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文档简介
第08讲图形的轴对称(4种题型)【知识梳理】一.轴对称的性质(1)如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.由轴对称的性质得到一下结论:①如果两个图形的对应点的连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称;②如果两个图形成轴对称,我们只要找到一对对应点,作出连接它们的线段的垂直平分线,就可以得到这两个图形的对称轴.(2)轴对称图形的对称轴也是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.二.轴对称图形(1)轴对称图形的概念:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,这时,我们也可以说这个图形关于这条直线(成轴)对称.(2)轴对称图形是针对一个图形而言的,是一种具有特殊性质图形,被一条直线分割成的两部分沿着对称轴折叠时,互相重合;轴对称图形的对称轴可以是一条,也可以是多条甚至无数条.(3)常见的轴对称图形:等腰三角形,矩形,正方形,等腰梯形,圆等等.三.作图轴对称变换几何图形都可看做是由点组成,我们在画一个图形的轴对称图形时,也是先从确定一些特殊的对称点开始的,一般的方法是:①由已知点出发向所给直线作垂线,并确定垂足;②直线的另一侧,以垂足为一端点,作一条线段使之等于已知点和垂足之间的线段的长,得到线段的另一端点,即为对称点;③连接这些对称点,就得到原图形的轴对称图形.四.轴对称最短路线问题1、最短路线问题在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点.2、凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合本节所学轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.【考点剖析】一.轴对称的性质例1.如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,BC上,点A与点E关于直线CD对称.若AB=7,AC=9,BC=12,则△DBE的周长为()A.9 B.10 C.11 D.12【解答】解:∵点A与点E关于直线CD对称,∴AD=DE,AC=CE=9,∵AB=7,AC=9,BC=12,∴△DBE的周长=BD+DE+BE=BD+AD+BC﹣AC=AB+BC﹣AC=7+12﹣9=10.故选:B.【变式】如图,在△ABC中,点P为AB和BC垂直平分线的交点,点Q与点P关于AC对称,连接PC,PQ,CQ.若△PCQ中有一个角是50°,则∠B=度.【解答】解:连接AP、BP,如图:∵点P为AB和BC垂直平分线的交点,∴PA=PB=PC,∴∠PAB=∠PBA,∠PBC=∠PCB,∠PAC=∠PCA,∵点Q与点P关于AC对称,∴PC=QC,∠PCA=∠QCA,∴∠CPQ=∠CQP,①当∠CPQ=∠CQP=50°时,∠PCQ=80°,∴∠PCA=40°,∴∠PAC=40°,∴∠PAB+∠PBA+∠PBC+∠PCB=180°﹣∠PAC﹣∠PCA=100°,∴2∠ABP+2∠PBC=100°,∴∠ABP+∠PBC=50°,即∠ABC=50°,②当∠PCQ=50°时,∠PCA=25°,∴∠PAC=25°,∴∠PAB+∠PBA+∠PBC+∠PCB=180°﹣∠PAC﹣∠PCA=130°,∴2∠ABP+2∠PBC=130°,∴∠ABP+∠PBC=65°,即∠ABC=65°,综上所述,∠ABC为50°或65°,故答案为:50或65.二.轴对称图形例2.如图图案中,成轴对称图形的是()A. B. C. D.【解答】解:A.不是轴对称图形,故本选项不合题意;B.是轴对称图形,故本选项符合题意;C.不是轴对称图形,故本选项不合题意;D.不是轴对称图形,故本选项不合题意.故选:B.