數(shù)學(xué)第五章 四邊形 第二節(jié) 矩形、菱形、正方形
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1、第二節(jié)矩形、菱形、正方形考點(diǎn)一考點(diǎn)一 矩形的性質(zhì)與判定矩形的性質(zhì)與判定 (5(5年年1 1考考) )例例1 1(2016(2016東營中考東營中考) )如圖,在如圖,在RtRtABCABC中,中,B B9090,ABAB4 4,BC BC ABAB,點(diǎn),點(diǎn)D D在在BCBC上,以上,以ACAC為對(duì)角線的平行四邊形為對(duì)角線的平行四邊形ADCEADCE中,中,DEDE的最小值是的最小值是 【分析分析】 首先利用平行四邊形的性質(zhì)得出首先利用平行四邊形的性質(zhì)得出AECDAECD,從而當(dāng),從而當(dāng)DEBCDEBC時(shí),時(shí),DEDE能夠取得最小值,再通過矩形的判定得出能夠取得最小值,再通過矩形的判定得出DED
2、E的的最小值即可最小值即可【自主解答自主解答】 四邊形四邊形ADCEADCE是平行四邊形,是平行四邊形,BCAEBCAE,當(dāng)當(dāng)DEBCDEBC時(shí),時(shí),DEDE最短最短B B9090,ABBCABBC,DEABDEAB,四邊形四邊形ABDEABDE是平行四邊形是平行四邊形B B9090,四邊形四邊形ABDEABDE是矩形,是矩形,DEDEABAB4 4,DEDE的最小值為的最小值為4.4.故答案為故答案為4.4.矩形的性質(zhì)應(yīng)用及判定方法矩形的性質(zhì)應(yīng)用及判定方法(1)(1)矩形性質(zhì)的應(yīng)用:從邊上看,兩組對(duì)邊分別平行且相矩形性質(zhì)的應(yīng)用:從邊上看,兩組對(duì)邊分別平行且相等;從角上看,矩形的四個(gè)角都是直角
3、;從對(duì)角線上看,等;從角上看,矩形的四個(gè)角都是直角;從對(duì)角線上看,對(duì)角線互相平分且相等,同時(shí)把矩形分為四個(gè)面積相等的對(duì)角線互相平分且相等,同時(shí)把矩形分為四個(gè)面積相等的等腰三角形等腰三角形(2)(2)矩形的判定方法:若四邊形可以證為平行四邊形,則矩形的判定方法:若四邊形可以證為平行四邊形,則還需證明一個(gè)角是直角或?qū)蔷€相等;若直角較多,可利還需證明一個(gè)角是直角或?qū)蔷€相等;若直角較多,可利用用“三個(gè)角為直角的四邊形是矩形三個(gè)角為直角的四邊形是矩形”來證來證1 1(2018(2018威海中考威海中考) )矩形矩形ABCDABCD與與CEFGCEFG如圖放置,點(diǎn)如圖放置,點(diǎn)B B,C C,E E共線
4、,點(diǎn)共線,點(diǎn)C C,D D,G G共線,連接共線,連接AFAF,取,取AFAF的中點(diǎn)的中點(diǎn)H H,連接,連接GH.GH.若若BCBCEFEF2 2,CDCDCECE1 1,則,則GHGH( )( )C C2.(20182.(2018濱州中考濱州中考) )如圖,在矩形如圖,在矩形ABCDABCD中,中,ABAB2 2,BCBC4 4,點(diǎn)點(diǎn)E E,F(xiàn) F分別在分別在BCBC,CDCD上,若上,若AEAE ,EAFEAF4545,則,則AFAF的的長為長為 54 1033 3如圖,在如圖,在 ABCDABCD中,過點(diǎn)中,過點(diǎn)D D作作DEABDEAB于點(diǎn)于點(diǎn)E E,點(diǎn),點(diǎn)F F在邊在邊CDCD上,上
5、,DFDFBEBE,連接,連接AFAF,BF.BF.(1)(1)求證:四邊形求證:四邊形BFDEBFDE是矩形;是矩形;(2)(2)若若CFCF3 3,BFBF4 4,DFDF5 5,求證:,求證:AFAF平分平分DAB.DAB.證明:證明:(1)(1)四邊形四邊形ABCDABCD是平行四邊形,是平行四邊形,DCABDCAB,即,即DFBE.DFBE.又又DFDFBEBE,四邊形四邊形BFDEBFDE為平行四邊形為平行四邊形又又DEABDEAB,DEBDEB9090,四邊形四邊形BFDEBFDE為矩形為矩形(2)(2)四邊形四邊形BFDEBFDE為矩形,為矩形,BFCBFC9090. .CFC
