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CMBH — Concurso de Admissão 2023/2024 — 1º ano do Ensino Médio — Prova de Matemática e Língua Portuguesa

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH)2023Fundamental

40 questões nesta prova · página 1 de 2 · 40 com gabarito

Matemática Sequências — Soma dos Termos

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

Gabarito disponível

ZUM e ZARAVALHO são dois alunos do CMBH que participaram de um quiz. A pontuação foi computada por meio de uma função f: ℕ* → ℝ tal que f(n) representa quantos pontos o aluno ganha na rodada n e é tal que, para os n primeiros acertos, têm-se
f(1) + f(2) + f(3) + ⋯ + f(n) = (2ⁿ − 1)/2ⁿ⁻¹
Se o aluno erra a pergunta ele não ganha ponto.
Após 100 rodadas verificou-se que ZUM acertou todas as perguntas e ZARAVALHO errou apenas a última. Logo, ZUM foi o vencedor. Qual foi a pontuação obtida por ZUM na última rodada?
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Resolução comentada

f(100) = S(100) − S(99).

S(n) = (2ⁿ − 1)/2ⁿ⁻¹ = 2 − 2^(1−n). A pontuação na rodada 100 é f(100) = S(100) − S(99) = 2^(−98) − 2^(−99) = 2^(−99).

Análise das alternativas

A, B e D confundem a pontuação acumulada com a da última rodada (B é a soma até 100). E) 1/100 não decorre da fórmula.

Referência: Somas telescópicas de sequências.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Triângulo Retângulo — Teorema da Bissetriz Interna

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Uma rampa foi projetada em forma de um triângulo retângulo cujo vértice do ângulo reto é o ponto mais alto da rampa, que possui uma altura total de 6 m. O maior cateto dessa rampa mede 10 m. S é o ponto em que a bissetriz do maior ângulo agudo desse triângulo toca o maior cateto do triângulo. A medida do segmento determinado pelo vértice do ângulo reto e pelo ponto S mede, em cm:
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Resolução comentada

Teorema da bissetriz com altura relativa à hipotenusa igual a 6.

Interpretando 6 m como a altura relativa à hipotenusa e 10 como o maior cateto: 1/36 = 1/100 + 1/b², o que dá b = 7,5. A hipotenusa mede 12,5. A bissetriz do maior ângulo agudo (oposto ao cateto 10) encontra o cateto de 10, e CS/(10 − CS) = 7,5/12,5. Daí CS = 10·7,5/20 = 3,75.

Análise das alternativas

A, B, D e E não decorrem do teorema da bissetriz interna aplicado ao triângulo de lados 7,5; 10; 12,5. A unidade 'cm' do enunciado parece erro de digitação (o valor é em metros).

Referência: Relações métricas no triângulo retângulo e teorema da bissetriz interna.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Equação do 2º Grau — Problemas

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Um professor cobrou R$1.800,00 reais para ministrar um curso rápido de xadrez para iniciantes num prazo determinado de dias, porém, devido a problemas diversos, teve que aumentar o prazo inicial contratado em mais 6 dias sem, no entanto, alterar o valor acordado inicialmente. Ao fim do serviço, observou que recebeu, por dia trabalhado, R$50,00 a menos do que receberia se terminasse o trabalho no prazo inicialmente contratado. Considerando que o trabalho se iniciou numa segunda-feira, se ele o tivesse concluído no prazo inicial contratado e que as aulas não eram ministradas aos domingos, pode-se concluir que ele teria terminado:
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Resolução comentada

Equação do 2º grau sobre os dias de curso.

Com d dias, 1800/d − 1800/(d+6) = 50, o que leva a d² + 6d − 216 = 0 e d = 12. Em 12 dias de aula, sem domingos, começando na segunda, contam-se 6 dias na 1ª semana e 6 na 2ª, terminando num sábado.

Análise das alternativas

B, C, D e E ignoram que domingos não contam: 12 dias úteis completam duas semanas de segunda a sábado, e o último dia é sábado.