【变式1】如图,在3×3的正方形网格中,从空白的小正方形中再选择一个涂黑,使得3个涂黑的正方形成轴对称图形,则选择的方法有()A.3种 B.4种 C.5种 D.6种【解答】解:如图,将图中剩余的编号为1至7的小正方形中任意一个涂黑共7种情况,其中涂黑1,3,5,6,7有5种情况可使所得图案是一个轴对称图形,故选:C.【变式2】如图1,▱ABCD的对角线交于点O,▱ABCD的面积为120,AD=20.将△AOD、△COB合并(A与C、D与B重合)形成如图2所示的轴对称图形,则MN+PQ=()A.29 B.26 C.24 D.25【解答】解:如图,连接PQ,则可得对角线PQ⊥MN,且PQ与平行四边形的高相等.∵平行四边形纸片ABCD的面积为120,AD=20,∴MN=AD=20,12∴PQ=6,又MN=20,∴MN+PQ=26,故选:B.三.作图轴对称变换例3.如图,在△ABC中,点A(﹣3,1),B(﹣1,0).(1)根据上述信息在图中画平面直角坐标系,并求出△ABC的面积;(2)在平面直角坐标系中,作出△ABC关于y轴对称图形△A1B1C1.【解答】解:(1)如图所示,△ABC的面积=2×3﹣×2×2﹣×1×2=3;(2)如图所示,△A1B1C1即为所求.【变式1】如图都是3×3的正方形网格,点A、B、C均在格点上.在给定的网格中,按下列要求画图:(1)在图①中,画一条线段MN,使MN与AB关于某条直线对称,且M、N为格点.(2)在图②中,画一个△DEF,使△DEF与△ABC关于某条直线对称,且D、E、F为格点,并写出符合条件的三角形共有个.【解答】解:(1)如图①所示,线段MN即为所求(答案不唯一);(2)如图②所示,△DEF即为所求(答案不唯一),符合条件的三角形共有4个,故答案为:4.【变式2】如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点在网格的格点上.(1)写出点A,B的坐标:A,B..(2)在图中作△ABC关于y轴对称的图形△A1B1C1.(3)求△ABC的面积.【解答】解:(1)由图知A(﹣1,1)、B(﹣3,3),故答案为:(﹣1,1)、(﹣3,3);(2)如图所示,△A1B1C1即为所求.(3)△ABC的面积为3×5﹣×1×5﹣×2×2﹣×3×3=6.【变式3】如图,△ABC的顶点分别为A(1,3),B(4,5),C(1,5),先将△ABC以第一象限的角平分线所在直线为对称轴通过轴对称得到△A′B′C′,再将△A′B′C′以x轴为对称轴通过轴对称得到△A″B″C″.(1)画出△A″B″C″;(2)写出A″,B″,C″三点的坐标;(3)一般地,某一点P(x,y)经过这样的两次轴对称变换后得到的点P″的坐标为.【解答】解:(1)如图,△A″B″C″即为所求;(2)A″(3,﹣1),B″(5,﹣4),C″(5,﹣1);(3)点P″的坐标为(y,﹣x).故答案为:(y,﹣x).【变式4】在平面直角坐标系中,已知△ABC的位置如图所示,(1)请画出△ABC关于y轴对称的△A′B′C′(其中点A′,B′,C′分别是点A,B,C的对应点,不㝍画法);(2)写出点A′,B′,C′的坐标.【解答】解:(1)如图,△A′B′C′即为所求;(2)A′(﹣1.3),B′(﹣3,0),C′(﹣4,4).四.轴对称最短路线问题例4.如图所示,点P为∠O内一定点,点A,B分别在∠O的两边上,若△PAB的周长最小,则∠O与∠APB的关系为()A.2∠O=∠APB B.∠O=2∠APB C.∠O+∠APB=180° D.2∠O+∠APB=180°【解答】解:如图,作点P关于OM的对称点P',点P关于ON的对称点P'',连接OP',OP'',P'P'',其中P'P''交OM于A,交ON于B,此时△PAB的周长最小值等于P'P''的长,由轴对称性质可知:OP=OP',OP=OP'',∠AOP=∠AOP',∠BOP=∠BOP'',∴∠P'OP''=2∠AOB,∴∠P'=∠P''==,∴∠APB=∠P'+∠P''=180°﹣2∠AOB,即2∠O+∠APB=180°,故选:D.【变式】如图1,点A、B两点在直线的同侧,点与A关于直线对称,连接交于点,设.
