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2024高考二輪數(shù)學(xué)新教材講義培優(yōu)點(diǎn)8圓錐曲線中非
對(duì)稱韋達(dá)定理的應(yīng)用
1.己知拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)為凡點(diǎn)P(l,2),A(x”)-1),8(X2,?)
均在拋物線上.
(1)寫(xiě)出該拋物線的方程及其準(zhǔn)線方程;
(2)若j=2/,求直線AB的斜率.
2.已知橢圓E的左、右焦點(diǎn)分別為尸i(一c,0),尸2(c,0)(c>0).點(diǎn)M在E上,M6,吊尸2,△MQE
的周長(zhǎng)為6+4a,面積為gc.
(1)求E的方程;
(2)設(shè)E的左、右頂點(diǎn)分別為A,B,過(guò)點(diǎn)(|,0)的直線/與E交于C,D兩點(diǎn),記直線AC的
斜率為直線8。的斜率為依,則.(從以下①②③三個(gè)問(wèn)題中任選一個(gè)填到橫線
上并給出解答)
①求直線AC和BD交點(diǎn)的軌跡方程;
②是否存在實(shí)常數(shù)九使得k=衣2恒成立;
③過(guò)點(diǎn)C作關(guān)于尤軸的對(duì)稱點(diǎn)C',連接O微重點(diǎn)10離
心率的范圍問(wèn)題
1.若橢圓上存在點(diǎn)P,使得尸到橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之比為2:1,則該橢圓的離心率e的
取值范圍是()
B(0,用
72
2.已知橢圓今+方=1(〃>比>0)的左、右焦點(diǎn)分別為Fi,F(xiàn)i,橢圓上存在點(diǎn)A,使得NQ4B
=:,則橢圓離心率的范圍為()
3.己知雙曲線E:/一方=1(“>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F,,若E上點(diǎn)A滿足|AQ|
=21461,且向量福,禍夾角的取值范圍為專,兀,則E的離心率取值范圍是()
A.他,的B.[巾,3]
C.[3,5]D.[7,9]
72
4.(2023?嘉定模擬)已知雙曲線C:點(diǎn)一£=1(“>0,歷>0)的離心率為e,點(diǎn)8的坐標(biāo)為(0,b),
若C上的任意一點(diǎn)P都滿足貝底)
1+*J31+"^3
A."W-2~B.-
」+小、1+小
C.l<eW-2~D.eN-歹一
5.(2023?衡陽(yáng)模擬)設(shè)橢圓C:,+方=
13泌>0)的右焦點(diǎn)為F,橢圓C上的兩點(diǎn)A,B關(guān)于
原點(diǎn)對(duì)稱,且滿足MBB=O,\FB\^\FA\^2\FB\,則橢圓C的離心率的取值范圍為()
A(0,乎]B惇知
C.[|,用D惇1)
6.(2023?泉州模擬)已知雙曲線C:,一$=1(">0,h>0)的上、下焦點(diǎn)分別為Fi,F(xiàn)2,點(diǎn)M
在C的下支上,過(guò)點(diǎn)M作C的一條漸近線的垂線,垂足為£>,若IMQAIFiBI-IMQI恒成立,
則C的離心率的取值范圍為()
A.0,3B.g,2)
C.(1,2)D.g,+8)
v22
7.(多選)已知點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn),F(xiàn)i(-c,0),F2(c,0)為橢圓空+v方=l(a>Z>0)的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)
P為橢圓上一點(diǎn),且耐?朋=2廿,下列說(shuō)法正確的是()
A.\OP\=y[3c
B.離心率范圍為1,用
C.當(dāng)點(diǎn)P為短軸端點(diǎn)時(shí),為等腰直角三角形
D.若則12112尸1尸尸2=也
7?