6、F3 3,BFBF4 4,BCBC 5.5.四邊形四邊形ABCDABCD是平行四邊形,是平行四邊形,ADADBCBC5 5,ADADDFDF5 5,DAFDAFDFA.DFA.又又DCABDCAB,DFADFAFABFAB,DAFDAFFABFAB,即,即AFAF平分平分DAB.DAB.2234考點(diǎn)二考點(diǎn)二 菱形的性質(zhì)與判定菱形的性質(zhì)與判定 (5(5年年2 2考考) )例例2 2 (2017(2017東營中考東營中考) )如圖,在如圖,在 ABCDABCD中,用直尺和圓規(guī)作中,用直尺和圓規(guī)作BADBAD的平分線的平分線AGAG交交BCBC于點(diǎn)于點(diǎn)E.E.若若BFBF8 8,ABAB5 5,則,
7、則AEAE的長為的長為( )( )A A5 B5 B6 C6 C8 D8 D1212【分析分析】 連接連接EFEF,先判定四邊形,先判定四邊形ABEFABEF的形狀,再利用勾股的形狀,再利用勾股定理進(jìn)行解答即可定理進(jìn)行解答即可【自主解答自主解答】如圖,連接如圖,連接EFEF,AEAE與與BFBF交于點(diǎn)交于點(diǎn)O.O.四邊形四邊形ABCDABCD是平行四邊形,且是平行四邊形,且AGAG是是BADBAD的平分線,的平分線,F(xiàn)AEFAEAEBAEB,F(xiàn)AEFAEEABEAB,AEBAEBEABEAB,ABABBE.BE.ABABAFAF,AFAFBEBE,四邊形四邊形ABEFABEF為平行四邊形為平行
8、四邊形又又ABABBEBE,四邊形四邊形ABEFABEF是菱形,是菱形,AEBFAEBF,OBOB BFBF4 4,OAOA AE.AE.ABAB5 5,在在RtRtAOBAOB中,中,AOAO 3 3,AEAE2AO2AO6.6.故選故選B.B.121222ABBO25 16菱形的性質(zhì)應(yīng)用及判定方法菱形的性質(zhì)應(yīng)用及判定方法(1)(1)判定一個(gè)四邊形是菱形時(shí),一是證明四條邊相等;二是判定一個(gè)四邊形是菱形時(shí),一是證明四條邊相等;二是先證明它是平行四邊形,進(jìn)而再證明它是菱形先證明它是平行四邊形,進(jìn)而再證明它是菱形(2)(2)運(yùn)用菱形的性質(zhì)時(shí),要注意菱形的對(duì)角線互相垂直這個(gè)運(yùn)用菱形的性質(zhì)時(shí),要注意菱
9、形的對(duì)角線互相垂直這個(gè)條件;此外,菱形的對(duì)角線所在的直線是菱形的對(duì)稱軸,運(yùn)條件;此外,菱形的對(duì)角線所在的直線是菱形的對(duì)稱軸,運(yùn)用這一性質(zhì)可以求出線段和的最小值用這一性質(zhì)可以求出線段和的最小值4 4(2018(2018日照中考日照中考) )如圖,在四邊形如圖,在四邊形ABCDABCD中,對(duì)角線中,對(duì)角線ACAC,BDBD相交于點(diǎn)相交于點(diǎn)O O,AOAOCOCO,BOBODO.DO.添加下列條件,不能判定添加下列條件,不能判定四邊形四邊形ABCDABCD是菱形的是是菱形的是( )( )A AABABAD BAD BACACBD BD C CACBD ACBD D DABOABOCBOCBOB B5
10、 5(2018(2018利津一模利津一模) )如圖,在菱形如圖,在菱形ABCDABCD中,中, ABAB6, DAB6, DAB6060,AEAE分別交分別交BCBC,BDBD于點(diǎn)于點(diǎn)E E,F(xiàn) F,若,若CECE2 2 ,連接,連接CF.CF.以以下結(jié)論:下結(jié)論:BAFBAFBCFBCF;點(diǎn);點(diǎn)E E到到ABAB的距離是的距離是2 2 ; S SCDFCDFSSBEFBEF94 94 ;tanDCFtanDCF . .其中正確的有其中正確的有( )( )A A4 4個(gè)個(gè) B B3 3個(gè)個(gè) C C2 2個(gè)個(gè) D D1 1個(gè)個(gè)337B B6 6(2018(2018揚(yáng)州中考揚(yáng)州中考) )如圖,在平
