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文檔簡介

2021中考數(shù)學(xué)三輪專題突破訓(xùn)練:正方形及四

邊形綜合問題

一、選擇題

i.下列命題是假命題的是()

A.平行四邊形既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形

B.同角(或等角)的余角相等

C.線段垂直平分線上的點(diǎn)到線段兩端的距離相等

D.正方形的對角線相等,且互相垂直平分

2.小紅用次數(shù)最少的對折方法驗(yàn)證了一條四邊形絲巾的形狀是正方形,她對折了

()

A.1次B.2次C.3次D.4次

3.如圖,正方形ABCD的面積為1,則以相鄰兩邊中點(diǎn)連線EF為邊的正方形

EFGH的周長為()

A.啦

B.2啦

C.^2+1

D.2^2+1

4.如圖,在正方形ABC。中,AB=\,點(diǎn)E,尸分別在邊和CO上,AE=AF,

ZEAF=60°,則CF的長是()

A①B.在C.V3-1D.-

423

5.如圖正方形ABC。中,£為A3中點(diǎn),F(xiàn)E±AB,AF=2AE,EC交8。于點(diǎn)O,

則NOOC的度數(shù)為()

A.60°B.67.5°C.75°D.54°

6.(2020?威海)如圖,在QABCO中,對角線BOLAO,AB=[0,AD=6,。為

8。的中點(diǎn),E為邊AB上一點(diǎn),直線E。交CO于點(diǎn)尺連結(jié)。E,BF.下列結(jié)

論不成立的是()

A.四邊形OE8E為平行四邊形

B.若AE=3.6,則四邊形/為矩形

C.若AE=5,則四邊形。砧尸為菱形

D.若AE=4.8,則四邊形。EBE為正方形

7.如圖,把正方形紙片ABCD沿對邊中點(diǎn)所在的直線對折后展開,折痕為MN,

再過點(diǎn)B折疊紙片,使點(diǎn)A落在MN上的點(diǎn)F處,折痕為BE.若AB的長為2,

則FM的長為()

A.2B.C.y/2D.1

8.已知在平面直角坐標(biāo)系中放置了5個如圖X3-1-10所示的正方形(用陰影表

示),點(diǎn)B\在y軸上,點(diǎn)G、屈、氏、C2、氏、&、。3在x軸上.若正方形

的邊長為1,ZBICIO=60°,BiG〃&。2〃&。3,則點(diǎn)4到x軸的距離是()

A巾+3小+1

A-18u-18

Vl+3V3+1

。6U-6

二、填空題

9.以正方形ABC。的邊AO為邊作等邊三角形ADE,則NBEC的度數(shù)是.

10.如圖,E,尸是正方形ABCO的對角線AC上的兩點(diǎn),AC=8,AE=CF=2,則

四邊形BEDF的周長是.

11.如圖,在正方形A3CD中,AC為對角線,點(diǎn)E在A3邊上,"LAC于點(diǎn)F,

連接EC,AF=3,若△EEC的周長為12,則EC的長為.

12.如圖,正方形ABCO的頂點(diǎn)C,A分別在x軸,y軸上,BC是菱形BDCE

的對角線,若ND=60。,BC=2,則點(diǎn)D的坐標(biāo)是,

13.如圖,正方形ABCD的邊長為26,對角線AC,BD相交于點(diǎn)O,E是OC

的中點(diǎn),連接BE,過點(diǎn)A作AM_LBE于點(diǎn)M,交BD于點(diǎn)F,則FM的長為

14.如圖,有一個邊長不定的正方形ABCD,它的兩個相對的頂點(diǎn)A,C分別在

邊長為1的正六邊形一組平行的對邊上,另外兩個頂點(diǎn)B,D在正六邊形內(nèi)部(包

括邊界),則正方形邊長。的取值范圍是.

A

C

15.如圖,正方形ABCD的面積為3cm2,E為BC邊上一點(diǎn),ZBAE=30°,F

為AE的中點(diǎn),過點(diǎn)F作直線分別與AB,DC相交于點(diǎn)M,N.若MN=AE,則

AM的長等于_______cm.