8.(多選)(2023?溫州模擬)已知Fi(-c,0),&(G0)(0。)是橢圓Ci:興+5=13>加>0)與雙曲線
72
C2:a嗑=1(。2>0,左>0)共同的焦點(diǎn),e”62分別為C|,C2的離心率,點(diǎn)仞是它們的一個(gè)
交點(diǎn),則以下判斷正確的有()
A.△F1MF2面積為方也
B.若NFIMF2=0,則ei《(sin爭(zhēng)1)
C.若/F1“尸2=爭(zhēng),則eg的取值范圍為[坐,+°°j
D.若NFiM尸2=手,則H+及的取值范圍為(2,+~)
?29
9.(2023?晉中模擬)點(diǎn)A”4是雙曲線E:/一方=1(。>0,。>0)的左、右頂點(diǎn).若直線x=。
上存在點(diǎn)P,使得N4以2=*則該雙曲線的離心率取值范圍為
r2-v2-JT
10.(2023?成都模擬)雙曲線“:S-p=l(a>0,6>0洪左、右焦點(diǎn)分別為Fi,6,傾斜角為]
的直線尸尸2與雙曲線H在第一象限交于點(diǎn)P,設(shè)△QP巳內(nèi)切圓半徑為r,若尸尸2|22小r,則
雙曲線H的離心率的取值范圍為
微重點(diǎn)11圓錐曲線中二級(jí)結(jié)論的應(yīng)用
1.(2023?淄博質(zhì)檢)設(shè)雙曲線C:,一營(yíng)=1(。>0,/?0)的左、右焦點(diǎn)分別為Q,&,離心率為
小.P是C上一點(diǎn),且QPLF2P.若△PQF2的面積為4,則a等于()
A.1B.2C.4D.8
2.已知拋物線C的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),準(zhǔn)線方程為x=-1,過(guò)其焦點(diǎn)廠的直線/與拋物線C
交于A,B兩點(diǎn),若直線/的斜率為1,則弦AB的長(zhǎng)為()
A.4B.6C.7D.8
^2
+方=1(“>6>0)的左、右焦點(diǎn)分別為心若橢圓C
3.(2023?齊齊哈爾模擬)已知橢圓Ca2
上存在一點(diǎn)M,使得內(nèi)「2|是|MF||與IMBI的等比中項(xiàng),則橢圓C的離心率的取值范圍是()
4.已知直線/:尸丘與橢圓E:/+方=13*0)交于A,B兩點(diǎn),M是橢圓上異于4,B
的一點(diǎn).若橢圓E的離心率的取值范圍是惇,啕,則直線MA,MB斜率之積的取值范圍
是()
5.(多選)(2023?齊齊哈爾模擬)偉大的古希臘哲學(xué)家、百科式科學(xué)家阿基米德最早采用不斷分
割法求得橢圓的面積為橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)和短半軸長(zhǎng)乘積的兀倍,這種方法已具有積分計(jì)算的
雛形.已知橢圓C的面積為12小兀,離心率為京F|,F2是橢圓c在x軸上的兩個(gè)焦點(diǎn),A
為橢圓C上的動(dòng)點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()
A.橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為各導(dǎo)=1
B.若/尸14尸2=余則=2即
7T
C.存在點(diǎn)A,使得
D?鬲+看的最小值為
6.(多選)(2023?襄陽(yáng)模擬)如圖,過(guò)雙曲線C:x2-=1(〃>0)右支上一點(diǎn)P作雙曲線的切線/
b2
分別交兩漸近線于A,B兩點(diǎn),交x軸于點(diǎn)。,F(xiàn)i,&分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),。為坐
標(biāo)原點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是()
A.\AB\mm=1b
B.SAOAP=S4OBP
C.Si\AOB=2b
D.若存在點(diǎn)P,使cos/FiP尸2=/且而5=2而,則雙曲線C的離心率e=2
7.已知橢圓氏3+^=1的左、右焦點(diǎn)分別為Fi,F(xiàn)i,過(guò)點(diǎn)22分別作斜率為依,心的
直線/i,h,分別交橢圓E于A,B和C,。四點(diǎn),且|AB|+|CQ|=6/,貝此次2=.
8.已知雙曲線E:,一6>0)的左、右焦點(diǎn)分別為Q,B,過(guò)人的直線與E交于
A,B兩點(diǎn)(B在x軸的上方),且滿足福=;刀.若直線的傾斜角為120。,則雙曲線的離心率
為.