(1)求;(2)若点是直线上异于点的任意一点.求证:;(3)如图2,在上求作一点,使最小.作法:
【详解】(1)点与A关于直线对称,,,,;(2)连接,
点与A关于直线对称,,,,,中,;(3)作点A关于直线对称点,连接交直线于点,如下图所示.
【过关检测】一、单选题1.(2021秋·浙江宁波·八年级浙江省余姚市实验学校校考期中)环保理念深入人心,垃圾分类的标识中,是轴对称图形的是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根据轴对称图形的概念即可解决本题.【详解】由轴对称图形概念,平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形,叫做轴对称图形,能够判断出A为轴对称图形.故答案为A.【点睛】本题考查了轴对称图形的概念,难度系数不高,解题的关键在于正确理解轴对称图形的概念.2.(2023·浙江·八年级假期作业)小明以四种不同的方式连接正六边形的两条不同的对角线,那么连接后的四个图形,不是轴对称图形的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】D【分析】根据轴对称图形的定义:如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴;据此可求解问题.【详解】解:由题意得:A、B、C选项都是轴对称图形,不符合轴对称图形的只有D选项;故选D.【点睛】本题主要考查轴对称图形,熟练掌握轴对称图形的定义是解题的关键.3.(2020秋·浙江温州·八年级校考期中)将一张长方形纸对折,然后用笔尖在纸上扎出“B”,再把纸铺平,可以看到的是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】轴对称图形的定义是,在一个平面内,平面图形沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形就是轴对称图形.根据定义即可得到正确答案【详解】解:A、不是轴对称图形,答案错误;B、不是轴对称图形,答案错误;C、是轴对称图形,答案正确;D、不是轴对称图形,答案错误.故选:C【点睛】本题考查轴对称图形的定义,根据定义解题是关键.4.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,将折叠,使边落在边上,展开后得到折痕l与交于点P,且点P到的距离为,点Q为上任意一点,则的最小值为(
)
A. B. C. D.【答案】C【分析】由折叠可得:为的角平分线,根据垂线段最短即可解答.【详解】解:∵将折叠,使边落在边上,∴为的角平分线,∵点Q为上任意一点,∴的最小值等于点P到的距离3cm.故选C.【点睛】本题主要考查了折叠的性质、角平分线的性质定理等知识点,掌握角平分线上的点到两边距离相等是解答本题的关键.5.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,将一个长方形纸条折成如图所示的形状,若,则的度数是(
)