16.七巧板是一種古老的中國傳統(tǒng)智力游戲,被譽(yù)為“東方魔板”.由邊長為4立的

正方形A3CO可以制作一副如圖①所示的七巧板,現(xiàn)將這副七巧板在正方形

EFG”內(nèi)拼成如圖②所示的“拼搏兔”造型(其中點(diǎn)。,式分別與圖②中的點(diǎn)E,G

重合,點(diǎn)尸在邊E"上),則“拼搏兔”所在正方形EFGH的邊長是.

三、解答題

17.如圖,正方形ABC0的對角線AC,8D相交于點(diǎn)0,E是0C上一點(diǎn),連接

EA過點(diǎn)A作垂足為M,AM與8。相交于點(diǎn)E

求證:0E=0E

18.已知:如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)E在邊CD上,AQLBE于點(diǎn)Q,DP

±AQ于點(diǎn)P.

(1)求證:AP=BQ;

⑵在不添加任何輔助線的情況下,請直接寫出圖中四對線段,使每對中較長線

段與較短線段長度的差等于PQ長.

19.如圖,正方形ABC。的對角線交于點(diǎn)。,點(diǎn)E,尸分別在AB,BC1.(AE<BE),

且NEO尸=90。,OE,D4的延長線交于點(diǎn)M,OF,45的延長線交于點(diǎn)M連接

MN.

⑴求證:OM=ON;

(2)若正方形ABC。的邊長為4,E為0M的中點(diǎn),求的長.

M

20.如圖,已知四邊形ABCD和四邊形DEFG為正方形,點(diǎn)E在線段DC上,點(diǎn)

A,D,G在同一條直線上,且AD=3,DE=1,連接AC,CG,AE,并延長

AE交CG于點(diǎn)H.

⑴求5/nZEAC的值;

(2)求線段AH的長.

21.在矩形ABC。中,AD=4,M是AO的中點(diǎn),點(diǎn)£是線段A8上一點(diǎn),連接

EM并延長交線段CD的延長線于點(diǎn)F.

(1)如圖①,求證:XAEM會△。尸M;

(2)如圖②,若AB=2,過點(diǎn)M作MG_LEb交線段于點(diǎn)G,求證:AGEF是

等腰直角三角形;

(3)如圖③,若AB=2小,過點(diǎn)M作MGLEF交線段BC的延長線于點(diǎn)G,若

MG=nME,求〃的值.

22.如圖,在直角梯形43CD中,ZA=ZD=90°,AB=8cm,CD=10cm,AD

=6cm,點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā),沿A—。—C方向運(yùn)動,運(yùn)動速度為2cm/s,點(diǎn)/同

時從點(diǎn)A出發(fā),沿A―3方向運(yùn)動,運(yùn)動速度為1cm/s.設(shè)運(yùn)動時間為r(s),△CEF

的面積為S(cm2).

(1)當(dāng)OS也3時,t=,EF=?.

(2)當(dāng)03區(qū)3時(如圖①),求S與/的函數(shù)關(guān)系式,并化為S=a(t-7?)2+Z的形式,

指出當(dāng)/為何值時,S有最大值,最大值為多少?

(3)當(dāng)33二8時(如圖②),求S與[的函數(shù)關(guān)系式,并求出當(dāng)/為何值時,S有最大

值,最大值為多少?

圖①圖②

23.已知正方形ABC。中,點(diǎn)E在8C上,連接AE,過點(diǎn)8作8nLAE于點(diǎn)G,

交CD于點(diǎn)F.

(1)如圖①,連接AF,若AB=4,BE=\,求證:△BCWAABE;

(2)如圖②,連接8。,交AE于點(diǎn)N,連接AC,分別交B。、BF于點(diǎn)0、M,連

接GO,求證:GO平分NAGF;

(3)如圖③,在第(2)問的條件下,連接CG,若CGLG。,AG=nCG,求〃的值.

圖①圖②圖③

24.(2020.河南)將正方形ABCD的邊AB繞點(diǎn)A逆時針旋轉(zhuǎn)至AB。記旋轉(zhuǎn)角為a.

連接BB,,過點(diǎn)D作DE垂直于直線BB,,垂足為點(diǎn)E,連接DB,,CE.

