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文档简介

2025届高考数学二轮复习专题训练8.3椭圆

本试卷满分150分,考试时间120分钟。

注意事项:

1.答题前,务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。

答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,

再选涂其它答案标号。

2.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。

3.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。

一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选

项中,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.

1.已知点尸是椭圆C:土+乙=1上一点,耳,B是C的左,右焦点,则归耳|+|P闾=()

87

A.不B.2&C.2币D.4&

22

2.如图,已知椭圆二+匕=1(。〉2)的左,右焦点分别为耳,F2,过耳的直线交椭圆于N两

a4

点,交y轴于点〃若月,H是线段的三等分点,则△8的周长为()

A.20B.10C.2逐D.4,^

3.古希腊著名数学家阿波罗尼斯,在其著作《圆锥曲线论》中提出了圆锥曲线的光学性质.光线从椭

圆的一个焦点发出,经过椭圆反射,反射光线经过另一个焦点.已知点鸟、心是椭圆

22

C:》+方=1(。〉6〉0)的左、右焦点,从点耳发出的光线经过椭圆上一点M反射,反射光线交

椭圆于另一点N.若点与、N关于/月“鸟的角平分线对称,且cosNGM=g,则椭圆C的离心率

为().

72

B.—c.-----D.-

1555

22

4.如图,过原点。的直线AB交椭圆c.土+2L=l(a〉6〉0)于AB两点,过点A分别作无轴、AB

,a2b2

的垂线AP,AQ,且分别交椭圆C于点P,。,连接BQ交AP于点M若AM=。衣,则椭圆C的离心率

4

为()

A.lB.且C.lD.B

3322

22

5.若方程」一_匕=1表示椭圆,则实数,”的取值范围是()

4—mm

A.(YO,0)B.(O,4)C.(4,+oo)D(-oo,0)U(0,4)

6.蒙日是法国著名的数学家,他首先发现椭圆的两条相互垂直的切线的交点的轨迹是圆,这个圆被

称为“蒙日圆”.已知椭圆C:土+匕=1(加〉0)的焦点在x轴上,A,8为椭圆上任意两点,动点P

m3

在直线x-V2y-6=0上.若ZAPB恒为锐角,根据蒙日圆的相关知识得椭圆C的离心率的取值范围

22

7.设。为坐标原点,耳,工为椭圆C:土+21=1的左,右两个焦点,点R在C上,点E是线段RFX上靠

近点耳的三等分点,若OH_|_OE,则)

51a

A.万B.小C.aD.--

22

8.已知耳是椭圆三十3=1的左焦点,过椭圆上一点尸作直线与圆(x—iy+y2=i相切,切点为

Q,则|尸尸照的取值范围是()

A.[G-4,厉-2]B.[A/5-4,A^7-2]

C.[-l,13]D.[l,15]

二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选

项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0

分.

9.已知曲线。:必+〃02=1,下列结论正确的有()

A.若爪>0,则C是椭圆B.若C是圆,则加=±1

C.若m<0,则C是双曲线D.若机=0,则C是两条平行于y轴的直线

10.下列说法正确的有()

22

A.已知厂是椭圆「+乡=1(。〉6〉0)的一个焦点,若直线丁=履与椭圆相交于A,B两点,且

ab

ZAFB=135°,记椭圆的离心率为e,则e?的取值范围是2」2<e2<l

4

22aA

B.设P为椭圆言+(~=1上一点,耳,工为左右焦点,若N£P8=60。,则尸点的纵坐标为土叶2

22

C.己知双曲线C:・—4=1(。〉0]〉0)的左、右焦点分别为耳,工,离心率为2,焦点到渐近线

ab

的距离为n.过工作直线/交双曲线C的右支于A,8两点,若H,G分别为耳心与片鸟的

内心,贝的取值范围为2后,警

22

D.过椭圆二+盘=1(。〉。〉0)的左、右焦点耳,工作倾斜角分别为色和色的两条直线小4•若

ab63

两条直线的交点尸恰好在椭圆上,则椭圆的离心率为J当3-一1

2

11.已知A(—1,0),B(l,0),C(l,2百)若ARAB的周长为6,则|PB|+|PC|的最大值为

,此时点P的坐标为.