A. B. C. D.【答案】C【分析】如图,记的延长线为,则由折叠的性质可得,得到,再根据平行线的性质即可得出答案.【详解】解:如图,记的延长线为,则由折叠的性质可得:,∴,∵,∴;故选:C.
【点睛】本题考查了折叠的性质和平行线的性质,正确添加辅助线,得出是解题的关键.6.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,弹性小球从点P出发,沿所示方向运动,每当小球碰到矩形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角.当小球第1次碰到矩形的边时的点为Q,第2次碰到矩形的边时的点为M,….第2022次碰到矩形的边时的点为图中的()A.点P B.点Q C.点M D.点N【答案】A【分析】根据反射角与入射角的定义作出图形,可知每6次反弹为一个循环组依次循环,用2022除以6,根据商和余数的情况确定所对应的点的坐标即可.【详解】解:如图,经过6次反弹后动点回到出发点P,∵2022÷6=337,∴当点P第2022次碰到矩形的边时为第337个循环组的最后一次反弹,∴第2022次碰到矩形的边时的点为图中的点P,故选:A.【点睛】此题主要考查了点的坐标的规律,作出图形,观察出每6次反弹为一个循环组依次循环是解题的关键.7.(2023·浙江·八年级假期作业)如图是台球桌面示意图,阴影部分表示四个入球孔,小明按图中方向击球(球可以多次反弹),则球最后落入的球袋是(
)A.1号袋 B.2号袋 C.3号袋 D.4号袋【答案】B【分析】利用轴对称画图可得答案.【详解】解:如图所示,球最后落入的球袋是2号袋,故选:B.【点睛】此题主要考查了生活中的轴对称现象,关键是正确画出图形.8.(2022秋·浙江·八年级专题练习)如图,点A在直线l上,△ABC与关于直线l对称,连接,分别交AC,于点D,,连接,下列结论不一定正确的是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】利用轴对称的性质和全等三角形的性质逐项判断即可.【详解】解:与关于直线对称,,,,,,,,即选项A、B正确;由轴对称的性质得:,,即,选项C正确;由轴对称的性质得:,但不一定等于,即选项D不一定正确;故选:D.【点睛】本题考查了轴对称的性质、全等三角形的性质,熟练掌握轴对称的性质是解题关键.9.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,小雨要用一个长方形纸片折叠一个小兔子,第一步沿折叠,使点落到边上的点处,若,则()
A. B. C. D.【答案】B【分析】根据折叠得出,求出,根据平行线的性质得出.根据折叠得出.【详解】解:根据折叠可知,,∵,∴,∵,∴.由折叠可知,,故B正确.故选:B.【点睛】本题主要考查了折叠的性质,平行线的性质,解题的关键是熟练掌握两直线平行,同旁内角互补.10.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,在中,,,,,平分交于点,、分别是,上的动点,则的最小值为()
A. B.5 C.3 D.【答案】D【分析】利用角平分线构造全等,使两线段可以合二为一,则的最小值即为点到的垂线段长度.【详解】解:在上取一点,使,如图,
,,,,,则最小值是垂直时,的长度,∵,.故选:D.【点睛】本题考查了轴对称最短路线问题,解题的关键是根据角平分线构造全等以及线段和差极值问题.二、填空题11.(2023·浙江·八年级假期作业)将长方形纸片按如图方式折叠,为折痕,则的度数为.
【答案】/90度【分析】根据折叠的性质得到,,然后根据平角为求解即可.【详解】∵将长方形纸片按如图方式折叠,为折痕,∴,,∴.故答案为:.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠前后两图形全等,即对应角相等,对应相等相等.也考查了平角的定义.12.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,在中,,在上,将沿折叠,点落在边上的点处,若,则的度数为.【答案】【分析】根据题意,可得是直角三角形,的度数,根据折叠可知,,再根据是的外角,由外角的性质即可求解.【详解】解:在中,,,∴是直角三角形,且,根据折叠,,∵是的外角,即,∴,故答案为:.