(1)如圖1,當(dāng)a=60。時,Z\DEB,的形狀為,連接BD,可求出處的值

為;

(2)當(dāng)0。<。<360。且a,90。時,①(1)中的兩個結(jié)論是否仍然成立?如果成立,請

僅就圖2的情形進(jìn)行證明;如果不成立,請說明理由;

②當(dāng)以點(diǎn)B,、E、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形時,請直接寫出”的值.

2021中考數(shù)學(xué)三輪專題突破訓(xùn)練:正方形及四

邊形綜合問題-答案

一、選擇題

1.【答案】A

2.【答案】B

3.【答案】B【解析】?.?正方形A3CD的面積為1,...BC=a)=l,\'E,尸是

邊的中點(diǎn),,。七二仃二],:.EF=、I(;)2+J)2=當(dāng),則正方形EFG”的

周長為4x半=26.

4.【答案】C[解析]連接EE;AE=AF,ZEAF=60°,二△AEF為等邊三角形,

.,.AE=EE,.,四邊形4BCD為正方形,,/於/止/=叱止力。,.,.RMABE

且RtA/1DF(HL),/.BE=DF,/.EC=CF.設(shè)CF=x,則EC=x,

!22222

AE=EF=\EC+FC=V2A:>BE=l-x.在RtAABE中,AB+BE=AE,

1+(1㈤2=(揚(yáng):)2,解得x=^-l(舍負(fù)).故選C.

5.【答案】A[解析]連接BF,...E為A3中點(diǎn),F(xiàn)ELAB,垂直平分A3,

:.AF=BF.,:AF=2AE,

:.AF=AB,:.AF=BF=AB,,△ABF為等邊三角形,:.ZFBA=60°,BF=BC,

二NFCB=NBFC=15°,Y四邊形ABCD為正方形,

ZDBC=45°,根據(jù)三角形的外角等于與它不相鄰的兩個內(nèi)角的和得/

D<9C=15°+45°=60°.

6.【答案】:為8。的中點(diǎn),

:.OB=OD,

???四邊形ABCD為平行四邊形,

:.DC//AB,

:.ZCDO=ZEBO,/DFO=ZOEB,

:.^FDO^/\EBO(A45),

:.OE=OF,

四邊形。破尸為平行四邊形,

故A選頂結(jié)論正確,

若AE=3.6,AD=6,

.AE3.63

??通="T=環(huán)

AD63

乂?-10-5,

.AEAD

,?麗=而

ZDAE=ZBAD,

:.^DAE^/\BAD,

:.AED=ZADB=90°.

故B選項(xiàng)結(jié)論正確,

VAB=10,AE=5,

:.BE=59

又?:ZADB=90°f

=

DE=^AB59

:.DE=BE,

...四邊形。仍尸為菱形.

故。選項(xiàng)結(jié)論正確,

???AE=3.6時,四邊形。EBR為矩形,AE=5時,四邊形/為菱形,

,AE=4.8時,四邊形。硝尸不可能是正方形.

故。不正確.

故選:D.

7.【答案】B【解析】???43=2,.?.8/=2,又由勾股定理得

FM=ylFB2~BM2=小.

8.【答案】《,0)D解析:過小正方形的一個頂點(diǎn)。3作尸。,x軸于點(diǎn)。,過點(diǎn)

4作4尸,尸。于點(diǎn)尸.

?.?正方形AiBiCQi的邊長為1,ZBiCiO=60°,SC〃B2c2〃83c3,

33c3七4=60°,ZDICIEI=30°,N£2&C2=30°,

.".D\E\=^D\Ci=^,;.DIEI=B2E2=],

1

.,.330。=1^=亳解得:&C2邛.

■A.―近B3E4

,?坊匕4—r,cos30°=艱,

解得:B3c3=(.

則03c34

根據(jù)題意得出:

ND3c3。=30°,/。3。3。=60。,ZA3D3F=30°,

/-£>30=2X3=6,

改=zwcos3(r=g用=#

則點(diǎn)4到x軸的距離

:1

FQ=D3Q+FD3=1+^-=^.

二、填空題

9.【答案】30?;?50。[解析]如圖①,?.?△AOE是等邊三角形,

:.DE=DA,ZDEA=Zl=6Q°.

?.?四邊形A6CD是正方形,

:.DC=DA,Z2=90°.

:.ZCDE=150°,DE=DC,

.*.Z3=i(180°-150o)=15°.

同理可求得N4=15。.

,NBEC=30°.