三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.

22

12.直线气+y-2=0与椭圆匕=1恒有公共点,则实数机的取值范围是.

6m

13.已知圆A:(x+iy+y2=16和点5(1,0),点尸是圆上任意一点,线段PB的垂直平分线与线段

Q4相交于点。,记点。的轨迹为曲线C.

⑴求曲线C的方程;

⑵点。在直线x=4上运动,过点。的动直线/与曲线C相交于点M,N.

⑴若线段MV上一点E,满足史4=史],求证:当。的坐标为(4,1)时,点E在定直线上;

|砌\DN\''

(ii)过点M作x轴的垂线,垂足为G,设直线GN,GD的斜率分别为匕,心当直线/过点。,0)时,

是否存在实数无,使得%=/1&?若存在,求出劣的值;若不存在,请说明理由.

22

14.椭圆上+乙=1的焦距为4,则机=.

4m

四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

202

15.已知动点P在椭圆。:土+土,=1(。〉0)上,且C的左、右焦点分别为耳,工.设直线

l-.x=、&AB为1上不重合的两点・

(1)求C的离心率;

(2)已知耳A,氏5;

(i)证明:点48在无轴的异侧;

(ii)证明:当△PAB的面积取最小值时,存在常数人使得用+耳月=九耳瓦,并求力的值.

16.已知椭圆C:£+4=l(a〉6〉0)的离心率为正,其左、右焦点分别为耳,F,,过£作直

ab2

线/与椭圆c交于A,2两点,且AAB耳的周长为40.设线段AB的中点为P,。为坐标原点,直

线OP与直线x=2相交于点0.

(1)求椭圆C的标准方程.

(2)是否存在直线/使得43。心为等腰三角形?若存在,求出直线/的方程;若不存在,请说明理

由.

(3)求NAQB的正弦值的最大值.

22

17.已知椭圆C:A+A=1(。〉6〉0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角

ab

形.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)设尸为C的左焦点,T为直线x=—3上任意一点,过F作TF的垂线交C于点P,Q.

(i)证明:。7平分线段尸。(其中。为坐标原点);

(ii)设线段P。的中点为M若△Qb与面积之积是J5,求点7的纵坐标.

18.已知椭圆C:£+==1(。〉6〉0)的离心率为且,且C过点pf-A-lO为坐标原点,A为椭

ab~2V2)

圆C的右顶点.

(1)求C的方程;

(2)过点P斜率为-夸的直线交椭圆C于另一点°,求△APQ的面积;

(3)在(2)的条件下,若点M为椭圆上不与点A重合的点,且△MPQ的面积与△APQ的面积相等,

求点M的坐标.

22右焦点,C的离心率为L,点M

19.已知。为坐标原点,耳,凡是椭圆c:土+21=l(a>b>0)的左、

,a1b22

是C上一点MF]|的最小值为1.

⑴求椭圆C的方程;

(2)已知A,B是椭圆C的左、右顶点,不与x轴平行或重合的直线/交椭圆C于PQ两点,记直线AP的

斜率为占,直线BQ的斜率为k2,且左2=2kl.

①证明:直线/过定点;

②设△APQ的面积为S求S的最大值.

参考答案

1.答案:D

解析:由题知。=20,

由椭圆定义知归用+归闾=2。=40.

2.答案:D

解析:设”(0,/z),•.■6,X是线段MN的三等分点,

M(-2c,-h),N(c,2/z),

2222

分别代入椭圆方程得,4c+土h=1,c彳+4”h=1,

才4a-4

消去/z得/=5°2=5(4—4),解得百,

根据定义可得MF1+MF2=2a,NF[+NFz=2a,

则4F°MN的周长为4。=4君,故选D.