11、行四邊形如圖,在平行四邊形ABCDABCD中,中,DBDBDADA,點(diǎn)點(diǎn)F F是是ABAB的中點(diǎn),連接的中點(diǎn),連接DFDF并延長,交并延長,交CBCB的延長線于點(diǎn)的延長線于點(diǎn)E E,連接,連接AE.AE.(1)(1)求證:四邊形求證:四邊形AEBDAEBD是菱形;是菱形;(2)(2)若若DCDC ,tanDCBtanDCB3 3,求菱形求菱形AEBDAEBD的面積的面積10(1)(1)證明:證明:四邊形四邊形ABCDABCD是平行四邊形,是平行四邊形,ADCEADCE,DAFDAFEBF.EBF.AFDAFDEFBEFB,AFAFFBFB,AFDAFDBFEBFE,ADADEB.EB.ADEB
12、ADEB,四邊形四邊形AEBDAEBD是平行四邊形是平行四邊形BDBDADAD,四邊形四邊形AEBDAEBD是菱形是菱形(2)(2)解:解:四邊形四邊形ABCDABCD是平行四邊形,是平行四邊形,CDCDABAB ,ABCDABCD,ABEABEDCBDCB,tanABEtanABEtanDCBtanDCB3.3.四邊形四邊形AEBDAEBD是菱形,是菱形,ABDEABDE,AFAFFBFB,EFEFDFDF,tanABEtanABE 3.3.BFBF ,EFEF ,DEDE3 3 ,S S菱形菱形AEBDAEBD ABABDEDE 3 3 15.15.10EFBF1023 102101212
13、1010考點(diǎn)三考點(diǎn)三 正方形的性質(zhì)與判定正方形的性質(zhì)與判定 (5(5年年3 3考考) )例例3 3(2018(2018濰坊中考濰坊中考) )如圖,點(diǎn)如圖,點(diǎn)M M是正方形是正方形ABCDABCD邊邊CDCD上一點(diǎn),上一點(diǎn),連接連接AMAM,作,作DEAMDEAM于點(diǎn)于點(diǎn)E E,BFAMBFAM于點(diǎn)于點(diǎn)F F,連接,連接BE.BE.(1)(1)求證:求證:AEAEBFBF;(2)(2)已知已知AFAF2 2,四邊形,四邊形ABEDABED的面積為的面積為2424,求求EBFEBF的正弦值的正弦值【分析分析】 (1) (1)通過證明通過證明ABFABFDAEDAE得到得到AEAEBFBF;(2)(
14、2)設(shè)設(shè)AEAEx x,則,則BFBFx x,DEDEAFAF2 2,利用四邊形,利用四邊形ABEDABED的面的面積等于積等于ABEABE的面積與的面積與ADEADE的面積之和得到的面積之和得到 x xx x x x2 22424,解方程求出,解方程求出x x得到得到AEAEBFBF6 6,則,則EFEFx x2 24 4,然后利用勾股定理計(jì)算出然后利用勾股定理計(jì)算出BEBE,最后利用正弦的定義求解,最后利用正弦的定義求解1212【自主解答自主解答】(1)(1)四邊形四邊形ABCDABCD為正方形,為正方形,BABAADAD,BADBAD9090. .DEAMDEAM于點(diǎn)于點(diǎn)E E,BFAM
15、BFAM于點(diǎn)于點(diǎn)F F,AFBAFB9090,DEADEA9090. .ABFABFBAFBAF9090,EADEADBAFBAF9090,ABFABFEAD.EAD. 在在ABFABF和和DAEDAE中,中,ABFABFDAE(AAS)DAE(AAS),AEAEBF.BF.(2)(2)設(shè)設(shè)AEAEx x,則,則BFBFx x,DEDEAFAF2.2.SS四邊形四邊形ABEDABEDS SABEABES SAEDAED2424, x xx x x x2 22424,解得解得x x1 16 6,x x2 28(8(舍去舍去) ),EFEFx x2 24.4.在在RtRtBEFBEF中,中,BEB
