北師大版八年級(jí)數(shù)學(xué)上冊《勾股定理》大單元作業(yè)設(shè)計(jì)_第1頁
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作業(yè)設(shè)計(jì)案例版本:北京師范大學(xué)出版社年 級(jí):八年級(jí)冊 數(shù):上 冊單元 數(shù):三個(gè)單元單元 名:1、探索勾股定理2、一定是直角三角形嗎?3、勾股定理的應(yīng)用第第PAGE228頁“雙減”背景下初中數(shù)學(xué)單元作業(yè)設(shè)計(jì)案例—以《勾股定理》為例20217月,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步減輕義一個(gè)突破點(diǎn).具體到初中階段的作業(yè),有以下幾個(gè)方面的要求:一是在作業(yè)時(shí)間90分鐘;二是在作業(yè)質(zhì)量上,“雙減”提高教師布置初中作業(yè)的質(zhì)量.雙減政策的落地與實(shí)施,無論是從國家層面,社一個(gè)小切口,實(shí)際上是撬動(dòng)教育質(zhì)量的重要支點(diǎn).作業(yè)作為課堂教學(xué)活動(dòng)過程的重要環(huán)節(jié)之一,與課堂教學(xué)一起構(gòu)成了完整的教學(xué)體系.如何更好地設(shè)計(jì)作業(yè),以高質(zhì)量的作業(yè)引導(dǎo)學(xué)生高質(zhì)量學(xué)習(xí),成為教負(fù)增效”.本文以《勾股定理》單元作業(yè)設(shè)計(jì)為例,在學(xué)科核心素養(yǎng)的指向下,分享單元作業(yè)設(shè)計(jì)這一分支的探索與思考.一、單元分析單元信息總(1)課標(biāo)要求位.北師大版教材對幾何的學(xué)習(xí)內(nèi)容是按照循序漸進(jìn),螺旋上升的原則進(jìn)行編排的.在北師大版的教材體系中,勾股定理是初中數(shù)學(xué)至關(guān)重要的內(nèi)容之一.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022)》(下稱課標(biāo))中指出數(shù)學(xué)課程要獨(dú)特育人價(jià)值.在內(nèi)容要求中明確指出:探索勾股定理及其逆定理,并能運(yùn)用它們解決一些簡單的實(shí)際問題.教材要求直角三角形的特征.學(xué)生在七年級(jí)下冊已經(jīng)認(rèn)識(shí)了三角形,在后面八年級(jí)下冊學(xué)續(xù)有關(guān)幾何度量運(yùn)算和代數(shù)學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ),因而勾股定理具有科學(xué)的基礎(chǔ)性和廣泛的應(yīng)用.本章的主要知識(shí)框架如下:(1)學(xué)文化、數(shù)學(xué)歷史的思考.同時(shí),勾股定理的發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證中,蘊(yùn)含著發(fā)展學(xué)生探究能力不可多得的思維材料.二、學(xué)情分析基于教材分析內(nèi)容,為了設(shè)計(jì)出更加適合我校學(xué)生的單元作業(yè),達(dá)到在本單結(jié)合文獻(xiàn)資料分析不同作業(yè)實(shí)例,力求精準(zhǔn)、專業(yè).通過深入調(diào)研把握學(xué)情的重要方式,從三個(gè)維度展開了學(xué)情分析.走進(jìn)學(xué)生、調(diào)查采訪幫助.通過整理學(xué)生的回答,主要得到如下問題.(2)家校調(diào)研、設(shè)計(jì)問卷題是學(xué)生認(rèn)為在利用勾股定理解決實(shí)際問題中的折疊問題和最值問題有一點(diǎn)的難度.作業(yè)分析、查找“病因”整,表達(dá)不規(guī)范;學(xué)優(yōu)生:能正確書寫,但任然有表達(dá)不規(guī)范的情況.三、目標(biāo)分析采用重組,改編,完善或者自主開發(fā)的方式進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)的過程.單元作業(yè)設(shè)計(jì)鞏固知識(shí)、提高素質(zhì)、形成能力的效果.結(jié)合以上的學(xué)情分析,根據(jù)2022版課程標(biāo)準(zhǔn)要求,從知識(shí)技能、數(shù)學(xué)考慮、問題解決、情感態(tài)度四個(gè)方面制定了如下作業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo).知識(shí)技能:查漏補(bǔ)缺,理解和掌握勾股定理的證明和應(yīng)用.數(shù)學(xué)考慮:進(jìn)一步建立數(shù)形結(jié)合思想,發(fā)展抽象思維.