2009年高考專題點(diǎn)撥數(shù)學(xué)直線、圓、圓錐曲線

題型一、動(dòng)點(diǎn)軌跡方程問題

例1.如圖,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的兩點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P滿足:

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(Ⅰ)求點(diǎn)P的軌跡方程;

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(Ⅱ)設(shè)d為點(diǎn)P到直線l:的距離,若,求的值。

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解:(I)由雙曲線的定義,點(diǎn)P的軌跡是以M、N為焦點(diǎn),實(shí)軸長(zhǎng)2a=2的雙曲線.,因此半焦距c=2,實(shí)半軸a=1,從而虛半軸b=,所以雙曲線的方程為x2-=1.

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 (II)由(I)及(21)圖,易知|PN|1,因|PM|=2|PN|2,         ①

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知|PM|>|PN|,故P為雙曲線右支上的點(diǎn),所以|PM|=|PN|+2.     ②

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將②代入①,得2||PN|2-|PN|-2=0,解得|PN|=,所以|PN|=.

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因?yàn)殡p曲線的離心率e==2,直線l:x=是雙曲線的右準(zhǔn)線,故=e=2,

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所以d=|PN|,因此

變式:

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在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)P到兩點(diǎn)的距離之和等于4,設(shè)點(diǎn)P的軌跡為

(Ⅰ)寫出C的方程;

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(Ⅱ)設(shè)直線C交于A,B兩點(diǎn).k為何值時(shí)?此時(shí)的值是多少?

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解:(Ⅰ)設(shè)P(x,y),由橢圓定義可知,點(diǎn)P的軌跡C是以為焦點(diǎn),長(zhǎng)半軸為2的橢圓.它的短半軸,故曲線C的方程為

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(Ⅱ)設(shè),其坐標(biāo)滿足

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消去y并整理得,故

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,即.而

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于是

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所以時(shí),,故

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當(dāng)時(shí),,,

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,所以

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題型二、線性規(guī)劃問題

例2.①若為不等式組表示的平面區(qū)域,則當(dāng)從-2連續(xù)變化到1時(shí),動(dòng)直線 掃過中的那部分區(qū)域的面積為 ( C  )

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A.                  B.1          C.                  D.5

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②在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)的坐標(biāo)分別為.如果圍成的區(qū)域(含邊界)上的點(diǎn),那么當(dāng)取到最大值時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)是 _____

變式:

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1.若實(shí)數(shù)x、y滿足的取值范圍是(  D )

A.(0,2)     B.(0,2)       C.(2,+∞)        D.[2,+∞)

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2.若,且當(dāng)時(shí),恒有,則以,b為坐標(biāo)點(diǎn) 所形成的平面區(qū)域的面積等于 (  C  )

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(A)        (B)      (C)1         (D)

題型三、圓錐曲線定義的應(yīng)用

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例3. 已知為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),過的直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),若,則=        8

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例4. 已知拋物線,直線兩點(diǎn),是線段的中點(diǎn),過軸的垂線交于點(diǎn)

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(Ⅰ)證明:拋物線在點(diǎn)處的切線與平行;

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(Ⅱ)是否存在實(shí)數(shù)使,若存在,求的值;若不存在,說明理由.

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解:(Ⅰ)如圖,設(shè),,把代入,

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由韋達(dá)定理得,

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,點(diǎn)的坐標(biāo)為

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設(shè)拋物線在點(diǎn)處的切線的方程為,

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代入上式得,直線與拋物線相切,

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.即

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(Ⅱ)假設(shè)存在實(shí)數(shù),使,則,又的中點(diǎn),

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由(Ⅰ)知

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軸,

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,解得.即存在,使

變式:

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已知雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)為的曲線C上.

(Ⅰ)求雙曲線C的方程;

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(Ⅱ)記O為坐標(biāo)原點(diǎn),過點(diǎn)Q (0,2)的直線l與雙曲線C相交于不同的兩點(diǎn)E、F,若△OEF的面積為求直線l的方程

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解:(Ⅰ)依題意,由a2+b2=4,得雙曲線方程為(0<a2<4),

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將點(diǎn)(3,)代入上式,得.解得a2=18(舍去)或a2=2,故所求雙曲線方程為

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 (Ⅱ)依題意,可設(shè)直線l的方程為y=kx+2,代入雙曲線C的方程并整理,得(1-k2)x2-4kx-6=0.

∵直線I與雙曲線C相交于不同的兩點(diǎn)E、F,

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   ∴k∈(-)∪(1,).

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設(shè)E(x1,y1),F(x2,y2),則由①式得x1+x2=于是

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|EF|=

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=,而原點(diǎn)O到直線l的距離d,

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SΔOEF=

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SΔOEF,即解得k,滿足②.

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故滿足條件的直線l有兩條,其方程分別為y=

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題型四、圓錐曲線性質(zhì)問題

例5.①已知雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,的右支上一點(diǎn),且,則的面積等于( C )

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(A)       (B)         (C)        (D)

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②已知、是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),滿足的點(diǎn)總在橢圓內(nèi)部,則橢圓離心率的取值范圍是( C )

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A.          B.          C.         D.

變式:

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1.設(shè)是等腰三角形,,則以為焦點(diǎn)且過點(diǎn)的雙曲線的離心率為(  B  )

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A.            B.                C.              D.