3.答案:A

解析:由题意可得M,N,工共线,

因为点耳、N关于/片儿里的角平分线对称,所以|峥|=|相\(

设|孙仁加,^\\MN\=m,\MF^=2a-m

ik\NF2\=2m-2a,\NF^=Aa-2m

2a-m>Q

由<2m—2a>0,

4a-2m>0

得a<m<2a,

在△MA与中,由余弦定理得,

2

|也「=\MFX|+\MNf-2\MF111ACV|cosZNMF1,

2222

即(4a—2根)2=m+m—m,

9

即5m2—36ma+36a1=0,

解得〃2或zn=6a(舍去),

5

所以|Mg|=.a

在中,由余弦定理得,闺阊2TA^「+|晒「—2悭耳”加园cosN不叫,

36162

即4c2=—a2H---a

25259x25

V105

解得£=

a15

即椭圆c的离心率为巫

15

故选:A.

4.答案:D

解析:设4(石,%),。(*2,%卜则6(一%,一%),0(%,一%卜以11,一3

由AB,AQ,则&•=-1,即=--,©

再“-%x2-xx%

A±A='②

由BMQ三点共线,则kBQ=演"即

%!+x24芭

2922222222

又因为a+互=1,三+2£=1,即.不―%+乂—%=o.,为二冬

/b2a2b2a2b2片一考

将①②代入③得以=1则6=£=1—匕=虫.

a24"aTa22

故选:D.

5.答案:A

2222

解析:方程」_—2L=i变形得:%+工=1,

4—mm4-m-m

4-m>0

该方程要表示椭圆,则需要满足〈-加〉0,解得:加<0,

4一根w-m

故选:A.

6.答案:B

解析:因为椭圆。的焦点在工轴上,所以加>3,易知直线x=±J加,y=土石均与椭圆相切,所

以直线%=土而,y=土质围成的矩形的外接圆即为椭圆的蒙日圆,其方程为必+/=m+3,由

A,8是椭圆上任意两点,NAPB恒为锐角,可知点P在蒙日圆外.又点尸在直线x-应y-6=0上,

所以直线x-J5y-6=0与圆好+了2=m+3相离,将问题转化为直线与椭圆的蒙日圆相离,即

.1-61>Vm+3,解得加<9,所以3(机<9,所以e=Jl—.故选B.

心+(—后Vm[3J

7.答案:C

x—42]

解析:设H(x,y),由题意可得大(―2,0卜则E

3,3)

则诙=(羽力灰=—常

丫2_A1

由ORYOE^OROE=-——-+^-=0>

33

22(2、

由R在C上,则有工+匕=1,即)?=51一土,

95I9J

Y2-4x5(尤2、

即有土_广+]1一5=0,整理得4/一36X+45=0,

即(2x—15)(2x—3)=0,故x=?或x=|,

由二+.=1可知》2<9,x="不符,故舍去,即有x=3,

9522

贝1=y/x2+y2=卜+5l-y=1+5『j=屈'

l坪qKT^

故选:c.

8.答案:A

22

解析:耳是椭圆二+匕=1的左焦点,

198

设工为椭圆的右焦点,

由题可得:圆(x—1)2+丁=1的圆心即为B,

由题知〃=3,c=l,|尸。|=四一1,1pH=6—俨可

故|PQ|一|P周=J|尸耳2_-(6—|P国),

因为〃一。=2,〃+c=4,

当令x=|%|,xe[2,4],|P2|-|P^|=X+VX2-1-6

因为当XG[2,4]时,函数y=x,y=J%2—i均单调递增,

故y=x+Jx2—1一6单调递增,

所以|PQH0娟e[6—4,J石一2].

故选:A.

9.答案:CD

解析:对于A选项,若加>0且mW1,贝1JC是椭圆;

对于B选项,则C是圆,则加=1;

对于C选项,若加<0,则C是双曲线;

对于D选项,若机=0,方程为%=±1,则C是两条平行于y轴的直线.

故选:CD.