Referência: Equação do 2º grau e contagem de dias.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Circunferência — Comprimento de Arco e Área de Coroa Circular

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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O vitral de uma igreja é composto por dois semicírculos concêntricos como se vê na figura abaixo. Há também quatro regiões delimitadas pelas semicircunferências, cujas áreas são iguais e medem cada uma 40π cm². O raio do semicírculo menor mede 20 cm. O comprimento do arco AB mede, em cm:
Figura: dois semicírculos concêntricos de centro O sobre um mesmo diâmetro horizontal; o ponto A é a extremidade esquerda do semicírculo maior. A faixa entre as duas semicircunferências é dividida por três segmentos radiais em quatro regiões; o ponto B, no arco externo, marca a extremidade do primeiro segmento radial a partir de A.
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Matemática Trapézio Circunscrito a uma Circunferência

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Um círculo está inscrito num trapézio isósceles cuja base maior mede o dobro da base menor. A área desse trapézio é igual a 12√2cm². Nessas condições, o perímetro desse trapézio mede, em cm
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Resolução comentada

Trapézio isósceles circunscrito com base maior igual ao dobro da menor.

Sendo as bases b e 2b, o teorema de Pitot dá 2·lado = 3b, então lado = 3b/2. A altura vale h² = (3b/2)² − (b/2)² = 2b², logo h = b√2. A área é (3b/2)·b√2 = 12√2, então b = 2√2. O perímetro é 6b = 12√2 cm.

Análise das alternativas

As demais correspondem a valores de b diferentes de 2√2 e não conferem com a área dada.

Referência: Quadrilátero circunscritível (Pitot) e área do trapézio.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Porcentagem — Lucro sobre o Preço de Custo

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Um comerciante revendeu uma peça por R$144,00 lucrando nessa operação, sobre o preço de custo, um valor, em porcentagem, representado pelo mesmo número que representa o preço de custo da peça. Assim, o número que representa o preço de custo da peça é:
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Resolução comentada

C(1 + C/100) = 144 resulta em C = 80.

Se o custo é C e o lucro é C%, o preço de venda é C + C²/100 = 144. Daí C² + 100C − 14400 = 0, que dá C = 80. Como 80 = 16·5, é divisível por 16.

Análise das alternativas

A) 80 não é múltiplo de 12. B) 80 > 60. C) 80 não é quadrado perfeito. E) 80 não é primo.

Referência: Porcentagem e equação do 2º grau.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Equação do 1º Grau — Equações Literais

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

Gabarito disponível

Seja a equação (m + nx)/(m + n) = (p − qx)/(p − q), em x, com m ≠ −n e p ≠ q. Sobre essa equação pode-se afirmar que:
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Resolução comentada

A solução é x = 1 quando np + mq ≠ 0.

Multiplicando em cruz e simplificando: x(np + mq) = np + mq. Assim, se np + mq ≠ 0, x = 1, independentemente de m, n, p e q. A alternativa A traz a condição com um provável erro de digitação (mp no lugar de mq), mas é a que o gabarito oficial indica.

Análise das alternativas

B) 1 não é primo. C) Nem sempre é indeterminada. D) Com m = n e p = −q, np + mq = 0 e a equação fica indeterminada. E) 1 não é múltiplo de 3.

Referência: Equações literais do 1º grau.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Polígonos — Número de Diagonais

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Sobre os polígonos regulares cuja razão entre o número de diagonais e o número de lados é expressa por um número inteiro, pode-se afirmar:
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Resolução comentada

(n−3)/2 inteiro implica n ímpar.

A razão d/n = [n(n−3)/2]/n = (n−3)/2 só é inteira se n for ímpar. Diagonais que passam pelo centro exigem vértices opostos, o que só ocorre em polígonos de número par de lados. Logo, nesses polígonos nenhuma diagonal passa pelo centro.

Análise das alternativas

A) Não há limite máximo para n ímpar. B) n = 5 satisfaz e tem menos de 7 lados. D) n = 5 tem 5 diagonais. E) Cada vértice tem n−3 diagonais, número par quando n é ímpar.

Referência: Geometria plana: diagonais de polígonos.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Teoria dos Números — Soma dos Algarismos

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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O número natural N é formado apenas por x algarismos 9. A soma de todos os algarismos de N² é igual a 774. Dessa forma, pode-se afirmar que x é igual a:
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Resolução comentada

Soma dos algarismos de (10^x − 1)².

N = 10^x − 1, então N² = 10^(2x) − 2·10^x + 1. Seus algarismos são (x−1) noves, um 8, (x−1) zeros e um 1. A soma é 9(x−1) + 8 + 1 = 9x. Como 9x = 774, x = 86.

Análise das alternativas

72, 96, 108 e 117 dariam somas 648, 864, 972 e 1053, diferentes de 774.

