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文档简介
考点或配套习题——突击冲刺训练专用材料整理汇编
学习资料整理汇编
(考点或配套习题突击训练)
第1页,共21页10/12
考点或配套习题——突击冲刺训练专用材料整理汇编
2023届高考数学(椭圆的简单几何性质)题型分类专项训练(含答案)
2023届高考数学题型分类专项(椭圆的简单几何性质)练习
题型一利用椭圆的标准方程研究几何性质
2')
I.已知椭圆C:三+亡=1的右焦点为F,直线/经过椭网右焦点F,交椭圆CFP、。两点(点尸在
43
第二象限),若点0关于x轴对称点为2,且满足尸0J.尸。,求直线/的方程是.
2.已知椭圆G:,+/=1(0<b<g左、右焦点分别为居,短轴的两个端点分别为4,B2,
点尸在椭圆C上,且满足|对|+归周=归闻+归因,当用变化时,给出下列四个命题:①点尸的轨迹关
于y轴对称;②存在机使得椭圆。上满足条件的点尸仅有两个:③|。目的最小值为2:④最大值为
y/f),其中正确命题的序号是_.
3.若椭圆焦距为8,焦点在x轴上,一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,则椭圆的标准方程为
4.求椭圆9x2+16/=144的长轴长、短轴长、离心率、焦点坐标和顶点坐标.
题型二根据几何性质求椭圆的方程
5.已知椭圆《+£=1(加>0)的左焦点为尸(-3,0),则"?=()
25"
A.9B.4C.3D.2
6.(多选)若椭圆Gr+K=i(q>4>0)和椭圆C2:-T+*=13>4>0)的离心率相同,且q>a,,
a}Ua\o;
则下列结论正确的是()
A.椭圆G和椭圆G一定没有公共点B.台今
C.一片D.a「a2Vbrb?
7.求与椭圆会+.=1有相同焦点,且过点(3,日)的椭圆的标准方程.
8.已知椭圆C:4+E=l(a>b>0)的离心率6=也,且由椭圆上顶点、右焦点及坐标原点构成的三
a'b-2
角形面积为2.
⑴求椭圆C的方程:
(H)已知P(0,2),过点。(-1,-2)作直线/交椭圆C于/1、8两点(异于P),直线P4P8的斜率分别为
k\、h.试问木+依是否为定值?若是,请求出此定值,若不是,请说明理由.
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题型三求椭圆的离心率或离心率的取值范围
9.在火J,8c中,|/<8|=|4C|=1,如果一个椭圆通过A、8两点,它的一个焦点为点C,另一个焦点在
4B上,则这个椭圆的离心率e=()
A.>/3—y/2B.5/2—IC.x/3—1D.^6—y/i
10.已知O为坐标原点,厂是椭圆C:三+彳=1(。>6>0)的左焦点,A、8分别为椭圆C的左、右顶
a'b'
点,户为椭圆C上一点,且尸产_Lx轴.过点A的直线/与线段PF交于点M,与歹轴交于点E.若直线
经过OE的中点,则椭圆C的离心率为()
A.-B.;C.-D.—
3234
11.已知椭圆C:4+4=1(a>b>0)的左焦点为广(-c,0),上顶点为/(0,b),直线x=-
ab
土上存在一点?满足(丽+或)•万=0,则椭圆的离心率的取值范围为()
c
A.[y,1)B.呼,1)C.1)D.(0,争
题型四点和椭圆的位置关系
12.若点P(a,1)在椭圆1+q=1的外部,则。的取值范围为()
C.(*)D.(f
13.点4。,1)在椭圆《十广=1的内部,则〃的取值范围是()
42
A.(-<x),—&)u(a,+oo)B.1-五,五)C.[―后,&]D.(-2,2)
22
14.已知点(3,2)在椭圆L+匕=i(,”>o,">0)上,则点(-3,3)与椭圆的位置关系是.