問題解決:綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,發(fā)展創(chuàng)新意識(shí).志.四、設(shè)計(jì)原則2)計(jì)新穎、難度適宜、時(shí)間合適、結(jié)構(gòu)合理和體現(xiàn)選擇原則.比例合理,題目設(shè)置與單元目標(biāo)相關(guān)聯(lián).設(shè)計(jì)科學(xué)原則:具體來說包括以下五個(gè)方面的要求.設(shè)計(jì)科學(xué)目標(biāo)的達(dá)成主也經(jīng)常以團(tuán)隊(duì)研討的方式增進(jìn)教師思考,提高題目質(zhì)量.設(shè)計(jì)新穎原則:授課時(shí)內(nèi)容與完成條件限制,日常作業(yè)以書面作業(yè)為主,為學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力,分析和解決問題的能力.落實(shí)“雙減”要求,題目設(shè)計(jì)要盡可能的照顧不同層次差異的學(xué)生的水平.時(shí)間合適原則:90分鐘.結(jié)構(gòu)決定功能,因此單元作業(yè)的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)教師基于單元視角的整體思考.體現(xiàn)選擇性原則:學(xué)生學(xué)習(xí)不僅存在著學(xué)習(xí)能力的差異,也存在著學(xué)習(xí)習(xí)慣上進(jìn)行創(chuàng)新,以突出數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).具體到勾股定理這一章中,為不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)了不同的分層作業(yè),以更好的滿足不同層次的學(xué)生的學(xué)習(xí)需要.五、作業(yè)展示面關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展.通過學(xué)生分層、目標(biāo)分層和作業(yè)分層三個(gè)維度來設(shè)計(jì)《勾股定理》單元作業(yè).具體操作如下:作業(yè)設(shè)計(jì)體系單+基礎(chǔ)小練習(xí);中等生主要完成整合運(yùn)用中的單元專題練習(xí);學(xué)優(yōu)生主要完成.具體設(shè)計(jì)思路導(dǎo)圖如下:(3)1潛能生單元作業(yè)設(shè)計(jì)1題的能力.單元作業(yè)設(shè)計(jì):知識(shí)清單+基礎(chǔ)小練習(xí)(1A層).2中等生單元作業(yè)設(shè)計(jì)2目標(biāo)分層:在數(shù)學(xué)活動(dòng)中提升綜合素養(yǎng)(1B層)3學(xué)優(yōu)生單元作業(yè)設(shè)計(jì)3目標(biāo)分層:在數(shù)學(xué)拓展中發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)(見附件1作業(yè)展示中對應(yīng)C層)六、作業(yè)設(shè)計(jì)反思檢查反思是作業(yè)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié).實(shí)際上,通過檢查反思,教師能發(fā)現(xiàn)作業(yè)學(xué)效果最大化.反思作業(yè)設(shè)計(jì)主要考慮從以下幾個(gè)方面入手.設(shè)計(jì)的作業(yè)任務(wù)要與作業(yè)目標(biāo)一致元作業(yè)內(nèi)容以及單元作業(yè)內(nèi)容占單元作業(yè)總量的比例進(jìn)行整體性的反思分析.要科學(xué)設(shè)定學(xué)生完成作業(yè)的時(shí)間如何做到合理控制作業(yè)的完成時(shí)間呢?科學(xué)預(yù)估作業(yè)的時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵問題.因?yàn)閮A向于以學(xué)業(yè)成績最好的學(xué)生為標(biāo)準(zhǔn)來要求全體學(xué)生或者學(xué)生學(xué)習(xí)情況過程中可能出現(xiàn)的問題,進(jìn)而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整題目的數(shù)量和難度.作業(yè)要考慮學(xué)生的差異性異改進(jìn)作業(yè)設(shè)計(jì).七、單元作業(yè)設(shè)計(jì)流程(4)1第一章《勾股定理》單元作業(yè)設(shè)計(jì)案例一、作業(yè)內(nèi)容1.常規(guī)練習(xí)(A層)1知識(shí)清單1