16、EsinEBFsinEBF1212判定正方形的方法及其特殊性判定正方形的方法及其特殊性(1)(1)判定一個(gè)四邊形是正方形,可以先判定四邊形為矩形,判定一個(gè)四邊形是正方形,可以先判定四邊形為矩形,再證鄰邊相等或者對(duì)角線互相垂直;或先判定四邊形為菱再證鄰邊相等或者對(duì)角線互相垂直;或先判定四邊形為菱形,再證有一個(gè)角是直角或者對(duì)角線相等形,再證有一個(gè)角是直角或者對(duì)角線相等(2)(2)正方形既是特殊的矩形,又是特殊的菱形,具有它們的正方形既是特殊的矩形,又是特殊的菱形,具有它們的所有性質(zhì)所有性質(zhì)7 7(2017(2017濟(jì)南中考濟(jì)南中考) )如圖,正方形如圖,正方形ABCDABCD的對(duì)角線的對(duì)角線ACA
17、C,BDBD相相交于點(diǎn)交于點(diǎn)O O,ABAB3 3 ,E E為為OCOC上一點(diǎn),上一點(diǎn),OEOE1 1,連接,連接BEBE,過點(diǎn),過點(diǎn)A A作作AFBEAFBE于點(diǎn)于點(diǎn)F F,與,與BDBD交于點(diǎn)交于點(diǎn)G G,則,則BFBF的長是的長是( )( )2A A8 8(2018(2018青島中考青島中考) )已知正方形已知正方形ABCDABCD的邊長為的邊長為5 5,點(diǎn),點(diǎn)E E,F(xiàn) F分分別在別在ADAD,DCDC上,上,AEAEDFDF2 2,BEBE與與AFAF相交于點(diǎn)相交于點(diǎn)G G,點(diǎn),點(diǎn)H H為為BFBF的的中點(diǎn),連接中點(diǎn),連接GHGH,則,則GHGH的長為的長為 3429 9(2018(
18、2018濟(jì)寧中考濟(jì)寧中考) )如圖,在正方形如圖,在正方形ABCDABCD中,中,點(diǎn)點(diǎn)E E,F(xiàn) F分別是邊分別是邊ADAD,BCBC的中點(diǎn),連接的中點(diǎn),連接DFDF,過點(diǎn),過點(diǎn)E E作作EHDFEHDF,垂足為,垂足為H H,EHEH的延長線交的延長線交DCDC于點(diǎn)于點(diǎn)G.G.(1)(1)猜想猜想DGDG與與CFCF的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;(2)(2)過點(diǎn)過點(diǎn)H H作作MNCDMNCD,分別交,分別交ADAD,BCBC于點(diǎn)于點(diǎn)M M,N.N.若正方形若正方形ABCDABCD的邊長為的邊長為1010,點(diǎn),點(diǎn)P P是是MNMN上一點(diǎn),求上一點(diǎn),求PDCPDC周長的
19、最小值周長的最小值解:解:(1)CF(1)CF2DG.2DG.證明如下:證明如下:四邊形四邊形ABCDABCD是正方形,是正方形,ADADBCBCCDCD,ADBCADBC,ADCADC9090. .EE,F(xiàn) F分別是邊分別是邊ADAD,BCBC的中點(diǎn),的中點(diǎn),DEDE ADAD,CFCF BCBC,DEDECFCF CD.CD.ADCADC9090,EHDFEHDF,121212CDFCDFEDFEDF9090,DEGDEGEDFEDF9090,CDFCDFDEG.DEG.在在RtRtFCDFCD中,中,tanCDFtanCDF ,在在RtRtDEGDEG中,中,tanDEGtanDEG ,