如圖②,?.?△AOE是等邊三角形,

:.DE=DA,Zl=Z2=60°,

?.?四邊形ABC。是正方形,

:.DC=DA,NC0A=90°.

:.DE=DC,Z3=3O°,

.?.Z4=i(180°-30°)=75°.

同理可求得N5=75。.

,ZBEC=360°—Z2—Z4—Z5=150°.

故答案為30?;?50°.

10.【答案】8曰[解析]如圖,連接8。交AC于點(diǎn)

?四邊形A3CO為正方形,:.BD±AC,OD=OB=OA=OC,

,:AE=CF=2,

:.OA-AE=OC-CF,BPOE=OF,

:.四邊形BEDF為平行四邊形,且BDLEF,

四邊形8EDF為菱形,

:.DE=DF=BE=BF,

':AC=BD=S,OE=OF=—=2,,由勾股定理

2

得:。七=、。。2+CE2=,42+22=2v虧

...四邊形BEDF的周長=4OE=4x2?=8?,故答案為:8逐.

U.【答案】5[解析?四邊形ABC。是正方形,AC為對角線,

/.ZM£=45°,XV£F±AC,

ZAFE=90°,ZAEF=45°,

:.EF=AF=3,

EFC的周長為12,

:.FC=12-3-EC=9-EC,

在RSEFC中,EC2=EF2+FC2,

:.EC2=9+(9-EC)2,

解得EC=5.

12.【答案】(5+2,7)【解析】如解圖,過點(diǎn)D作DGLBC于G,DFLx軸

于F,?.?在菱形BDCE中,BD=CD,ZBDC=60°,二4BCD是等邊三角形,

/.DF=CG=1BC=1,CF=DG=小,/.OF=V3+2,.2(市+2,1).

V5

13.【答案】【解析】?.?四邊形ABCD為正方形,.?.AO=BO,ZAOF=ZBOE

=90°,VAM±BE,ZAFO=ZBFM,/.ZFAO=ZEBO,在△AFO和△BEO

jZAOF=ZBOE

中,<AO=BO,.,.AAFO^ABEOCASA),/.FO=EO,二?正方形ABCD

LZFAO=ZEBO

的邊長為2dLE是OC的中點(diǎn),.*.FO=EO=1=BF,BO=2,.?.在R/Z\BOE

中,BE=^/l2+22=小,由ZFBM=ZEBO,ZFMB=ZEOB,可得

FMBFFM1\[5

△BFM-ABEO,???券=器,即彳=卡,???FM=^.

tsuotsiA/5D

14.【答案】唱好3—小【解析】?.,ABCD是正方形,,AB=a=乎AC,,a

的取值范圍與AC的長度直接相關(guān).如解圖①,當(dāng)A,C兩點(diǎn)恰好是正六邊形一

組對邊中點(diǎn)時,。的值最小,?.?正六邊形的邊長為1,,AC=小,,AB=a=乎

AC=事如解圖②,連接MN,延長AE,BF交于點(diǎn)G,?.?正六邊形和正方形

ABCD,.?.△MNG、△ABG、△EFG為正三角形,設(shè)AE=BF=x,則AM=BN

=1—x,AG=BG=AB=l+x=a,VGM=MN=2,ZBNM=60°,

BCa

22

.".5znZBNM=5z?60o=HT7=~-----,.,.小(1-x)=a,.?.?。?—a)=a,解得,a

EN1—xvv

=翕£=3一??;正方形邊長。的取值范圍是孱與一S.

圖①圖②

15.【答案】乎或乎【解析】如解圖,過N作NGLAB,交AB于點(diǎn)G,?..四

邊形ABCD為正方形,.?.AB=AD=NG=,§cm,在/?rAABE中,ZBAE=30°,

AB=^/3cm,.,.BE=1cm,AE=2cm,,.'F為AE的中點(diǎn),二AF=^AE=1c,m,

AB=NG

在^aABE和放ANGM中,(AE—NM,-'-BE=

GM,ZBAE=ZMNG=30°,ZAEB=ZNMG=60°,/.ZAFM=90°,即

AF]2、h

MN1AE,在?△AMF中,ZFAM=30°,AF=1cm,AAM=-^^=下=-^-

cos30^33

2

cm,由對稱性得到AM,=BM=AB-AM=S—乎=9C7W,綜上,AM的長

16.【答案】4遙[解析]如圖,連接EG,作GMLEN交EN的延長線于M.