(基礎(chǔ)性作業(yè))1、勾股定理:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方.如果用a,b和c分別表示直角三角形的兩直角邊和斜邊,那么 .2、勾股定理的逆定理:如果三角形的三邊長a,b和c滿足a2+b2c2,那么這個(gè)三角形是 .3、滿足a2+b2c2的三個(gè) ,稱為勾股數(shù).如:3, , ;5, , ;6, , ;7, , ;8, , ;9, , ;9, , 等.4、勾股定理的常見證明:5、相關(guān)結(jié)論:6、a2b2與c2的關(guān)系:直角三角形 銳角三角形 鈍角三角形PAGE2828頁2基礎(chǔ)小練習(xí)2《九章算術(shù)》“勾股”章有一題:“今有戶高多于廣六尺,兩隅相去適一丈,問戶高、廣61丈(1丈10尺),那么門的高和寬各是多少?”如果設(shè)門的寬為x尺,則可列方程為( ).如圖,在ABC中,B45,AB的垂直平分線交AB于點(diǎn)D,交BC于點(diǎn)E(BECE),點(diǎn)F是AC的中點(diǎn),連接AE、EF,若BC7,AC5,則CEF的周長為 .如圖,BD是ABC的角平分線,AB15,BC9,AC12,則BD的長為 .如圖,已知ABC的三邊長分別為6cm、8cm、10cm,分別以它的三邊為直徑向上作三個(gè)半圓,則圖中陰影部分的面積 .如圖,已知ADC90,AD8m,CD6m,BC24m,AB26m,則圖中陰影部分的面積為 .在甲村至乙村的公路旁有一塊山地正在開發(fā),現(xiàn)有一C處需要爆破.已知點(diǎn)C與公路上的A500B1200米,且CACB,如圖,為了安全起見,爆破點(diǎn)C周圍半徑400米范圍內(nèi)不得進(jìn)入,問在進(jìn)行爆破時(shí),公路AB段是否有危險(xiǎn),是否需要暫時(shí)封鎖?請通過計(jì)算進(jìn)行說明.2.整合運(yùn)用(B)①用勾股定理解決面積問題如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,AC=10,AB=8,若兩陰影部分都是正方形,C、D、E在一條直線上,且它們的面積之比為1:3,則較大的正方形的面積 .如圖,所有的四邊形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的邊長為8cm,正方形A的面積是11cmB的面積是10cm2,C的面積是13cm2D的面積為 .在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D,EABCB上的點(diǎn),把△ABCDEBB′.如圖①B′ACE的長;如圖②B′ACCE的長.如圖,在長方形紙片ABCD中,AB=3,AD=5,折疊紙片,使點(diǎn)A落在BC邊上的A'處,折痕為PQ,當(dāng)點(diǎn)A'在BC邊上移動(dòng)時(shí),折痕的端點(diǎn)P、Q也隨之移動(dòng),若限定P、Q分別在AB、AD邊上移動(dòng),則點(diǎn)A'B最小值和最大值分別為( )A.1和3 B.1和4 C.2和3 D.2和4③勾股定理中最短距離問題如圖,在長方體透明容器(無蓋)內(nèi)的點(diǎn)B處有一滴糖漿,容器外A點(diǎn)處的螞蟻想沿容器,寬為,高為,點(diǎn)A距底部蟻需爬行的最短距離是(容器壁厚度不計(jì))()D.113cmA.317cm B.10cm C.5D.113cm如圖,圓柱形玻璃杯高為12cm18cm4cm的點(diǎn)C處有一滴蜂蜜,此時(shí)一只螞蟻正好在杯外壁,離杯上沿4cm與蜂蜜相對的點(diǎn)A處,則螞蟻到達(dá)蜂蜜的cm?思維拓展(C)一、勾股定理:1、在△ABC中,若AC=15BC=13AB邊上的高CD=12,則△ABC的周長為 .2、一個(gè)直角三角形的兩邊長是3和4,第三邊長為 ,此時(shí)斜邊上的高為 .(12題畫圖在下面空白處)3、(12頁)257米.這個(gè)梯子的頂端距地面有多高?44米嗎?二、勾股定理的逆定理:1、滿足下列條件的△ABC中,不是直角三角形的是( )(A)