9.(2023?溫州模擬)已知橢圓C:,+方=1(4>〃>0)的離心率為坐,短軸長(zhǎng)為2,F為右焦點(diǎn).
(1)求橢圓(7的方程;
(2)在x軸上是否存在一點(diǎn)M,使得過(guò)F的任意一條直線I與橢圓的兩個(gè)交點(diǎn)A,8,恒有/OM4
=NOMB,若存在求出M的坐標(biāo),若不存在,說(shuō)明理由.
10.設(shè)橢圓E:,+g=13?>。),點(diǎn)Fi,民分別為E的左、右焦點(diǎn),橢圓的離心率e=g,
M3
-
2在橢圓E上.
⑴求橢圓E的萬(wàn)程;
(2)M是直線x=4上任意一點(diǎn),過(guò)M作橢圓E的兩條切線MA,MB(A,8為切點(diǎn)).
①求證:MFzLAB-,
②求△M4B面積的最小值.
得到直線加試探究:直線是否恒過(guò)定點(diǎn).培優(yōu)點(diǎn)8圓錐
曲線中非對(duì)稱韋達(dá)定理的應(yīng)用
1.解(1)由已知條件,可設(shè)拋物線的方程為y2=2px(p>0),
:點(diǎn)尸(1,2)在拋物線上,
;.2~=2pXl,解得p=2.
故拋物線的方程是V=4x,其準(zhǔn)線方程是x=一
(2)方法一由(1)可知「(1,0),
A(X|,>'|),8(X2,)'2),
則直線AB的方程可設(shè)為x=)+l,
y2=4x,
聯(lián)立■
x=ty+i,
整理得y2—4。-4=0,
所以yi+y2=4f,yij2=-4.
又而=2通,
即(1—X”—yi)=2(X2—1.丫2),
可得一力=2次,即蔗=-2,
則叫也=①四一2=/,
即生=-|,
解得,=節(jié)比,故心8=一十=±2&.
方法二A(X|,yi),8(X2,)'2),尸(1,0),
喬=(1—制,—Ji).2fB=(2x2—2,2”),
1—X]=2%2-2,
AF=2FB^
-y\=2y2
41=3-2X2,①
=>\_
?=—2”,②
VA,8在拋物線上,
JM=4XI,③
[城=4及,④
由①②③④聯(lián)立可得X2=1,
則
由③一④得8+),2)61—》2)
=4(X1—X2),
即a=0=4-
x\-X2yi+yi
=—^—=^=±2^2,
一2以+?72v
2.解(1)依題意,
2+2《=6+4隹
12
1obb1
付j爐°9=£°=丞,
、°2=廬+?,
%+C=3+26,回=9,
即解得|從=1,
d=〃+c2,0=8,
所以E的方程為各戶1.
(2)選擇①.設(shè)直線/的方程為
3
-
2
聯(lián)立方程1
卜=”+小
化簡(jiǎn)整理,得4(產(chǎn)+9》2+12)—27=0,
儼+”=壬,
假設(shè)C(X|,9),0(X2,竺),由韋達(dá)定理,得j_27
產(chǎn)二鏟西,
9
得加垃=4()"+”),
直線AC的方程為>=一上。+3),
直線3。的方程為丫=^^。-3),
X2-J
即三=3,解得尸6,
所以直線AC和BO交點(diǎn)的軌跡方程是直線x=6.
(§+)2=1,
選擇②.聯(lián)立方程彳
[x=(y+3,
化簡(jiǎn)整理,得火尸+為產(chǎn)+口)-27=0,
假設(shè)C(X1,V1),D(X2,V2)?
力+》=由,
由韋達(dá)定理,得〈
—27
、"2=記兩,
9
得加以=4()"+問(wèn),
939
2少>_3戶_2彳8+”)一3%_千+升
丁Ji_yi尤2-3_(X2-3))1
正A2xi+3yz(xi+3)y22以刃+9729927
2o4。]+”)+9),2乎+孕,2
1
-
93
-
2
故存在實(shí)數(shù)7=/使得h=前2恒成立.