mn
15.如图,矩形"8中,\AB\=2a,\BC\=2b(a>b>0).E,F,G,4分别是矩形四条边的中点,R,
S,T是线段OF的四等分点,R',S',厂是线段CF的四等分点.证明直线ER与GH'、ES与GS,、ET
22
与GT'的交点L,M,N都在椭圆二+与Ea%>。)上.
ab'
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题型五由椭圆的离心率求参数的取值范围
2
16.椭圆C:5+q=1(“>0)的焦点在x轴上,其离心率为!则椭圆C的长轴长为()
A.2B.25/3C.4D.8
Y2+《=1的离心率,且ee|).则实数k的取值范围是
17.设e是椭圆/
样)
A.(0,3)B.
C.(。,2)D.
2,=1(°>/>>0)离心率的最小值为|,其左、右焦点分别为0入,若p是椭圆上位于y
18.已知椭圆斗+
此I
轴右侧的一点,则身=
1"|
19.若椭圆三+亡=1的焦点在,轴上,离心率为?,则胆=
5m3
题型六弦长及中点弦问题
20.过点M—2,0)的直线/与椭圆x?+2y2=4交于尸|,尸2两点,设线段尸02的中点为P.若直线/的斜率
为如肉和),直线。尸的斜率为他,则秘2等于()
A.-2B.2
C—D--
22
21.己知椭圆£+金=1上一点到椭圆两焦点的距离之和为4&.
a'4
(1)求a的值及椭圆的离心率:
(2)顺次连结椭圆的顶点得到菱形求该菱形的内切圆方程;
(3)直线/与(2)中的圆相切并交椭圆于48两点,求的取值范围.
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22.过椭圆工+22=1内一点M(2,1)引一条弦,使弦被M点平分.
164
(1)求此弦所在的直线方程:
(2)求此弦长.
题型七椭圆的实际应用
23.如图是5号篮球在太阳光照射下的影广,已知篮球的直径为22cm,现太阳光与地面的夹角为60。,
则此椭圆形影子的离心率为()
24.如图,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分,
过对称轴的截口84c是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点耳上,片门位于另一个焦点写上.由椭圆
一个焦点片发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点库已知工,忻用=华,
阳瑞|=4,则截口比1C所在椭圆的离心率为.
>2
透明窗
25.“嫦娥四号”探测器实现历史上的首次月背着陆,如图是“嫦娥四号''运行轨道示意图,圆形轨道距月球
表面100千米,椭圆形轨道的一个焦点是月球球心,一个长轴顶点位于两轨道相切的变轨处,另一个长轴
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顶点距月球表面15千米,则椭圆形轨道的焦距为一千米.
国形环月轨道
26.某高速公路隧道设计为单向三车道,每条车道宽4米,要求通行车辆限高5米,隧道全长1.5千米,
隧道的断面轮廓线近似地看成半个椭圆形状(如图所示).
(1)若最大拱高〃为6米,则隧道设计的拱宽/至少是多少米?(结果取整数)
(2)如何设计拱高〃和拱宽/,才能使半个椭圆形隧道的土方工程量最小?(结果取整数)
参考数据:布=3.3,椭圆的面积公式为5=万附,其中。,6分别为椭圆的长半轴和短半轴长.
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答案解析
题型一利用椭圆的标准方程研究几何性质
1.已知椭圆C:工+匕=1的右焦点为F,直线/经过椭圆右焦点R交椭圆。丁•「、。两点(点P在
43
第二象限),若点。关于x轴对称点为°,且满足尸0_L尸0,求直线/的方程是.
【参考答案】卢丁7=0
【名师解析】椭圆C:三+尤=1的右焦点为尸(1,0),
43
直线/经过椭圆右焦点F,交椭圆C于尸、。两点(点?在第二象限),
若点Q关于x轴对称点为Q',且满足PQi.FQ',
可知直线/的斜率为-1,所以直线/的方程是:y=-(x-I).
即x+y-1=0.
故参考答案为:x+y-1=0.