a2b2c2

(B)

a:b:c9:40:41(C)∠C=∠A—∠B (D)∠A:∠B:∠C=6:8:102、(8頁邊長為81517的△ABC內(nèi)有一點(diǎn)P到三邊的距離相等,則這個(gè)距離為 .3(9)PACBCBBQ60°,BQ=BPCQ.APCQ之間的大小關(guān)系,并證明你的結(jié)論;PA:PB:PC=3:4:5PQ,請判斷△PQC的形狀,并說明理由.三、勾股定理的應(yīng)用:(一)與棱柱有關(guān)1、如圖,如果電梯的長、寬、高分別是2m、2m、3m,那么能放到電梯內(nèi)的竹竿最大長度是 .2、(14頁)如圖,長方形的長為15cm,寬為10cm,高為20cm,點(diǎn)B離點(diǎn)C5cm,一只螞蟻如果要沿著長方形的表面從點(diǎn)A爬到點(diǎn)B?(畫出展開圖,寫出過程)(二)與圓柱有關(guān)1、如左圖所示,將一根長24cm的筷子,置于底面直徑為9cm,高為12cm的圓柱形水杯中,如圖,設(shè)筷子露出在杯子外面的部分長為hcm,則h的取值范圍是 .2、(15頁)如右圖所示,一個(gè)圓桶兒,底面直徑為16cm,高為18cm,有一只小蟲從下底AB處,求小蟲所爬的最短路徑.(畫出展開圖,π3)3、(10頁)枯木一根直立地上,高二丈,周三尺.有葛藤自根纏繞而上,五周而達(dá)其頂,問葛藤之長幾何?(畫出展開圖,寫出過程)4、(12頁)如圖,有一圓柱形透明玻璃容器,高15cm,底面周長為24cm,在容器內(nèi)壁距4cmA3cm的B處時(shí)(B處與A處恰好相對),發(fā)現(xiàn)了小飛蟲,問蜘蛛怎樣爬去吃小飛蟲最近?若容器厚度忽略不(畫出展開圖,寫出過程)(三)與樓梯有關(guān)1、如左圖,一個(gè)三級(jí)臺(tái)階,它的每一級(jí)的長、寬和高分別為6dm、3dm和1dm,A和B是這個(gè)臺(tái)階兩個(gè)相對的端點(diǎn),A點(diǎn)有一只螞蟻,想到B點(diǎn)去吃可口的食物.請你想一想,這只螞蟻從A點(diǎn)出發(fā),沿著臺(tái)階面爬到B點(diǎn)的最短路程是 .2、如右圖,某會(huì)展中心在一次會(huì)展期間準(zhǔn)備在樓梯上鋪地毯,已知樓梯的高BC為5m,斜面AC為13m,每一級(jí)樓梯寬AD為2m,地毯的價(jià)格為每平方米20元,鋪完這個(gè)樓梯至少需要 元.】一、折疊型1ABCD中,AB=4,BC=6,將△ABCAC折疊,使點(diǎn)BE處,CE交AD于點(diǎn)F,則DF的長等于( )5(A)4