Referência: Teoria dos números: soma dos algarismos.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Equação Biquadrada

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Considere a expressão E = x + 2/x, x > 0. Se o menor valor que a expressão E pode assumir é uma raiz da equação biquadrada ax⁴ + bx² + c = 0, então outra raiz dessa equação é:
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Resolução comentada

Mínimo de x + 2/x é 2√2; a equação biquadrada tem raízes opostas.

Por MA ≥ MG, x + 2/x ≥ 2√2, com igualdade em x = √2. Logo 2√2 é raiz da biquadrada. Como a equação só tem potências pares de x, −2√2 também é raiz.

Análise das alternativas

As outras opções não são necessariamente raízes: nada na equação garante raízes como ±√2 ou ±√3, pois só se conhece 2√2 e o seu oposto.

Referência: Desigualdade MA-MG e equação biquadrada.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Teoria dos Números — Fatorial e Números Primos

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

Gabarito disponível

A expressão p(n), com n natural e n ≥ 2, representa o produto dos números naturais consecutivos de 1 até n. Assim, por exemplo, p(4) = 1 · 2 · 3 · 4. Com base nessas informações julgue os itens abaixo:
I. p(n) + 1 é um número ímpar.
II. Existe n tal que p(n) + 1 é um número primo.
III. p(n · m) = p(n) · p(m)
IV. Os números p(2023) + 2, p(2023) + 3, p(2023) + 4, ⋯ , p(2023) + 2023 são todos compostos.
Assinalando V nos itens corretos e F nos itens falsos, a sequência correta é:
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Resolução comentada

Análise de p(n) = n! e de compostos consecutivos.

I é V: p(n) é par para n ≥ 2, então p(n)+1 é ímpar. II é V: p(2)+1 = 3 é primo. III é F: p(2·2) = 24 ≠ 2·2 = 4. IV é V: para k de 2 a 2023, k divide p(2023)+k, que é maior que k, portanto composto. Sequência V-V-F-V.

Análise das alternativas

A, C, D e E erram ao marcar II como falso ou IV como falso (ou I como falso); todos contradizem o contraexemplo p(2)+1 = 3 ou o argumento da divisibilidade.

Referência: Teoria dos números: fatorial e primos.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Semelhança de Triângulos — Razão entre Áreas

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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O triângulo ABC da figura abaixo é tal que AS é bissetriz interna e M e N são pontos sobre os lados AB e AC, respectivamente, tais que BM = BS e CN = CS. Se MN = a e BC = b, qual a razão entre as áreas dos triângulos AMN e ABC.
Figura: triângulo ABC com vértice A no alto e base BC horizontal; segmento AS do vértice A até o ponto S da base BC; segmento MN paralelo à base, com M no lado AB e N no lado AC.
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Matemática Função Afim

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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O crescimento de uma planta, sob certas condições e a partir de uma determinada altura, está representado no gráfico abaixo. Mantidas tais condições, pode-se afirmar que a lei de associação da função que representa o crescimento da planta e sua altura no 21º dia são respectivamente:
Gráfico: eixo vertical h (cm) e eixo horizontal t (dias). Uma reta crescente parte de um ponto positivo do eixo vertical e passa pelos pontos (6, 5) e (12, 9), indicados por linhas tracejadas.
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Matemática Polígonos Regulares — Diagonais e Área

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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De um dos vértices de um polígono regular podem ser traçadas apenas três diagonais. Qual a área desse polígono, sabendo que a diferença entre as medidas de duas dessas diagonais é 2cm?
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Resolução comentada

Hexágono regular com diferença entre diagonais de 2 cm.

Três diagonais por vértice implicam n − 3 = 3, logo n = 6 (hexágono). As diagonais medem s√3 e 2s, e 2s − s√3 = 2 dá s = 2(2+√3). A área é (3√3/2)s² = (3√3/2)·4(7+4√3) = 6√3(7+4√3) = 72 + 42√3 = 6(12+7√3) cm².

Análise das alternativas

B, C, D e E não coincidem com 72 + 42√3 obtido com o lado s = 2(2+√3).

Referência: Polígonos regulares: diagonais e área.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Produtos Notáveis — Trinômio Quadrado Perfeito

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Se a expressão (a + bx)² + (c + dx)², com a · b · c · d ≠ 0 é um trinômio quadrado perfeito, então podemos concluir que
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Resolução comentada

Discriminante nulo implica ad = bc.

Expandindo: (b²+d²)x² + 2(ab+cd)x + (a²+c²). Para ser quadrado perfeito, Δ = 0, ou seja, (ab+cd)² = (a²+c²)(b²+d²). Isso equivale a (ad − bc)² = 0, logo ad = bc.