10.答案:BCD

解析:对于A,设尸为椭圆的另一焦点,

如图,连接A/,BF,BF',AF'

根据椭圆和直线的对称性,

可得四边形AFBF'为平行四边形,

又因为NAKB=135°,所以NE4尸=45°.

f

在△Ab尸中,,尸T=1A+1AFf-21AF|■|AF|cosZFAF'

=(|AF|+1AFf|)2-(2+V2)x\AF\■\AF'\,

所以(IW+W[)2_(2+在x『司:

I2J

当且仅当|AE|=|AF[时,等号成立,

2-72(\FF'\Y

4[\AF\+\AF'\)

又因为|EF[=2c,|AF|+|AF[=2a,

所以相手

又因为/<1,故三区4/<1,故A错误;

4

对于B,由--1-2—=1,

259

得4=25,/=9,c2=a2-b2=16,

则大(-4,0),月(4,0),归国+归闾=2。=10,闺闾=20=8,

由余弦定理得,怩闾2=阀「+附「-2\PFl\\PF2\cosZFlPF2,

则寓£「=(附|+|力<-2]明归局―2阀归巴屈/平迅,

则64=100-2|叫山-附||明,

即|尸制P闾=12,

所以%时=。也归阊sin/4相

=-xl2x—=3A/3,

22

设尸点的纵坐标为〃,则,闺工卜网=3百,

则,8刑=3石,即人=±乎,故B正确;

22

对于C,在C:T—==1(。〉0]〉0)中,

ab

b

其中一条渐近线方程为y='x,即历c—分=0,

由题意,焦点到渐近线的距离为JG,

则be=娓,即6=«,

yjb2+a2

又e,=

解得:。=,

则c=\/b2+O2=272,

所以双曲线的方程为C:土—匕=1.

26

记片区的内切圆在边4耳,AF2,耳工上的切点分别为M,N,E,

则H,E横坐标相等|AM|=|4V|,闺"|=出目,怛N|=|月目,

由|用|-\AF2\=2a,BP|AM|+|MF;|-(|?UV|+|A^|)=2«,

得“卜I阿=2a,即阳目—|耳目=2a,

记a的横坐标为七,则E(1,0),

于是%+c-(c-x())=2a,得

同理内心G的横坐标也为a,故HGLx轴.

设直线A3的倾斜角为,,则NO月G=',

/□

^HF.O=90°--(。为坐标原点),

在2G中,|"G|=(C—a)tan-^+tan^90°--^

(.ee\

sin—cos—cc仄

(x92(\22y2

v7e.e')sindsind

cos—sin一

I22J

由于直线/与C的右支交于两点,

且C的一条渐近线的斜率为2=6,倾斜角为60。,

a

所以60°<。<120°,即且<sin"l,

2

所以的范围是20,生但],故C正确;

113

对于D,在△PFFz中,

由正弦定理可得一回引一=—1用一=—怛口一

sin/耳尸gsinN尸乙耳sin/P耳区

=IPKI+WI

sinZPF2F}+sin/PFR

所以=------sm4Ps--------,

|P娟+|P£|sinNPgf;+sinNPG&

c_2c_I片引sinN片

所以该椭圆的离心率e

a~2a~\PF^+\PF^sin+sinAPFF

ZPF2FXX2

sin300y/3—1,-r-rb.

------,故D正确.

sin120°+sin3002

故选:BCD.

"_8

11.答案:8;

-5

解析:由A(—1,0),B(l,0),可得|AB|=2,

又的周长为6,所以|即+|尸目=4>|AB|,

所以P的轨迹为是以A(-1,0),8(1,0)为焦点的椭圆除去与无轴的交点,

所以2a=4,a=2,c=l,b=Ja2—c?=-\/3

22

所以椭圆方程式?+:=l(yw0),

又C(l,2百)代入卷+g=1("0)

得5孚八所以”,2而在椭圆外,

\PB\+\PC\=2a-\PA\+\PC\<4+|AC|=8,

当且仅当|PC|=|PA|+1AC|时取等号,

由A(—l,0),C(l,273),得左4=孚=百,

所以AC的方程为y=6(x+D,

8

f22x=——

—+—=15

430

36

=6(x+l)

工一可

/83忖

:.p

r_8_空]

故答案为:8;

「厂工J

12.答案:[4,6)U(6,+8)

解析:直线方程可化为y=-辰+2,故该直线恒过定点(0,21

22

因为直线版+y-2=0与椭圆匕=1恒有公共点,

6m

则点(0,2)在椭圆内或椭圆上,

鼻1

m

所以,<m>0,

mw6

解得加24且加w6,

所以,实数机的取值范围是[4,6)U(6,M).