【点睛】本题主要考查直角三角形,三角形的外角知识的综合,掌握直角三角形的性质,折叠的性质,三角形外角的性质的知识是解题的关键.13.(2022秋·浙江·八年级专题练习)已知:如图,是内的一点,分别是点关于的对称点,交于点于点,交于点,若,则的周长是.【答案】5【分析】根据轴对称的性质进行等量代换,便可知与的周长是相等的,即可求解.【详解】解:∵分别是点P关于的对称点,∴,∴,∴的周长为5cm.故答案为:5.【点睛】本题考查轴对称的性质,难度一般,关键是熟练掌握轴对称的性质特点,并能灵活运用.14.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,一束光沿方向,先后经过平面镜、反射后,沿方向射出,已知,,则.【答案】40°/40度【分析】根据入射角等于反射角,可得,根据三角形内角和定理求得,进而即可求解.【详解】解:依题意,,∵,,,∴,.故答案为:40°.【点睛】本题考查了轴对称的性质,三角形内角和定理的应用,掌握轴对称的性质是解题的关键.15.(2022秋·浙江·八年级专题练习)如图,在△ABC中,点P为AB和BC垂直平分线的交点,点Q与点P关于AC对称,连接PC,PQ,CQ.若△PCQ中有一个角是50°,则∠B=度.【答案】50或65【分析】连接AP、BP,由点P为AB和BC垂直平分线的交点,得PA=PB=PC,知∠PAB=∠PBA,∠PBC=∠PCB,∠PAC=∠PCA,又点Q与点P关于AC对称,可得PC=QC,∠PCA=∠QCA,∠CPQ=∠CQP,分两种情况:①当∠CPQ=∠CQP=50°时,∠PCQ=80°,可得∠PCA=40°,∠PAC=40°,即得2∠ABP+2∠PBC=100°,∠ABC=50°,②当∠PCQ=50°时,同理可得∠ABC=65°.【详解】解:连接AP、BP,如图:∵点P为AB和BC垂直平分线的交点,∴PA=PB=PC,∴∠PAB=∠PBA,∠PBC=∠PCB,∠PAC=∠PCA,∵点Q与点P关于AC对称,∴PC=QC,∠PCA=∠QCA,∴∠CPQ=∠CQP,①当∠CPQ=∠CQP=50°时,∠PCQ=80°,∴∠PCA=40°,∴∠PAC=40°,∴∠PAB+∠PBA+∠PBC+∠PCB=180°﹣∠PAC﹣∠PCA=100°,∴2∠ABP+2∠PBC=100°,∴∠ABP+∠PBC=50°,即∠ABC=50°,②当∠PCQ=50°时,∠PCA=25°,∴∠PAC=25°,∴∠PAB+∠PBA+∠PBC+∠PCB=180°﹣∠PAC﹣∠PCA=130°,∴2∠ABP+2∠PBC=130°,∴∠ABP+∠PBC=65°,即∠ABC=65°,综上所述,∠ABC为50°或65°,故答案为:50或65.【点睛】本题考查轴对称的性质,解题的关键是掌握三角形内角和定理的应用及轴对称的性质.16.(2022秋·浙江·八年级专题练习)给出如下三个图案,它们具有的公共特点是:.(写出1个即可)【答案】都是轴对称图形【分析】利用已知图形的特征分别得出其公共特征.【详解】解:答案不唯一,例如:都是轴对称图形,故答案为:都是轴对称图形.【点睛】本题考查了轴对称图形,解题的关键是正确把握轴对称图形的特征.17.(2022秋·浙江金华·八年级校考阶段练习)如图,在锐角中,,,平分,M、N分别是、上的动点,则的最小值是.【答案】4【分析】过点C作于点E,交于点M,过点M作于N,则为的最小值,根据三角形的面积公式求出的长,即为的最小值.【详解】解:过点C作于点E,交于点M,过点M作于N,∵平分,于点E,于N,∴,∴,即为的最小值,∵的面积为16,,∴,∴,即的最小值为4.故答案为:4.【点睛】本题考查的是轴对称—最短路线问题,解题的关键是学会利用垂线段最短解决最值问题,属于中考常考题型.18.(2022秋·浙江杭州·八年级杭州绿城育华学校校考期中)如图,在中,是的垂直平分线,,则的周长为.【答案】11【分析】根据垂直平分线的性质,可知,进而可知,即可求出的周长.【详解】解:是的垂直平分线,,,的周长,故答案为:11.【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质:线段的垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,熟练掌握垂直平分线的性质是解题关键.三、解答题19.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,和关于直线对称,已知,,.求的度数及、的长度.