4(B)5

5(C)3

3(D)52、(13頁,??碱})如右圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,點(diǎn)E為BC的中點(diǎn),將ABE沿AE疊使點(diǎn)B在形內(nèi)點(diǎn)F處接F則CF長為 . 二、旋轉(zhuǎn)型(17頁)已知:如圖,△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、FBC上的點(diǎn)且∠EAF=45°.求證:EF2=BE2+FC2.(發(fā)展性作業(yè)).二、設(shè)計(jì)意圖方法.三、時(shí)間要求:60四、評價(jià)設(shè)計(jì)五、參考答案《九章算術(shù)》“勾股”章有一題:“今有戶高多于廣六尺,兩隅相去適一丈,問戶高、廣61丈(1丈10尺x

x2(x6)2100.【分析】直接利用勾股定理進(jìn)而得出等式方程即可.【解答】x尺,那么這個(gè)門的高為(x6)尺,根據(jù)題意得方程:x2(x6)2100,x2x6)2100.如圖,在ABC中,B45,AB的垂直平分線交AB于點(diǎn)D,交BC于點(diǎn)E(BECE),點(diǎn)F是AC的中點(diǎn),連接AE、EF,若BC7,AC5,則CEF的周長為8 .【分析】根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)求得BEA的度數(shù),然后根據(jù)勾股定理求出EC長度,即可求出CEF的周長.【解答】解:DEAB的垂直平分線,BAEABE45,BEAE,BEA90,BC7,BECE7,AECE7AE7CE,又AC5,在AECAE2CE2AC2(7CE)2CE252,CE3,又FAC的中點(diǎn),EFFC1AC5,2 2CEF的周長CFCEFE5358.2 2故答案為:8. 如圖,BD是ABC的角平分線,AB15,BC9,AC12,則BD的長為 95. 2【分析】根據(jù)勾股定理的逆定理得到C90DDEABE,根據(jù)角平分線的性DECDDECDx,根據(jù)三角形的面積公式得到CD9,根據(jù)勾股定理即2可得到結(jié)論.【解答】解:AB15BC9AC12,BC2AC292122152AB2,C90,DDEABE,BD是ABC的角平分線,DECD,DECDx,SABCSABDSBCD,1ACBC1ABDE1BCCD,2 2 21129115x19x,2 2 2x9,2CD9,2BC2CD292(BC2CD292(9)22959952故答案為: .如圖,已知ABC的三邊長分別為6cm、8cm、10cm,分別以它的三邊為直徑向上作三個(gè)半圓,則圖中陰影部分的面積 24cm2.【分析】陰影部分的面積等于中間直角三角形的面積加上兩個(gè)小半圓的面積,減去其中下面面積較大的半圓的面積.【解答】解:直角ABC6,8,6282AB6282()BC1828,()2 2AC為直徑的半圓的面積是1(3)29,2 2以AB為直徑的面積是 1(5)225,2 2ABC1ACBC24,2陰影部分的面積是89242524cm2.2 224.【點(diǎn)評】本題考查勾股定理的知識(shí),難度一般,注意圖中不規(guī)則圖形的面積可以轉(zhuǎn)化為不規(guī)則圖形面積的和或差的問題.如圖,已知ADC90AD8mCD6mBC24mAB26m,則圖中陰影部分的面積為96m2.【分析】先根據(jù)勾股定理求出AC的長,再根據(jù)勾股定理的逆定理判斷出ACB為直角三角S陰影

1ACBC1ADCD即可得出結(jié)論.2 2【解答】解:在RtADC中,CD6m,AD8m,ADC90,BC24m,AB26m,AC2AD2CD28262100,AC10m,(取正值).在ABC中,AC2BC2102242676AB2262676.AC2BC2AB2,ACBACB90.S陰影

1ACBC1ADCD1102418696m2. 2 2 2 2 96m2在甲村至乙村的公路旁有一塊山地正在開發(fā),現(xiàn)有一C處需要爆破.已知點(diǎn)C與公路上的A500B1200米,且CACB,如圖,為了安全起見,爆破點(diǎn)C周圍半徑400米范圍內(nèi)不得進(jìn)入,問在進(jìn)行爆破時(shí),公路AB段是否有危險(xiǎn),是否需要暫時(shí)封鎖?請通過計(jì)算進(jìn)行說明.【分析】C作CDABDCACB,得出ACB90,利用根據(jù)勾股定理有AB1300米利用S 1ABCD1BCAC得到CD6000米再根據(jù)6000米400米ABC 2 2可以判斷沒有危險(xiǎn).