故答案为:[4,6)U(6,+8).

22

13.答案:(1)工+2-=1

43

(2)(i)证明见解析

(ii)X=g

解析:⑴由题意知圆心A(—1,0),半径为4,

且|AB|=2,

则|©4|+|沙|=|出|+|QP|=|刚=4>=2,

所以点。的轨迹为以A,8为焦点的椭圆,

22

设曲线的方程为予+3=1(。〉6〉0),

则2〃=4,2c=2,

解得a=2,c=1

所以步=3,

22

设直线/的方程为y=+

因为。(4,1)在/上,所以4左+加=1,

y=kx+m

由<22

元+丁-1

143

得(3+4左2+8初a+4(机2-3)=0,

A=(8b7i)2-16(3+4左2)(m2—3)=48(4左2_帆2+3)>0,

设凶(石,%),N(x2,y2),E(x0,y0)

2

-8km4(m-3

则石+/=3+442'芯9―3+4左2

由_|MD[得%—%4—X],

~

|£W|\DN\X0-X24-X2,

化简得4(玉+%)-2尤[%=[8-(玉+尤2)]%()>

2

-8km]4(m-3)8km)

贝U4x3+4再-2x374FJ%O

3+4k2

化简得Ax0+m+3x0-3=0,

又因为%=依)+加,所以3%+%-3=0,

所以点E在定直线3x+丁一3=0上.

(ii)因为直线y=依+加过(1,0),

所以左+根=0,直线方程为y=kx—k,

从而得。(4,3左),G(x,0),

所以&=」^X匕&

k?x?一王3k

_(4一玉)(生_%)_4%2—4—%]%2+%

3(X2-x^k3(X2-jq)

..4亿2—3)8k2

生一4-37^+374P(3+4公区-442工

(工]]2](3+比卜2-4臼2

2(3+4422J

所以存在实数4=工,使得匕=!人2.

2122

14.答案:8

解析:当0(加<4时,椭圆的焦距为2,4—加=4,

得加=0,不符合题意;

当机>4时,椭圆的焦距为24=4,

得根=8,符合题意.

故答案为:8.

15.答案:(1)42

(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析,2

22

解析:⑴由题设C:T+玄=l(a>b>0),耳(_c,0),鸟(c,o)-

则储=2/,即且°2=储—尸=尸,即b=c.

则C的离心率为£=_也=也.

a41b2

(2)(i)由(1)可得c=^a,设4(0。,%),3(0。,为卜

则的=/^见[,可=与a,%-

____>____>3

由耳4,笈5,得用.根=0,即%%=—5/<0-

故必存在一点在第一象限,另一点在第四象限,即点48在无轴的异侧.

(ii)记△P45的面积为S,点P到I的距离为4则S=^-d-\AB\■

要使S最小,则必须使d与|人用同时达到最小值.

显然当P运动至C的右顶点时d最小,此时尸(。,0),

而|AB『=(y-%丫=y;+4-N-2%%-2%%=-4%%=6a2'

当且仅当必=一%=半。或%=-X/a时取等号,最小值为娓a-

此时£4+a,x+y2=(20a,%+%)=(20a,O卜

且版=(伍,0),

故X•缶=2缶,解得几=2・

16.答案:(1)y+y2=1

(2)x-y-l=O或x+y-l=O

、2^2

(3)-2―

3

C_y/2

a3,所以/?2=〃2_=],

解析:(1)由题意得《a2'解得v

=1,

4a=4A/2,

则椭圆C的标准方程为一+丁=1.

2

(5、

(2)解法一:若直线/的斜率不存在,则直线/的方程为x=l,则Q(2,0),由对称性不妨取31,—,

I2J

5

又鸟(1,0),则|。闾=1,忸段=芋,所以△BQB不为等腰直角三角形,不满足题意,故直线I

的斜率存在.