2、
2.已知椭圆G:—+4=1(0<A<76)左、右焦点分别为耳,玛,短轴的两个端点分别为用,B2,
6b-
点尸在椭圆C上,且满足|产用+|「用=|尸闻+归见,当〃,变化时,给出下列四个命题:①点P的轨迹关
于),轴对称:②存在,”使得椭圆C上满足条件的点尸仅有两个:。|。片的最小值为2;④|。尸|最大值为
瓜,其中正确命题的序号是
【参考答案】①。
【名师解析】由椭圆的对称性及|「制+|尸闾=|尸置+|「因,
所以可得以4,B2为焦点的椭[Ml为椭圆匕+-U=1.
66一"
则点P为椭网上+与=1与椭I员I二+—=1的交点,
6〃厂66—nr
因为描断G的长轴顶点(±6,0),短轴的绝对值小于R,
椭圆总+三^=1的长釉顶点e'土"卜短轴的交点的横坐标的绝对值小于几,
所以两个椭圆的交点有4个,①正确。不正确,
点P靠近坐标轴时(机-»0或加->遥),|。”越大,
点尸远离坐标轴时,|。尸|越小,易得病=3时,取得破小位,
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此时两椭圆方程为:—+^-=1.^-4--=1,
6363
两方程相加得=2n=2,即的故小值为2,®正确;
椭圆上的点到中心的距离小于等于m由于点P不在坐标轴上,
\OP\<46,④错误.
故参考答案为:①③.
3.若椭圆焦距为8,焦点在x轴匕一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,则椭圆的标准方程为
【参考答案】—+^-=1
3216
(名师解析】设椭圆方程为1E=1S>6>0),
b~
如图所小,△吊尸4为等腰直角三角形,
a,为斜边44的中线(高),
且|OF|=c,|4阕=26,
所以c=Z>=4,所以/=6?+c?=32,
故所求椭圆的标准方程为三+匕=1,
3216
故参考答案为:—+^-=1.
3216
4.求椭圆9』+16丁=144的长轴长、短轴长、离心率、焦点坐标和顶点坐标.
【参号答案】长轴长和短轴长分别是8和6,离心率也,焦点坐标分别是(―/,0),(V7.0),顶点
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坐标分别是(一4,0),(4,0),(0,-3),(0,3).
【名师解析】把已知方程化成标准方程为£+乙=1,
169
所以“=4,6=3,c=J16_9=ypj,
所以椭圆的长轴长和短轴长分别是2a=8和26=6;
离心率e——=■,
a4
两个焦点坐标分别是(一疗,0),(V7,0):
四个顶点坐标分别是(-4,0),(4,0),(0,-3),(0,3).
题型二根据几何性质求椭圆的方程
5.已知椭圆工+二=l(m>0)的左焦点为尸(-3,0),则机=()
25m
A.9B.4C.3D.2
【参考答案】B
【名师解析】依题意,椭圆焦点在x轴匕且c=3,
所以25-加2=9,又m>0,
所以加=4.
故选:B
2222
6.(多选)若椭圆G:=+与=1(。1>4>°)和椭圆。2:7+言=1(。2>。2>0)的离心率相同,且
44。2b、
则下列结论正确的是()
a.b.
A.椭圆G和椭圆G一定没有公共点B.-=T-
ai仇
C,可—a;<b]-b;
D.%-%<4—b2
【参考答案】AB
【名师解析】依题意,"土=2,即卜照,所吟号所晡号因此B正确;
qa2
又%>%,所以椭圆G和椭圆G•定没有公共点,因此A正确;
设}=}=m,其中则有-优)=(10,
即有则因此C错误:
(4一々)-®-4)=(1一⑼一七)>0,
即有%-A>电一&,则q-4>4-4,因此D错误.
故选:AB.
7.求与椭圆费+卷=1有相同焦点,且过点(3,而)的椭圆的标准方程.
狒即煎,洪微顼10/12
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【参考答案】1
JoZu
i名师解析】由题意可设所求椭圆的标准方程为H-+£=1.