20、 ,CFCF2DG.2DG.CFCD12DGDEDGCF12(2)(2)如圖,在如圖,在NBNB上取上取NQNQNCNC,連接,連接DQDQ交交MNMN于點(diǎn)于點(diǎn)P.P.MNCDMNCD,CDBCCDBC,MNBC.MNBC.又又NQNQNCNC,PCPCPQPQ,PDPDPCPCPDPDPQPQDQ.DQ.由由“兩點(diǎn)之間,線段最短兩點(diǎn)之間,線段最短”知,知,此時(shí)此時(shí)PDPDPCPC最短最短又又CDCD1010,此時(shí)此時(shí)PDCPDC的周長的周長PDPDPCPCCDCDPDPDPCPC1010最短最短MNCDMNCD,MHDMHDCDFCDF,tanMHDtanMHD tanCDFtanCDF ,
21、MHMH2MD.2MD.設(shè)設(shè)MDMDt t,則,則MHMH2t.2t.同理同理MEME2MH2MH4t4t,DEDE5t5t,CDCD2DE2DE10t10t1010,t t1 1,M DM H12CQCQ2DM2DM2.2.在在RtRtCDQCDQ中,由勾股定理得中,由勾股定理得DQDQPDCPDC周長的最小值為周長的最小值為2 2 10.10.26考點(diǎn)四考點(diǎn)四 四邊形綜合題四邊形綜合題百變例題百變例題 (2018(2018棗莊中考改編棗莊中考改編) )如圖,將矩如圖,將矩形形ABCDABCD沿沿AFAF折疊,使點(diǎn)折疊,使點(diǎn)D D落在落在BCBC邊上的點(diǎn)邊上的點(diǎn)E E處,過點(diǎn)處,過點(diǎn)E E作
22、作EGCDEGCD交交AFAF于點(diǎn)于點(diǎn)G G,連接,連接DG.DG.(1)(1)求證:四邊形求證:四邊形EFDGEFDG是菱形;是菱形;(2)(2)探究線段探究線段EGEG,GFGF,AFAF之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;(3)(3)若若AGAG ,EGEG ,求,求BEBE的長的長8103103【分析分析】 (1) (1)先依據(jù)翻折的性質(zhì)和平行線的性質(zhì)證明先依據(jù)翻折的性質(zhì)和平行線的性質(zhì)證明DGFDGFDFGDFG,從而得到,從而得到GDGDDFDF,再根據(jù)翻折的性質(zhì)即可證明,再根據(jù)翻折的性質(zhì)即可證明DGDGGEGEDFDFEFEF;(2)(2)連接連接DEDE,交,
23、交AFAF于點(diǎn)于點(diǎn)O.O.由菱形的性質(zhì)可知由菱形的性質(zhì)可知GFDEGFDE,OGOGOFOF GFGF,然后證明,然后證明DOFDOFADFADF,由相似三角形的性質(zhì)可證,由相似三角形的性質(zhì)可證明明DFDF2 2FOFOAFAF,于是可得到,于是可得到EGEG,AFAF,GFGF的數(shù)量關(guān)系;的數(shù)量關(guān)系;12(3)(3)過點(diǎn)過點(diǎn)G G作作GHDCGHDC,垂足為,垂足為H.H.利用利用(2)(2)的結(jié)論可求得的結(jié)論可求得FGFG,然后在然后在ADFADF中依據(jù)勾股定理可求得中依據(jù)勾股定理可求得ADAD的長,然后再證明的長,然后再證明FGHFGHFADFAD,利用相似三角形的性質(zhì)可求得,利用相似三
24、角形的性質(zhì)可求得GHGH的長,的長,最后依據(jù)最后依據(jù)BEBEADADGHGH求解即可求解即可【自主解答自主解答】 (1)GEDF(1)GEDF,EGFEGFDFG.DFG.由翻折的性質(zhì)可知由翻折的性質(zhì)可知GDGDGEGE,DFDFEFEF,DGFDGFEGFEGF,DGFDGFDFGDFG,GDGDDFDF,DGDGGEGEDFDFEFEF,四邊形四邊形EFDGEFDG是菱形是菱形(2)EG(2)EG2 2 GFGFAF.AF.理由如下:如圖,連接理由如下:如圖,連接DEDE,交,交AFAF于點(diǎn)于點(diǎn)O.O.四邊形四邊形EFDGEFDG是菱形,是菱形,GFDEGFDE,OGOGOFOF GF.G