Análise das alternativas

A, B, C e D não decorrem da condição Δ = 0. Basta testar a = b = c = d = 1, que satisfaz a condição e ad = bc, mas torna falsa a·c = b·d... na verdade, ela as satisfaz; os contraexemplos se obtêm com a=1, b=2, c=2, d=4, em que ad = bc vale e A, B, C e D falham.

Referência: Produtos notáveis e identidade de Lagrange.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Matemática Financeira — Taxa de Juros

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Uma loja possui dois planos de venda:
I. À vista com 30% de desconto.
II. Em duas parcelas iguais sem aumento de preço (a primeira paga no ato da compra, e a segunda, um mês após).
Qual a taxa de juros ao mês cobrada por essa loja no plano II?
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Resolução comentada

Taxa implícita em compra com entrada de 50% e restante após 1 mês.

Seja P o preço. À vista custa 0,7P. No plano II paga-se P/2 na hora, então o saldo financiado é 0,7P − 0,5P = 0,2P. Um mês depois paga-se 0,5P, de modo que 0,2P·(1+i) = 0,5P, ou seja, 1+i = 2,5 e i = 150%.

Análise das alternativas

A, B, C e D não satisfazem 0,2P(1+i) = 0,5P. Elas resultam de calcular o juro sobre o preço total ou sobre o desconto, e não sobre o saldo financiado.

Referência: Matemática financeira: juros compostos e taxa implícita.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Análise Combinatória — Coloração de Regiões

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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A figura a seguir representa um slogan do Colégio Militar de Belo Horizonte. De quantos modos as regiões que contêm as letras C, M, B e H podem ser coloridas (cada região com uma cor, regiões com uma linha fronteira comum não podem ter a mesma cor) se dispomos de n cores diferentes?
Figura: anel circular dividido por quatro segmentos diagonais em quatro regiões, com as letras C (em cima), M (à direita), B (embaixo) e H (à esquerda); cada região faz fronteira com as duas vizinhas. No centro, o brasão do CMBH.
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Matemática Função Quadrática — Valor Mínimo (Teorema de Pitágoras)

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Um atleta do CMBH está a 10m de um drone pousado no solo, ambos em um mesmo plano horizontal. O atleta começa correr em direção ao drone no mesmo instante em que este inicia uma ascensão vertical. Se o atleta corre a 2m/s e o drone ascende com velocidade de 1m/s, qual a distância mínima entre o atleta e o drone?
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Resolução comentada

Minimizar a distância via Pitágoras com função quadrática.

Após t segundos, o atleta está a 10 − 2t do ponto sob o drone, e o drone está a t de altura. Então d² = (10 − 2t)² + t² = 5t² − 40t + 100, que tem mínimo em t = 4 s (t = −b/2a). Assim d² = 80 − 160 + 100 = 20, e d = 2√5 m.

Análise das alternativas

As demais não correspondem ao mínimo: d² mínimo vale 20, e 3√2, 2√3, 5√3 e 3√5 dão d² = 18, 12, 75 e 45.

Referência: Função quadrática (vértice) e Teorema de Pitágoras.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Triângulo Equilátero Inscrito na Circunferência

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Um pátio circular utilizado para pouso de helicópteros possui um triângulo equilátero inscrito pintado em seu interior. Um aluno, desejando calcular o raio desse círculo utilizou o seguinte método: marcou um ponto P interno ao triângulo e mediu as distâncias d₁, d₂ e d₃ do ponto P aos lados do triângulo, observando que a soma d₁ + d₂ + d₃ resultou em 6 m. Nessas condições, o aluno pode concluir que o raio do pátio circular mede, em metros:
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Matemática Relações Métricas no Triângulo Retângulo — Quadrado

Colégio Militar de Belo Horizonte (CMBH) 2023 Fundamental

Colégio Militar de Belo Horizonte · Admissão ao 1º ano do Ensino Médio

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Na figura abaixo, identifica-se o quadrado ABCD. O ponto P divide o lado A̅D̅ na razão 2 : 1, ou seja, A̅P̅/P̅D̅ = 2/1. A medida de B̅P̅ é igual a 9cm. Nessas condições, a medida do segmento C̅E̅ é:
Figura: quadrado ABCD com A no canto superior esquerdo, B no superior direito, C no inferior direito e D no inferior esquerdo; P sobre o lado AD, mais próximo de D; segmento PB; E é o pé da perpendicular (tracejada) traçada de C até PB, com marca de ângulo reto em E.
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