25+A9+2
又椭圆过点(3,巫),将尸3,严至代入方程得二丁+昌=1,
25+49+X
解得;1=11或4=-21(舍去).
故所求椭圆的标准方程为1+1=1.
362。
8.已知椭圆C:W+《=l(a>6>0)的离心率e=42,且由椭圆上顶点、右焦点及坐标原点构成的三
a'b-2
角形面积为2.
⑴求椭圆C的方程;
(II)已知P(0,2),过点。(-1,-2)作直线/交椭圆C于48两点(异于尸),直线P/、P8的斜率分别为
木、依.试问木+也是否为定值?若是,请求出此定值,若不是,请说明理由.
【参考答案】(I)二+)=1:(H)是,定值为4.
84
C_\[1,解得J=8,ft2=4,所以椭圆c的方程为片+或=1.
【名师解析】(I)由题意得
a-T84
—he=2
2
⑴次+公为定值4,证明如下:
x=-l厂/
22,易得业B
⑴当直线/斜率不存在时,/方程为x=-1,由方程组。xv/(-I,•),-1,-
—+—=12।
84'
2()
于是为=2-2k2=~F=4+V14,所以为+公=4为定值.
0-(-1)-20-(-1)2
(ii)当直线/斜率存在时,设/方程为y-(-2)=柯x-(-1)],BPy=kx+k-2,设4(林力),B(x2,yi).
y=kx+k-2
由方程组X2y2,消去y,得(1+2〃)?+4«4-2.+2/-84=0,
—+—=1
I84
--1+2公
由韦达定理得
2kz-8k
中2二工^
y,-2刈-2(凶-2)x,+(%-2)司(依+4-4)占+(d+&-4)司
舟+自=----+-----=------------------=--------------------------
中2
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=2h|当+伏-4)(W+工2)=24+(八土士王,将(*)式代入上式得舟+公=4为定值.
Xtx2x,x2
题型三求椭圆的离心率或离心率的取值范围
9.在K6M8C中,恒川=|4C|=1,如果一个椭圆通过A、8两点,它的一个焦点为点C,另一个焦点在
48上,则这个椭圆的离心率e=()
A.5/3—y/2B.5/2—1C.y/i—1D.
【参考答案】D
【名师解析】设另一个焦点为尸,如图所示,・;|/B|=MC|=1,|BC|=0,
\AB\+\AC\+\BC\=4a=2+y/2,则a=2+衣
设|阿=x,则x+l=2a>1—x+>/2=2a>
故选:D.
v.22
10.已知O为坐标原点,尸是椭圆C:、+=v=l(a>b>0)的左焦点,A、8分别为椭圆C的左、右顶
ah
点,P为椭圆C上一点,且P/_Lx轴.过点A的直线/与线段PF交于点M,与夕轴交于点£.若直线8M
经过的中点,则椭圆C的离心率为()
A.-B.;C.—D.—
3234
【参考答案】A
【名师解析】如图,由题意得析一。,0)、B(a,0)、F(-c,0),
设利―原得耨咽,则吹若%.
又加OEUMF、OE中点,为H,得犒=萧,则阿可='"(;;◎©,
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11
由①②得。-c=—(a+c),即a=3c,则e=—c=一,
2a3
故选:A.
r2v2
11.已知椭圆C:^-+2_=1(a>*>0)的左焦点为尸(-C,0),上顶点为力(0,b),直线x=-
幺上存在一点P满足(所+沅})•而=0,则椭圆的离心率的取值范围为()
c
A.[;,1)B.[也,1)C.[J^-,1)D.(0,—]
2222
【参考答案】C
22
【名师解析】由题意可得.4(0,6),F(-c,0),设点P(-—,m),则丽=(c-土,⑼,
cC
2
FA=(c,b),AP=(——,ni—b)*
c
因为(丽+荡)•万=0,所以3-2。2-/+*=0,即/-3//+04=_,戊々。,即/-3/+仁0,
c
解得匕叵止5,即近二叵叱,又因为椭圆离心率e<1,所以椭圆的离心率为
2222
用,1),
2
故选:C.