25、F.DOFDOFADFADF9090,OFDOFDDFADFA,DOFDOFADFADF, ,DFDF2 2FOFOAF.AF.FOFO GFGF,DFDFEGEG,EGEG2 2 GFGFAF.AF.1212DFAFFODF1212(3)(3)如圖,過點(diǎn)如圖,過點(diǎn)G G作作GHDCGHDC,垂足為點(diǎn),垂足為點(diǎn)H.H.變式變式1 1:如圖,若點(diǎn):如圖,若點(diǎn)G G在在BEBE上,上,ADAD1010,ABAB6 6,CECE2 2,將將ABGABG沿沿AGAG折疊,點(diǎn)折疊,點(diǎn)B B恰好落在線段恰好落在線段AEAE上的點(diǎn)上的點(diǎn)H H處求證:處求證:(1)FAG(1)FAG4545;(2)S(2)S
26、ABGABG S SEGHEGH;(3)BG(3)BGCECEGE.GE.32證明:如圖,證明:如圖,由題意可知,由題意可知,BGBGGHGH,AEAEADAD1010,AHAHABAB6 6,1 12 2,3 34.4.(1)1(1)12 23 34 4BADBAD9090,2 23 3 BADBAD 90904545,即即FAGFAG4545. .1212(2)AE(2)AE1010,AHAH6 6,HEHEAEAEAHAH10106 64.4.設(shè)設(shè)BGBGx x,GHGHBGBGx x,GEGEADADBGBGECEC1010 x x2 28 8x.x.在在RtRtGHEGHE中,中,G
27、EGE2 2GHGH2 2HEHE2 2,(8(8x)x)2 2x x2 24 42 2,x x3 3,即即GHGHBGBG3 3,S SABGABG ABABBGBG 6 63 39 9,S SGHEGHE GHGHHEHE 3 34 46 6,S SABGABG S SEGHEGH. .(3)GE(3)GE8 8x x8 83 35 5,BGBGECEC3 32 25 5,BGBGCECEGE.GE.1212121212變式變式2 2:如圖,矩形:如圖,矩形ABCDABCD中,中,ADAD1010,ABAB6 6,若點(diǎn),若點(diǎn)M M是是BCBC邊邊上一點(diǎn),連接上一點(diǎn),連接AMAM,把,把B
28、B沿沿AMAM折疊,使點(diǎn)折疊,使點(diǎn)B B落在點(diǎn)落在點(diǎn)BB處,當(dāng)處,當(dāng)CMBCMB為直角三角形時(shí),求為直角三角形時(shí),求BMBM的長的長解:如圖,當(dāng)點(diǎn)解:如圖,當(dāng)點(diǎn)BB落在矩形內(nèi)部時(shí),連接落在矩形內(nèi)部時(shí),連接ACAC,在在RtRtABCABC中,中,ABAB6 6,BCBC1010,ACACB B沿沿AMAM折疊,使點(diǎn)折疊,使點(diǎn)B B落在點(diǎn)落在點(diǎn)BB處,處,ABMABMB B9090. .當(dāng)當(dāng)CMBCMB為直角三角形時(shí),只能得到為直角三角形時(shí),只能得到MBCMBC9090,點(diǎn)點(diǎn)A A,BB,C C共線,即共線,即B B沿沿AMAM折疊,使點(diǎn)折疊,使點(diǎn)B B落在對(duì)角線落在對(duì)角線ACAC上的點(diǎn)上的點(diǎn)BB處,處,MBMBMBMB,ABABABAB6 6,CBCB2 2 6.6.設(shè)設(shè)BMBMx x,則,則MBMBx x,CMCM1010 x x,在在RtRtCMBCMB中,中,MCMC2 2MBMB2 2CBCB2 2,(10(10 x)x)2 2x x2 2(2 (2 6)6)2 2,解得解得x x ,346 34 18534BMBM . .如圖,當(dāng)點(diǎn)如圖,當(dāng)點(diǎn)BB落在落在ADAD邊上時(shí),邊上時(shí),此時(shí)四邊形此時(shí)四邊形ABMBABMB為正方形,為正方形,BMBMABAB6.6.綜上所述,綜上所述,BMBM的長為的長為 或或6.6.6 34 1856 34 185
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