且当A点与C点重合时,M点与N点也恰好重合,则M,N两点表示的数分别是:M________,N________;
(3)若数轴上P,Q两点间的距离为m(P在Q左侧),表示数n的点到P,Q两点的距离相等,则将数轴折叠,使得P点与Q点重合时,P,Q两点表示的数分别为:P________,Q________(用含m,n的式子表示这两个数).
【答案】 (1)4或﹣2;
(2);﹣1008.5;1006.5
(3)n﹣ ;n+
2、(2016七上·江阴期中)如图,半径为1个单位的圆片上有一点A与数轴上的原点重合, AB是圆片的直径.(注:结果保留π )
(1)把圆片沿数轴向右滚动半周,点B到达数轴上点C的位置,点C表示的数是________数(填“无理”或“有理”),这个数是________;
(2)圆片在数轴上向右滚动的周数记为正数,圆片在数轴上向左滚动的周数记为负数,依次运动情况记录如下:+2,﹣1,+3,﹣4,﹣3
①第________次滚动后,A点距离原点最远;
②当圆片结束运动时,此时点A所表示的数是________.
【答案】 (1)无理;π
(2)3;﹣6π
3、如图一根木棒放在数轴上,木棒的左端与数轴上的点A重合,右端与点B重合.
(1)若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到B点时,它的右端在数轴上所对应的数为20;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到A点时,则它的左端在数轴上所对应的数为5(单位:cm),由此可得到木棒长为________ cm.
(2)由题(1)的启发,请你能借助“数轴”这个工具帮助小红解决下列问题:
问题:一天,小红去问曾当过数学老师现在退休在家的爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要40年才出生;你若是我现在这么大,我已经125岁,是老寿星了,哈哈!”,请求出爷爷现在多少岁了?
【答案】 (1)5
(2)解:借助数轴,把小红与爷爷的年龄差看做木棒AB,
类似爷爷比小红大时看做当A点移动到B点时,
此时B点所对应的数为﹣40,
小红比爷爷大时看做当B点移动到A点时,
此时A点所对应的数为125,
∴可知爷爷比小红大[125﹣(﹣40)]÷3=55,
可知爷爷的年龄为125﹣55=70.
答:爷爷的年龄是70岁
4、(2020七上·京口月考)如图,将一条数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”.图中点A表示 ,点B表示10,点C表示18,我们称点A和点C在数轴上相距28个长度单位.动点P、Q同时出发,点P从点A出发,以2单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向运动,从点O运动到点B期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复原速;动点Q从点C出发,以1单位/秒的速度沿着数轴的负方向运动,从点B运动到点O期间速度变为原来的两倍,之后也立刻恢复原速.设运动的时间为t秒.问:
(1)动点P从点A运动至C点需要多少时间?
(2)P、Q两点相遇时,求出相遇点M所对应的数是多少;
(3)求当t为何值时,P、O两点在数轴上相距的长度与Q、B两点在数轴上相距的长度相等.
【答案】 (1)解:由图可知:动点P从点A运动至C分成三段,分别为AO、OB、BC,
AO段时间为 ,OB段时间为 ,BC段时间为 ,
∴动点P从点A运动至C点需要时间为5+10+4=19(秒);
(2)解:点Q经过8秒后从点C运动到OB段,再经进y秒与点P在OB段相遇,此时P在OB段走过3个单位,
依题意得:
3+y+2y=10,
解得:y= ,
∴P、Q两点相遇时经过的时间为8+ (秒),
此时相遇点M对应的数是为 ;
(3)解: 当点P在AO,点Q在BC上运动时,依题意得:
10-2t=8-t,
解得:t=2,
当点P、Q两点都在OB上运动时,
t-5=2(t-8)
解得:t=11,
当P在OB上,Q在BC上运动时,
8-t=t-5,
解得:t= ;
当P在BC上,Q在OA上运动时,
t-8-5+10=2(t-5-10)+10,
解得:t=17;
即PO=QB时,运动的时间为2秒或 秒或11秒或17秒.
5、(2020七上·泰兴期中)对于数轴上的点A,给出如下定义:点A在数轴上移动,沿负方向移动a个单位长度(a是正数)后所在位置点表示的数是x,沿正方向移动2a个单位长度(a是正数)后所在位置点表示的数是y,x与y这两个数叫做“点A的a关联数”,记作G(A,a)={x,y},其中x y.
例如:原点O表示0,原点O的1关联数是G(0,1)={-1,+2}
(1)若点A表示-3,a=3,直接写出点A的3关联数.
(2)①若点A表示-1,G(A,a)={-5,y},求y的值.
②若G(A,a)={-2,7},求a的值和点A表示的数.
(3)已知G(A,3)={x,y},G(B,2)={m,n},若点A、点B从原点同时同向出发,且点A的速度是点B速度的3倍.当|y-m|=6时,直接写出点A表示的数.
【答案】 (1)解:∵点A表示-3,a=3,
,
∴点A的3关联数G(-3,3)={-6,+3};
(2)解:①点A表示-1,G(A,a)={-5,y},
解得 ,
;
②∵G(A,a)={-2,7},
解得 ;
(3)解:∵G(A,3)={x,y},G(B,2)={m,n},
, .
∵点A的速度是点B速度的3倍,
,
.
,
,
即 ,
解得 或 .
6、(2020七上·江都期末)如图,点O为原点,A、B为数轴上两点,点A表示的数a,点B表示的数是b,且 .
(1)a=________,b=________;
(2)在数轴上是否存在一点P,使 ,若有,请求出点P表示的数,若没有,请说明理由?
(3)点M从点A出发,沿 的路径运动,在路径 的速度是每秒2个单位,在路径 上的速度是每秒4个单位,同时点N从点B出发以每秒3个单位长向终点A运动,当点M第一次回到点A时整个运动停止.几秒后MN=1?
【答案】 (1)-8;4
(2)解:根据题意,若要满足 ,则点P在线段AB中点右侧,线段AB的中点表示的数为-2,设点P表示的数为x,分三种情况讨论:
①当-2≤x<0时,则x+8-(4-x)=2(-x),
解得:x=-1;
②当0≤x<4时,则x+8-(4-x)=2x,
方程无解
③当x≥4时,则x+8-(x-4)=2x,
解得:x=6.
综上:存在点P,表示的数为-1或6
(3)解:设运动时间为t,根据运动情况,可知MN=1的情况有三种:
①M在A→O上,且M在N左侧,
则2t+3t+1=12,
解得t= .
②M在A→O上,且M在N右侧,
则2t+3t-1=12,
解得t= .
③M在O→A上,且N到达点A,
此时,M在A→O上所用时间为8÷2=4(s),
M在O→A上速度为4个单位每秒,
∵MN=1,
∴(8-1)÷4= ,
∴此时时间t=4+ = ,
综上:当MN=1时,时间为 秒, 秒或 秒
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