题型四点和椭圆的位置关系
12.若点P(”,l)在椭圆1+手=1的外部,则a的取值范围为()
【参考答案】B
【名师解析】因为点P(a/)在椭圆手■+]■=1的外部,
所以《+匚>1,即/>?,解得。>毡或a<_逑.
23333
故选:B.
22
13•点4(。,1)在椭圆三+二=1的内部,则。的取值范围是()
42
A.(-00,-立卜(0,+oo)B.(-&,忘)C.[-72,72]D.(-2,2)
【参考答案】B
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22221
【名师解析】因为点小。,1)在榔糊土+匕=1的内部,所以仃4+匚<1,即幺+2<1,
4222242
解得-正<“<0,则。的取值范围是(-应,应).
故选:B.
22
14.已知点(3,2)在椭圆土+2=1("1>0,〃>0)上,则点(-3,3)与椭圆的位置关系是.
mn
【参考答案】点在椭圆外
【名师解析】解:因为点(3,2)在椭圆匕所以二9+二4=1,乂力>0,〃>0,所以9二+9二>1,故点(-3,3)
mnmn
在椭圆外.
故参考答案为:点在椭圆外.
15.如图,矩形48CD中,|力8|=2%\BC\=2b(a>b>0).E,F,G,,分别是矩形四条边的中点,R,
S,7是线段。下的四等分点,R',S',7'是线段CF的四等分点.证明直线ER与GA'、ES与GS'、ET
/V2.
与GT'的交点L,M,N都在椭圆―■-+—1(<7>b>0)上.
【参考答案】证明见名师解析.
=旦=竺
【名师解析】由题得E(0,-b),R(二小0),所以£R-1一〃
4—a
4b
所以直线ER的方程为y=(1)
由题得G(0,6),R'(a26),所以“"Jb,
4嗫=工7=一而
所以直.线G*的方程为y=-乡x+人2
4a
联立方程(1)(2)解之得x喑,尸号.
所以直线ER,GK的交点为陪,等,
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64a2225b?
代入椭圆方程得"289
289_=1>
2b2
所以直线ER,GR'的交点£在椭圆1'..
/V2
同理ES与GS,、ET与GT'的交点N都在椭圆餐=1(a>6>0)上.
a~b
题型五由椭圆的离心率求参数的取值范围
22
16.椭圆C:£+?=l(a>0)的焦点在x轴上,其离心率为g则椭圆C的长轴长为()
A.2B.2石C.4D.8
【参考答案】C
【名师解析】由椭圆的性质可知,
椭圆的离心率为e=Jl-M=L则/=4,即4=2
Va2
所以椭圆。的长轴长为2a=4.
故选:C.
17.设。是椭圆总+9=1的离心率,且«;/),则实数k的取值范围是
A.(0,3)B.(3,
C.(0,2)
【参考答案】D
[名师解析】当焦点轴时e=避二e佶,1
4k12
当焦点在y轴时e=与工H••・k€(03,
所以实数”的取值范围是(O,3)U(9.+8).
故选:D.
22
瓜已知椭圆,方v=3八。)离心率的最小值%,其左,右焦点分别为£,&若P是椭圆上位于y
则翳
轴右侧的一点,
【参考答案】5
【名师解析】由题意,点P是椭圆上位于y轴右侧的一点,可得|小|>|「用,
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设耀=”义>1),则归耳卜碍闾,
由椭圆的定义可知|尸制+|咋|=2,因此附|=3,
乂因为玛是右焦点,所以即含"-C,整理得ew言,
所以2-分1=;2,解得2=5.
2+13
故参考答案为:5.
19.若椭圆三+匕=1的焦点在y轴上,离心率为1,则,”=__________.