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2.已知是拋物線的焦點(diǎn),上的兩個(gè)點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為,則的面積等于        2

題型五、直線與圓錐曲線位置關(guān)系問題

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例6.已知拋物線和三個(gè)點(diǎn),過點(diǎn)的一條直線交拋物線于、兩點(diǎn),的延長(zhǎng)線分別交曲線

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(1)證明三點(diǎn)共線;

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(2)如果、、、四點(diǎn)共線,問:是否存在,使以線段為直徑的圓與拋物線有異于的交點(diǎn)?如果存在,求出的取值范圍,并求出該交點(diǎn)到直線的距離;若不存在,請(qǐng)說明理由.

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解:(1)設(shè),

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則直線的方程:,即

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上,所以①  又直線方程:

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得:,所以

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同理,,所以直線的方程:

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將①代入上式得,即點(diǎn)在直線上,所以三點(diǎn)共線

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(2)由已知共線,所以  以為直徑的圓的方程:,由

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所以(舍去),  。要使圓與拋物線有異于的交點(diǎn),則,所以存在,使以為直徑的圓與拋物線有異于的交點(diǎn) ,則,所以交點(diǎn)的距離為 

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例7.已知中心在原點(diǎn)的雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)是,一條漸近線的方程是

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(Ⅰ)求雙曲線的方程;

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(Ⅱ)若以為斜率的直線與雙曲線相交于兩個(gè)不同的點(diǎn),且線段的垂直平分線與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為,求的取值范圍.

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解:(Ⅰ)設(shè)雙曲線的方程為,由題設(shè)得

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   解得    所以雙曲線的方程為

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(Ⅱ)設(shè)直線的方程為,點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組

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將①式代入②式,得,整理得

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此方程有兩個(gè)不等實(shí)根,于是,且.整理得

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.        ③

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由根與系數(shù)的關(guān)系可知線段的中點(diǎn)坐標(biāo)滿足

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從而線段的垂直平分線的方程為

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此直線與軸,軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為,.由題設(shè)可得

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.整理得

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將上式代入③式得,

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整理得,.解得

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所以的取值范圍是

變式:

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設(shè)橢圓中心在坐標(biāo)原點(diǎn),是它的兩個(gè)頂點(diǎn),直線與AB相交于點(diǎn)D,與橢圓相交于E、F兩點(diǎn).

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(Ⅰ)若,求的值;(Ⅱ)求四邊形面積的最大值.

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解:(Ⅰ)依題設(shè)得橢圓的方程為

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直線的方程分別為

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如圖,設(shè),其中,

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滿足方程,故.①

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,得;

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上知,得,

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化簡(jiǎn)得,解得

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(Ⅱ)根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式和①式知,點(diǎn)的距離分別為

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,所以四邊形的面積為

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當(dāng),即當(dāng)時(shí),上式取等號(hào).所以的最大值為

反饋練習(xí):

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1.已知變量滿足約束條件的最大值為(  B )

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A.             B.               C.                 D.

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2.若圓的半徑為1,圓心在第一象限,且與直線軸相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是( B  )

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A.             B.

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C.                   D.

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3.雙曲線(a>0,b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1、F2,若P為其上一點(diǎn),且|PF1|=2|PE2|,則雙曲線離心率的取值范圍為( B  )

A.(1,3)    B.(1,3)        C.(3,+∞)    D. [3,+∞)

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4.設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)相同,離心率為,則此橢圓的方程為(  B  )

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A.            B.          C.          D.

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5.雙曲線的右支上存在一點(diǎn),它到右焦點(diǎn)及左準(zhǔn)線的距離相等,則雙曲線離心率的取值范圍是(  C   )

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A.         B.   C.      D.

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6.若雙曲線的左焦點(diǎn)在拋物線y2=2px的準(zhǔn)線上,則p的值為(  C  )

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(A)2                   (B)3                              (C)4                   (D)4

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7.已知直線與圓,則上各點(diǎn)到的距離的最小值為___

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8.在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓的焦距為2,以O(shè)為圓心,為半徑的圓,過點(diǎn)作圓的兩切線互相垂直,則離心率=          

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9.過橢圓的右焦點(diǎn)作一條斜率為2的直線與橢圓交于兩點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則的面積為        

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10.已知圓.以圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別作為雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)和頂點(diǎn),則適合上述條件的雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為          

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11.已知的頂點(diǎn)在橢圓上,在直線上,且

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(Ⅰ)當(dāng)邊通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí),求的長(zhǎng)及的面積;

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(Ⅱ)當(dāng),且斜邊的長(zhǎng)最大時(shí),求所在直線的方程.

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解:(Ⅰ)因?yàn)?sub>,且邊通過點(diǎn),所以所在直線的方程為

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設(shè)兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為.由

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所以.又因?yàn)?sub>邊上的高等于原點(diǎn)到直線的距離.

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所以

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(Ⅱ)設(shè)所在直線的方程為,由

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因?yàn)?sub>在橢圓上,所以.設(shè)兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為

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,,所以

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又因?yàn)?sub>的長(zhǎng)等于點(diǎn)到直線的距離,即

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所以

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所以當(dāng)時(shí),邊最長(zhǎng),(這時(shí))此時(shí)所在直線的方程為

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12.雙曲線的中心為原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,兩條漸近線分別為,經(jīng)過右焦點(diǎn)垂直于的直線分別交兩點(diǎn).已知成等差數(shù)列,且同向.

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(Ⅰ)求雙曲線的離心率;(Ⅱ)設(shè)被雙曲線所截得的線段的長(zhǎng)為4,求雙曲線的方程.

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解:(1)設(shè),

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由勾股定理可得:

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得:

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由倍角公式,解得,則離心率

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(2)過直線方程為與雙曲線方程聯(lián)立

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代入,化簡(jiǎn)有

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將數(shù)值代入,有 解得,得雙曲線方程為

 

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案