显然/的斜率存在且不为0,故可设/的方程为x=冲+1(加wO),A(x1,y1),义工2,%),

x=my+l,

2

联立x2得®之+2)V+2冲_]=0,

方+y=i,

2m1

所以%+%=-m2+2'X%_―疗+2'

42m

所以%1+工2=根(%+%)+2=一一,所以P

4+2加2+2'm2+2

vnrn

所以%°p=—万,则直线。尸的方程为y=—万%,从而。(2,—加).

=-m,k,=—Tn—=—1,所以AB_LQF

所以左丫0「尸2QtF2

2m

若8为等腰三角形,则忸闾=|。闾,

222

X|BF)|=A/1+W|y2|,|。闾=Ql+m,所以,1+加昆|=&+/n,

所以%=±1,x2=0,

所以存在直线I使得4BQF2为等腰三角形,

此时直线/的方程为x—y—1=0或x+y—1=0.

解法二:若直线/的斜率不存在,则直线/的方程为x=l,则Q(2,0),由对称性不妨取31,—,

I2J

又工(1,0),则|。闾=1,忸用=已-,所以△BQE不为等腰直角三角形,不满足题意,故直线/

的斜率存在.

设4(石,%),B(x2,y2),P(x0,y0),

r2.

—+yi=1,2_2

2两式作差,得三玉+才一代=0,

由<

K=l,

I2

即(不々?X]+々)+(%+%)X—%=0,所以^^+(必+%),^521=0,

22%]%2

所以—左二_;,即左op.

x0x1-x222

m

显然直线/的斜率不为0,设冽=—Ij—,所以自p=—竺,

%AB2

IT]

直线OP的方程为y=一WX,从而2(2,-m).

以下同解法一.

(3)由题解题思路知,直线/的斜率可以不存在.

由(2)知,+m2,

所以1211乙426=卷胃=闻,同理tan/BQK=W,

所以tanZAQ3=tan(ZAQE+4BQF,)='11%I=卜「%|

--1-|乂||%|1+X%

201+而

父+22vL

"+1Vl+m2

m2+2

当且仅当m=0时取等号,此时直线/的斜率不存在.

2、62、历

所以sinZAQB<卷一,即ZAQB的正弦值的最大值为.

17.答案:(1)—+—=1

62

(2)x2+3/=6

(3)±73

_22

解析:(1)c=2,又a—y/3b=>b2=2,a?=6,——+^-―=1.

62

(2)椭圆方程化为/+3/=6.

(i)设尸0的方程为兀=阳一2,代入椭圆方程得+3);/—4啊—2=0.

设尸(a,),。(%2,%),/>。的中点为“(%),%),

.4m-22m6

则nX+%=,%・%=,y°=,/=--7—7,

m+3m+3m+3m+3

又TF的方程为丁一0=-根(%+2),则九二一3得丁=zn,

vm

所以kOM=—=一一=左06即OT过PQ的中点,即OT平分线段PQ.

53

(ii

S4OFT=^\OF\\yT\=\m\

2(2

iiiiiJl6m+8mA/6^m2+1

S^OPM=TSAOPQ=亍字"||%一%|=#—,2|=5------------2,o

2222ZJTl+Jm2+3

所以^^^刈=后'解得病=3或/=一|(舍去),

所以根=土括,点T的纵坐标为土晅.

18.答案:(1)C:—+y2=1

4'

20+573

(2)-----------

14

(2组

(3)行‘〒J

311

—+----=1

a24b2

a—2

c_6,2

解析:(1)由已知:<,解得:1。=1,椭圆C:一+y2=i.

a2c=64

〃2=b2+c2

(2)直线P。方程为:x++=0,

令y=0得:x=,记R

—+/=1

4-’3石_1£

由<,得:。[〒一司

x+/y+日

0

/

.•.△APQ的面积S=g|R4||y°—yp|=gx2-—13120+56

14214

(3)在(2)的条件下,A(2,0),点A到直线PQ:x+J^y+*=0的距离

2+上

2

d—

J(省产+1-4

SMPQ的面积与△APQ的面积相等,则A与M到直线PQ的距离相等,

V3

m------

设到直线尸Q距离为1+日的点在直线、+

yfiy+m=0上,则,==1H———,m=-2或

J(A/3)2+14

2+6,

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