選擇③.設(shè)C(xi,%),Q(X2,>2),
化簡(jiǎn)整理,得4(產(chǎn)+9?2+12”—27=0,
由韋達(dá)定理,
設(shè)直線C'。與x軸交于點(diǎn)M(/n,O),由對(duì)稱性可知hw+hw=O,
即4+告=°,
則y】(x2-m)+y2al一加)=0,
所以yiU2—m)+j2(xi—ni)
=X|J2+X2yi—m(y\+y2)
-27,<3、-3/
=2,,初司+GF?幣=0,
即一9f+(3—2mx—,)=0,解得加=6,
所以直線C'。恒過(guò)定點(diǎn)M(6,0).
微重點(diǎn)10離心率的范圍問(wèn)題
1.C2.D3.B
X2V2
4.C[設(shè)尸(羽y),因?yàn)椤币痪?1,
所以x2=?2+py2,
則|產(chǎn)用2=/+。-6)2
=a2+廬?+)2-26y+b1
c2
=廬2—2勿+d,
4.評(píng)c2-4〃cf4
所以當(dāng)y=多時(shí),『Bp取得最小值為
依題意得|尸肝2/恒成立,
所以《薩
艮廣曖叫一,
化簡(jiǎn)整理得c4一3a2c2+/wo,
即/—3/+1W0,又e>\,
所以k/W2專倉(cāng),
解得
5.B[如圖所示,設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為P,連接AF,BF',
由橢圓的對(duì)稱性可知,四邊形AFB尸為平行四邊形,又前?麗=0,即
所以四邊形AFBk為矩形,
所以|A8|=|FF'|=2c,
設(shè)質(zhì)尸|=〃,\AF]=m,
在RtZ\ABF中,\BF]=n,m-\-n=2a,n^-\-rr—^c1,
可得〃?〃=2/>2,
心,、,,".n,"+“22c2
=
所以-nI—m=mnJb2?
人m
令一=%
n
\2,
得-7=骨
又尸B|W|/?冏W2|FB|,
得£=01,2],
所以什51=卷2c2土r,I51
5-
所以在-
4
-
結(jié)合(r=a1—b1,
所唔唱,I],
所知以#岳升5]
所以2停用,
即橢圓C的離心率的取值范圍為[乎,亭].]
6.A[如圖,過(guò)點(diǎn)尸2作漸近線的垂線,垂足為E,連接ME,
設(shè)尸畫(huà)=2c,則點(diǎn)F2到漸近線尸一條的距離歷2|=赤靠了=人
由雙曲線的定義可得IM"|一|MFd=2a,故\MFy\=\MF2\+2a,
所以\MD\+\MF\|=|MD|+\MF2\+2a^\EF2\+2a^b+2a,
即|MZ)|+|MF||的最小值為2a+b,
因?yàn)閞i尸2l一附尸11恒成立,
所以|M£)|+|MF||>|F|或恒成立,即2a+fr>2c恒成立,
所以b>2c-2a,即/?2>4(?+4a2—Sac,
即c1-a2>4c1+4a2-8ac,
所以3c2+5層一8〃c<0,
即3/—8e+5<0,解得
7.ABDlu:~PF\^PFi
=(1+證)(歷+旗)
=(用+話)(歷-西)
=|尸0|2一|。川2,
,麗?麗=伊?!阂籆2,
又麗?灰=2/,
.?.2(?=|尸。|2一°2,
:.\0P\=yl3c,故A正確;
:|0尸|=圾,b^\OP\^a,
:.b4鄧cWa,
即
;.^WeW坐,故B正確;
當(dāng)點(diǎn)P為短軸端點(diǎn)時(shí),
;|OP|=V§c,尸周=2°,
...△PQF2為等邊三角形,故c錯(cuò)誤;
若S.P"鼻,
又S△尸片2S△尸
=\OP\\OF2\sinZPOF2,
???S△咫乃=\OP\\OF2\sinZPOF2
=y[3c-csinZPOF2=yf2c2,
;.sinNP0F2=坐,不妨設(shè)/尸0&為銳角,則NPOFi為鈍角,
;.cos/POF2=坐,
2222
:.\PF2\^\OP\+\OF2\-2\OP\\OF2\-COSZPOF2^2C,
:.\PF2\=yl2c,
同理可得|PQ|=#c,
2/+6/-4c2S
COSZF|PF2=
2義小c又乖(:—3
:.tanZF]PF2=yf2,故D正確.]