在EMG中,:GM=4,EAf=2+2+4+4=12,

/.EG=\iEM2+GM2R122+42=4同,

:.EH羋=4相.

三、解答題

17.【答案】

證明:在正方形ABCZ)中,ACLBD,

:.ZA0F=ZB0E=9Q°.

,:AMVBE,:.ZAME=9Q0,

:.ZFAO+ZAEB=ZEBO+ZAEB=90°,

:.ZFAO=ZEBO.

在正方形ABCD中,

AC=BD,OA=-AC,OB=-BD,

22

:.OA=OB,

AO金△30E(ASA),,OE=OF.

18.【答案】

(1)證明:?.?四邊形ABCD是正方形,

/.AB=AD,ZBAQ+ZDAP=90°=ZDAB,

VDP1AQ,

.".ZDAP+ZADP=90°,

,NBAQ=NADP.

在aDAP和^ABQ中,

fZAPD=ZAQB=90°

<ZADP=ZBAQ,(2分)

IAD=AB

.,.△DAP^AABQ(A4S),

/.AP=BQ.(4分)

(2)解:①AQ和AP;(5分)

②DP和AP;(6分)

③AQ和BQ;(7分)

?DP和BQ.(8分)

【解法提示】①由題圖直接得:AQ-AP=PQ;

②?.,△ABQ絲ADAP,

,AQ=DP,

/.DP-AP=AQ-AP=PQ;

③,.,△ABQ-DAP,

,BQ=AP,

.,.AQ-BQ=AQ-AP=PQ;

?VAABQ^ADAP,

,DP=AQ,BQ=AP,

/.DP-BQ=AQ-AP=PQ.

19.【答案】

解:(1)證明:正方形ABC。中,AC=BD,OA=^AC,OB=OD=^BD,:.OA=OB=OD,

':ACA.BD,,NA08=NA00=90。,

,NOAO=NO氐4=45。,:.Z0AM=Z0BN,

又?.?NEOE=90。,:2A0M=/B0N,

,△AOM^/XBON,:.OM=ON.

(2)如圖,過點(diǎn)。作于產(chǎn),

:.Z0PA=9Q°,ZOPA=ZMAE,

YE為0M中點(diǎn),/.OE=ME,

又,?ZAEM=NPEO,:.△AEM學(xué)APEO,

:.AE=EP,

':OA=OB,OPLAB,:.AP=BP=-AB=2,

2

:.EP=\.

RtAOPB,NOBP=45°,:.0P=PB=2,

RtAOEP中,OE=,OP2+PE2=G

OM=2OE=2p,

□△OMN中,OM=ON,:.MN=y/2OM=2y[10.

20.【答案】

解:(1)由題意知EC=2,AE=V10,

如解圖,過點(diǎn)E作EMLAC于點(diǎn)M,

.,.ZEMC=90°,易知NACD=45。,

.?.△EMC是等腰直角三角形,

???EM=V^,

5Z7?ZEAC分)

r\JC/D

(2)在4GDC與^EDA中,

[DG=DE

{NGDC=NEDA,

IDC=DA

.,.△GDC^AEDA(5AS),

/.ZGCD=ZEAD,

又?.?/HEC=NDEA,

.,.ZEHC=ZEDA=90°,

AAH1GC,(7分)

SAAGC=^XAGXDC=^XGCXAH,

/.^x4x3=^x^/10xAH,(9分)

.,.AH=1VT5.(10分)

21.【答案】

(1)證明:..?四邊形ABC。是矩形,

AZEAM=ZFDM=90°,

?.?M是AO的中點(diǎn),

:.AM=DM,

在△AME和△£>畫中,

f/A=NFDB

<AM=DM,

VZAME=ZDMF

:.△AEM絲△DFM(ASA);

(2)證明:如解圖①,過點(diǎn)G作G”,A。于”,

解圖①

VZ/4=ZB=ZAHG=90°,

...四邊形A8G”是矩形,

:.GH=AB=2,

?..M是AO的中點(diǎn),

AM=^AD=2,AM=GH,

,JMGLEF,:.ZGME=90°

:.ZAME+ZGMH=90°.