13 13【解答】解:公路AB不需要暫時(shí)封鎖.理由如下:如圖,過C作CDABD.CACB,ACB90,BC1200AC500米,5002所以,根據(jù)勾股定理有AB 13005002S

ABC

1ABCD1BCAC2 2所以CDBCAC12005006000(米.AB 1300 13400米6000米,故沒有危險(xiǎn),13AB段公路不需要暫時(shí)封鎖.【點(diǎn)評】本題考查了勾股定理的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是利用直角三角形的性質(zhì)求出CD的長.【點(diǎn)評】本題考查了勾股定理的逆定理,勾股定理,三角形的面積,角平分線的性質(zhì),熟練掌握勾股定理的逆定理是解題的關(guān)鍵.①用勾股定理解決面積問題1.如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,AC=10,AB=8,若兩陰影部分都是正方形,C、D、E在一條直線上,且它們的面積之比為1:3,則較大的正方形的面積 .【答案】27【分析】a3aBC2BD2+CD2=BC2,由正方形的面積公式可得a+3a=36,即可求解.【詳解】a3a,∵∠ABC=90°,AC=10,AB=8,∴BC2=AC2﹣AB2=102﹣82=36,∵BD2+CD2=BC2,∴a+3a=36,∴a=9,∴3a=27,27,故答案為:27.【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理,掌握勾股定理的應(yīng)用條件并利用其準(zhǔn)確求解是解題的關(guān)鍵.12.(2021·山東中區(qū)·八年級(jí)期中)如圖,所有的四邊形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的邊長為8cm,正方形A的面積是11cm,B的面積是10cm2,C的面積是13cm2,則D的面積為 .【答案】30cm2【分析】64,由此即可解決問題.【詳解】P、Q、M.根據(jù)勾股定理得到:CDP的面積;ABQ的面積;而P,QM的面積.A、B、C、DM的面積.∵M(jìn)82=64cm2,∴A、B、C、D64Dx,∴10+11+13+x=64,∴x=30D30cm2.30cm2.【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理的應(yīng)用.觀察并能夠發(fā)現(xiàn)正方形A,B,C,D的邊長正好是兩個(gè)直角三角形的四條直角邊,根據(jù)勾股定理最終能夠證明正方形A,B,C,D的面積和即是最大正方形的面積.在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D,EABCB上的點(diǎn),把△ABCDEBB′.如圖①B′ACE的長;如圖②B′ACCE的長.7 55【答案】(1)4;(2)16【分析】設(shè)CE=x,則BE=8-x,根據(jù)折疊的性質(zhì),實(shí)施勾股定理即可;設(shè)CE=x,則BE=8-x,根據(jù)折疊的性質(zhì),實(shí)施勾股定理即可.【詳解】解:(1)設(shè)CE=x,則BE=8-x,AE=BE=8-x,由勾股定理得x262(8x)2,7x=4,7CE4;(2)BAC的中點(diǎn),BC=1AC=3,B2CE=x,則BE=8-x,由題意得BE=BE=8-x,由勾股定理得x232(8x)2,x=55,16CE55.16【點(diǎn)睛】如圖,在長方形紙片ABCD中,AB=3,AD=5,折疊紙片,使點(diǎn)A落在BC邊上的A'處,折痕為PQ,當(dāng)點(diǎn)A'在BC邊上移動(dòng)時(shí),折痕的端點(diǎn)P、Q也隨之移動(dòng),若限定P、Q分別在AB、AD邊上移動(dòng),則點(diǎn)A'B最小值和最大值分別為( )A.1和3 B.1和4 C.2和3 D.2和4【答案】A【分析】QDAPBA到達(dá)AAB的長度【詳解】DQ

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