8.ABD[設(shè)\MF^n,
不妨設(shè)點(diǎn)M是C”C2在第一象限內(nèi)的交點(diǎn),則相>”,
m-\-n=2a\,tn—〃=2。2,
所以〃?=。]+〃2,n—a\一〃2,
在中,由余弦定理可得
|F]B|2=|MF1F+|M尸2『一
2|MR||MF21cos仇
即4c2=m1+n2-2/n/?cosa
一方面,4c2=nr+rr—2mncos0
=(/??+n)2—2/w?(l+cos6)
=4屆—2加〃(1+cos9),
2屆一2。22孱
所以mn=
1+cos31+cos夕
此時(shí)△RMB面積為
S=A〃sin8=原屋白
夕
2?一
sim2
力2
P摳
2COS2
=^tan2;
另一方面,4c2=m^+nz-2nincos3
=(加一")2+2mn(1—cos0)
=4屑+2"?〃(1—cos0),
2c2-2冠2層
所以mn—
1-cos01—cos09
此時(shí)△QMB面積為
_1.「此sinH
SC-c〃?〃sin,一by.
21—cosZ0l
.eo
_,0sn15cos8尻
b
~~9.,0-~~G'
2sin?tan]
對(duì)于A,因?yàn)镾2=Z?itan夕=3也已
tan2
所以S=〃i歷,故A正確;
對(duì)于B,因?yàn)閙>n且相+〃=2。1,
所以m〃=不聾才然>=山'
所以評(píng)用
=2—2豕1+cos0=2COS21,
所以肩>1—cos2^=sin2^,
。
2一
。
,
故
確
?正
n2一B
S1、
當(dāng)/尸1加&=。=萬(wàn)時(shí),
由4c2==m2+7?2—2/nncos0得
4c2=(〃1+。2)2+(a1一42)2+(0+〃2)(a1一〃2),
31
即3鬲+〃2=4,,所以方+藍(lán)=4,
e\的
I314
即沿=4一2所以
14
對(duì)于C令
匕]J
則晶=熱一勾
=-3?+4f=-3^-|)2+1e(0,l),
所以(eg)2w(l,+°°),eie2e(l,+~),故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,e?+/=/e?+道)信+£)=1+膾+給,
記s=£,
則/+晶=1+如6+:),
函數(shù)y=3s+:是對(duì)勾函數(shù),在(1,+8)上單調(diào)遞增,
所以蘇+送=1+*£+9>1+:*(3+1)=2,即e?+e2的取值范圍為(2,+8),故D正確.]
9.(1,例
1。島2)
解析設(shè)△QP6內(nèi)切圓C與△QPB的邊F1F2,PF2,尸q分別相切于點(diǎn)“,N,Q,則|CM|
=\CN\=\CQ\=r,
且|BM=|FiQ|,|F2M=甲2州,|PQ=|PM,
所以RtACMF2^RtAC7VF2,
因?yàn)橹本€勿■2的傾斜角為去
所以/(7尸2加=全
所以|例巳|=|尸27|=一
tan
3
因?yàn)閨FiM=2c方國(guó)Q,
|PQ|=|PN|=|PF2|一方,
由雙曲線的定義可知|PQ|—|PF2|=2a,所以IQQI—W3|=2a,
即2c一方一方=2〃,
所以r=y[3(c-a),
過(guò)點(diǎn)P作軸于點(diǎn)D,
設(shè)P(xp,yp),
則XP=C+^\PF2\,
如=明明,
由雙曲線的焦半徑公式可得|尸尸2|=卯-a=e(c+;|PF2|)—a,
因?yàn)閨PF2l22小r,
rr?+l-
則-^6,即--6^0,
i——一1——
1212
[(4e—5)6—1)WO,
化簡(jiǎn)可得〈
5丘0,
則雙曲線,的離心率的取值范圍為tWe<2.