VZAME+ZAEM=90°,

,ZAEM=NGMH,

在△AEM和△"MG中,

(AM=GH

{NAEM=NGMH,

[ZA=ZAHG

:.AAEM烏△HMG,

:.ME=MG,

:.ZEGM=45°,

由(1)得△AEMg△。月0,

:.ME=MF,

\'MG±EF,

:.AEMGW叢FMG,

:.GE=GF,

:.ZEGF=2ZEGM=9Q0,

.?.△GE尸是等腰直角三角形.

(3)解:如解圖②,過點(diǎn)G作GHLAO交AO延長線于點(diǎn)”,

解圖②

VZA=ZB=ZAHG=90°,

...四邊形ABG”是矩形,

:.GH=AB=2\[3,

\'MG±EF,

:.ZGME=9Q°,

/.ZAME+ZGMH=90°,

VZAME+Z/1EM=90°,

ZAEM=ZGMH,

又?.?/A=NG”M=90°,

/.AAEMs/\HMG,

.EMAM

,,MG=GH,

在Rt/\GME中,tanZMEG=~^r;=y[3,

tLlVlv

/.n=V3

22.【答案】

(1)^2;【解法提示】根據(jù)題意知,AF=t,AE=2t,VZ/l=90o,:.AF2+AE2

=EF2,即3+⑵)2=(回)2,解得:尸也(負(fù)值舍去).

(2)當(dāng)OS於3時,如解圖①,過點(diǎn)C作CPLAB,交A3延長線于點(diǎn)P,

解圖①

,?ZA=Z£>=90°,

...四邊形APCO是矩形,

則CP=AO=6cm,

*.,AB=8cm,AD=6cm,

/.BF=(8—/)cm,OE=(6—2f)cm,

貝US=S梯形ABCO——SAAEF——SACBF~~SACDE

1,11,1,

=2X(8+10)x6—2xtx2f—/x(8—r)x6—/x(6—2r)x10

=一3+13,

°13,,169

即nnS=-(?—y)2+—,

13

???當(dāng)?shù)鶗r,S隨/的增大而增大,

...當(dāng)r=3時,S取得最大值,最大值為30;

(3)當(dāng)38性8時,如解圖②,過點(diǎn)/作bQ_LCO于點(diǎn)Q,

解圖②

由NA=N0=9O。,知四邊形AO0尸是矩形,

/.FQ=AD=6cm,

\9AD+DE=2t,AD=6cm,CD=10cm,

/.CE=(16—2r)cm,

則此時S=1x(16-2r)x6=48-6r,

V-6<0,

,S隨/的增大而減小,

...當(dāng)r=3時,S取得最大值,最大值為30cm2.

23.【答案】

⑴證明:?.?四邊形ABCD是正方形,

:.BC=CD=AD=AB=4,ZABE=ZC=ZD=90°,

/.ZABG+ZCBF=90°,

,/BFA.AE,

:.ZABG+ZBAE=90°,

:.NBAE=/CBF,

在△BCR和△ABE中,

fZC=NABE

|BC=AB,

[ZCBF=ZBAE

:.AABE(ASA);

(2)證明:':AC1BD,BF1AE,

:.ZAOB=ZAGB=ZAGF=90°,

,A、B、G、。四點(diǎn)共圓,

AZAGO=ZABO=45°,

:.ZFG0=9Q°-45°=45°=ZAGO,

...GO平分NAGE

(3)解:如解圖,連接ER

解圖

,JCGA.GO,

,NOGC=90°,

?:NEGF=NBCD=90°,

:.ZEGF+ZBCD=ISO°,

:.C.E、G、尸四點(diǎn)共圓,

/.ZEFC=ZEGC=180°-90°-45°=45°,

.??△CEb是等腰直角三角形,

:.CE=CF,

同(1)得△Bb/△ABE,

:.CF=BE,

:.CE=BE=^BC,

AC=坐BC=\[2CE,

由(2)得A、B、G、。四點(diǎn)共圓,

:.ZBOG=ZBAE,

VZG£C=90°+ZBAE,ZGOA=90°+ZBOG,

:.ZGOA=ZGEC,

又?.?/EGC=NAGO=45°,

,AAOG^ACEG,

?姮=空

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