5m3
【参考答案】9
【名师解析】由已知,m>5,所以"=加,〃=5,
所以t==解得力=%
故参考答案为:9
题型六弦长及中点弦问题
20.过点M(—2,0)的直线/与椭圆乂2+2/=4交于Pi,P?两点,设线段尸小2的中点为2若直线/的斜率
为木伏#0),直线OP的斜率为自则m2等于()
A.-2B.2
C-D-L
J252
【参考答案】D
【名师解析】设多⑴,巾),尸2(X2,如.过点A7的直线/的方程为y—0=舟(x+2),与椭圆方程联立可得
(2A:+l)x2+8奸x+一4=0
—842
据此可知不+工2=号7,
2k1+1
—4左2
则点Q的横坐标为,
2k;+1
2k
点P的纵坐标为自8+2)=亦士.
乙K、十1
据此得依=一去.综上可得k饱=一]
故选:D
21.已知椭圆[+±=1上一点到椭圆两焦点的距离之和为4&.
a'4
(1)求a的值及椭圆的离心率;
(2)顺次连结椭圆的顶点得到菱形小丛482,求该菱形的内切圆方程:
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考点或配套习题——突击冲刺训练专用材料整理汇编
2023届高考数学(椭圆的简单几何性质)题型分类专项训练(含答案)
(3)直线/与(2)中的圆相切并交椭圆于4B两点,求的取值范围.
【参考答案】(1)a-2\/2»e=:(2)x''+y~=—;(3),2石].
【名师解析】(1)「椭圆上的点到椭圆两焦点的距离之和为4&,
2〃=4>/J,即〃=2\/^,而6=2,则c=2,
c41
c=-=—・
a2
(2)rtl(1)知:菱形内切圆的半径r=丁殁_.=举^=坐,所以内切圆方程为犬+产=£
y1a2+b233
(3)。当直线斜率不存在时,直线方程为x=±半,代入椭圆方程得y=土半,此时|/5|=半;
②当直线斜率为0时,直线方程为y=土半,代入椭圆方程得x=土半,此时|43|=竽:
。当直线的斜率存在且不为0时,设直线方程为y=h+,",由直线与圆相切得-^吗=坐,即
J1+M3
m2=勺1+公),
直线代入椭圆方程,可得(1+2公)/+4kmx+2m2-8=0,n=8(8jt2-/n2+4)=y(4A2+l)>0,
设”区,乂),8*2,夕2),则X]+x,=_=7^—r•
■\+2k2\+2k2
T
\AB\=4i7k-\xl-x1\=怪(1+----—)<2>/3
f止+++4,
二|48目半,2百].
22.过椭圆兰+匕=1内一点也(2,1)引一条弦,使弦被M点平分.
164
(1)求此弦所在的直线方程:
(2)求此弦长.
【参考答案】(1)x+2y-4=0;(2)2石.
【名师解析】(1)设所求直线方程为了一1=4。-2).代入椭圆方程并整理,得
(4d+1*2-8(2长一枷+4(I)2-16=0,®
又设直线与椭圆的交点为/(xi,yi),3(x2,y2))
则不,X2是方程的两个根,
于是X2喏丰.
4A~+1
又A/为.48的中点,二号■=4(2/二A)=2,
24二+1
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2023届高考数学(椭圆的简单几何性质)题型分类专项训练(含答案)
解得太=—£,
直线方程为)-1=一;*-2),即x+2y—4=0.
(2)由(1)将太=一;代入①得,.『-4x=0,
=0,x2=4,
\AB\=yj\+k2|x,-X,I
="J",-,=2后.
题型七椭圆的实际应用
23.如图是5号篮球在太阳光照射下的影子,已知篮球的直径为22cm,现太阳光与地面的夹角为60。,
则此椭圆形影子的离心率为()
如图,44是两条与球相切的直线,分别切于点是C,
与底面交于点8.0,
AC=2R=22,R=\\.
过C作CE//8O交于EC则CE=BD,
在LUCE中,
CEAC—2-222R
CE=22x=2a,a=~^==/>=22,
sin90"-sin600
©栏一*二生,求出离心率.
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