微重點(diǎn)11圓錐曲線中二級(jí)結(jié)論的應(yīng)用
1.A2.D3.A
4.D[由橢圓中的結(jié)論,
從
可得kMA,kMB=一
由橢圓的離心率的取值范圍是惇,堂)
-1a-b1、2b11
所以5-—T<—?<—z,
3a23a2
21
即an—2-1
"b=124,
I/■,2
5.AD[對(duì)于A,由
、/=〃+/,
解得a=6,b=2小,c=4,
則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為表十旨=1,故A正確;
0
故
-B錯(cuò)誤
對(duì)于B,令。=/尸S?AF,2
對(duì)于C,當(dāng)點(diǎn)A為短軸的一個(gè)頂點(diǎn)時(shí),最大,
.62+62—821
此時(shí)cosX.F\AF2~0義6?=§>°,
所以NQAF2為銳角,
則不存在點(diǎn)A,使得/人3=全故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,帚南=刊+制CD
=3“鬻+1+制》*+2吸)H+坐,
2|Ag||AQ|
當(dāng)且僅當(dāng)
|AB|~\AF2V
即|AFI|=也忸尸2I時(shí),等號(hào)成立,故D正確.]
6.ABD[對(duì)于A項(xiàng),在點(diǎn)尸(xo,州)處的切線方程為XM一修'=1,
設(shè)點(diǎn)P(xo,州),A(xi,)1)是切線與漸近線在第一象限的交點(diǎn),8(X2,”)是切線與漸近線在第
四象限的交點(diǎn),
雙曲線的漸近線方程為),=±法,
yoy
XOX-/1,
聯(lián)立1
y=bx
b
X——,,
bxo-yo
=>'
b1
y=bxo—yo9
所”以…心^h(xob-yo'加一lryj\'
同理可得《缶,就J
則忸陰=A/Qxo-yo6xo+)'o)2+(即:yo+bxo;沖下
=24(序+1)底一1,
又因?yàn)閄oel,
所以|AB|三24(〃+])_[=26,
即依B|min=2"故A項(xiàng)正確;
對(duì)于B項(xiàng),由A項(xiàng)知,
b+b
bxo—yobxo+yo
2=xo,
b1—h2
bxo—yobxo+yo
2=如
所以點(diǎn)P(xo,yo)是A,B的中點(diǎn),
所以SM)AP=SM)BP,故B項(xiàng)正確;
對(duì)于C項(xiàng),因?yàn)樵邳c(diǎn)P(xo,yo)處的切線方程為初一筆■=1,
令y=0得x='—,
所以點(diǎn)0),
則S^AOB=S^.AOD^~S^BOD
=京|0£>|又僅1_加
故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于D項(xiàng),因?yàn)槭?1一c,0),尸2(c,0),£>%0),
所以KB=R+C,0),
亦―,4
又因?yàn)楹罅?2瓦,
所以2+'=2}一£),
解得c=+3,即用=3£
入oC
代入高一供=1得%=當(dāng)-一戶,
所以1「尸1|2=(沏+。2+網(wǎng)
2+*從
2+/+6+零-啟
C(7
9(C1)
T+C2+6+~.r-(C2-1)=16,
|PF2|2=(XO—C)2+的
所以2。=|尸丹|一|尸尸2|=4—2=2,
解得4=1,所以COSNF1PF2=
IPQF+IPFZF—IF1F2F
2X\PFi\X\PF2\
_16+4-4c2_5-c2_1
=2X4X2—4=不
解得/=4,所以c=2,
所以離心率e=\=2,故D項(xiàng)正確.]
7.±3
8.1
解析方法一設(shè)|AFi|=Z,18al=7%,根據(jù)雙曲線定義|AB|=A+2a,\BF2\=lk+2a,
在△AQB中,由余弦定理可得/+2a)2=(2c)2+Q—2-2cMcos60。,①
在中,由余弦定理可得(7k+2q)2=(7Z)2+(2c)2—2?2c-7kcos120。,②
3
由①②可得3日=2c,則e=y
方法二由焦點(diǎn)弦定理可知,焦點(diǎn)在X軸上的橢圓或雙曲線或拋物線,經(jīng)過(guò)其焦點(diǎn)尸的直線
交曲線于A,B兩點(diǎn),直線A
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