【答案】,、【分析】根据轴对称的性质,对应边相等,对应角相等即可得出答案.【详解】解:和关于直线对称,,,,又,,.,,,【点睛】本题考查轴对称的性质,两个图象关于某直线对称,对应边相等,对应角相等.20.(2022秋·浙江·八年级专题练习)如图,△ABC与△ADE关于直线MN对称,BC与DE的交点F在直线MN上.若ED=4cm,FC=1cm,∠BAC=76°,∠EAC=58°.(1)求出BF的长度;(2)求∠CAD的度数;(3)连接EC,线段EC与直线MN有什么关系?【答案】(1)BF=3cm(2)∠CAD=18°(3)直线MN垂直平分线段EC【分析】(1)先根据轴对称的性质得出BC=ED=4cm,再根据FC=1cm,求出BF的长度即可;(2)根据轴对称的性质得出∠EAD=∠BAC=76°,再根据∠EAC=58°求出结果即可;(3)直接根据轴对称的性质即可得出答案.【详解】(1)解:∵△ABC与△ADE关于直线MN对称,ED=4cm,FC=1cm,∴BC=ED=4cm,∴BF=BC﹣FC=3cm.(2)解:∵△ABC与△ADE关于直线MN对称,∠BAC=76°,∠EAC=58°,∴∠EAD=∠BAC=76°,∴∠CAD=∠EAD﹣∠EAC=76°﹣58°=18°.(3)解:直线MN垂直平分线段EC.理由如下:如图,∵E,C关于直线MN对称,∴直线MN垂直平分线段EC.【点睛】本题主要考查轴对称的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.21.(2022秋·浙江宁波·八年级校考期中)在如图所示的正方形网格中,已有两个正方形涂黑,请再将其中的一个空白正方形涂黑,使涂黑部分图形是一个轴对称图形(最少三种不同方法).【答案】见解析【分析】根据轴对称图形的定义,结合题意,补充图形即可【详解】如图:有5种方法:【点睛】本题考查了轴对称图形的概念,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,掌握轴对称图形的定义是解题的关键.22.(2022秋·八年级单元测试)如图,的顶点A,B,C都在小正方形的顶点上,利用网格线按下列要求画图.(1)画,使它与关于直线l成轴对称;(2)在直线l上找一点P,使点P到点A,点B的距离之和最短;(3)在直线l上找一点Q,使点Q到边的距离相等.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析【分析】(1)如图所示,在网格上分别找到点A、点B、点C的对称点点、点、点,连接、、即可;(2)连接交直线l于P,利用两点之间线段最短可判断P点满足条件;(3)根据角平分线上的点到角两边的距离相等进行作图即可.【详解】(1)解:如图,为所作;(2)解:根据(1)的结论,点A、点关于直线l成轴对称,∴∴,如下图,连接∴当点P在直线l和的交点处时,为最小值,∴当点P在直线l和的交点处时,取最小值,即点P到点A、点B的距离之和最短;(3)解:如图所示,连接,根据题意的:∴点Q在直线l和的交点处时,点Q到边的距离相等.【点睛】本题主要考查了画轴对称图形,轴对称最短路径问题,角平分线的性质等等,熟知相关知识是解题的关键.23.(2023·浙江·八年级假期作业)如图所示,牧马人从A地出发,到一条直的河流l边的C处饮马,然后到达B地.牧马人到河边的什么地点饮马,可以使所走的路程最短?请用尺规作图,在图中找出路程最短的饮马点C,并用轴对称的性质说明理由.【答案】牧马人到河边的点C处饮马,可以使所走的路程最短,见解析【分析】过点B作直线l的对称点,连接,与直线l的交点即为点C,此时所走的路程最短,取直线l上另一点,根据三角形三边关系证明得到牧马人到河边的点C处饮马,可以使所走的路程最短.【详解】解:如图,过点B作直线l的对称点,连接,与直线l的交点即为点C,此时所走的路程最短,即,取直线l上另一点,根据轴对称得到,∴牧马人到河边的点C处饮马,可以使所走的路程最短..【点睛】此题考查了最短路径问题,轴对称作图,三角形三边关系的应用,正确理解最短路径问题作图方法是解题的关键.24.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,P在内,点M,N分别是点P关于的对称点,分别交于E,F.(1)若的周长是,求的长;(2)若,试求的度数.【答案】(1)(2)【分析】(1)由轴对称的性质可得,由三角形周长公式得到,则,即;(2)根据轴对称的性质得到,进一步推出.【详解】(1)解:∵点M
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