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三角形的全等

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Academic year: 2022

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(1)

三角形的全等

翰林版(四)3-2

1 全等三角形

n 全等:大小和形狀都相同的兩個幾何圖形稱為 全等,以符號”≅”表示。

【說明】如圖,兩個半徑 相同的圓,形狀 和大小都相同,

所以兩圓全等,可稱為等圓。

n 相似:形狀相同的兩個幾何圖形稱為相似,以 符號”~”表示。

【說明】如圖,兩個半徑不相同的圓,形狀一樣和 大小卻不相同,所

以兩圓不全等,但 兩圓相似。

n 全等三角形:大小和形狀都相同的兩個三角形 稱為全等三角形。也就是三組對應邊都要相 等,三組對應角也都要相等。

【說明】如圖,△ABC≅△DEF,則對應角∠A 和 D

∠ 、∠ 和B ∠ 、E ∠ 和C ∠ 皆相等,F 而且對應邊 ¯¯AB和¯¯DE、¯¯BC和¯¯EF、¯¯CA和¯¯FD 也都相等。

Ex1.

(1).已知三角形△ABCDEF,若 ¯¯AB=5 公分,¯¯DF=6公分, ¯¯EF=7公分,求三角形

ABC之周長。

(2).已知△ABCDEF,若∠A=60,∠

F=80,求∠B=?

(3).若△ABCACB且△ABCDEF,若∠A=100。,求∠E=?

Hw1.

(1).已知三角形△ABCDEF,若 ¯¯AB=12 公分, ¯¯EF=13 公分, ¯¯ AC=5 公分,求 三角形△DEF 之周長。

(2).已知△ABCDEF,若∠A=50,∠

E=70,求∠F=?

(3).若△ABCBCA 且△ABCDEF,若¯¯EF=5 公分,求 ¯¯AB、 ¯¯ AC=?

Ans: 18;40;40 Ans: 30;60;5,5

Ex2.

(1).已知三角形△ABC △DEF, ¯¯AB

=2x+3, ¯¯BC=4x-6, ¯¯ AC=3x-2,¯¯DE=9,

x之值及△DEF之周長?

Hw2.

(1).已知三角形△ABC △DEF, ¯¯AB

=2x+3,¯¯BC=4x-6, ¯¯ AC=3x,¯¯DE=x+8,

x 之值及△DEF 之周長?

A

B C

D

E F

(2)

(2).已知△ABCDEF,若∠A=(2x+4)

∠B=(3x-14),∠F=50 求∠A=?

(2).已知△ABCDEF,若∠A=(3x),∠

B=(2x+30),∠C=(5x-10),求∠E=?

Ans: 3,22;60 Ans: 5,46;70

2 全等三角形作圖

n SSS 作圖:給定可以圍成一個三角形(任兩邊 的和大於第三邊)的三條線段,利用尺規作圖 畫出一個三角形,使得此三角形的三邊長分別 等於這三條線段的長度,這樣作出一個三角形 的方法稱為SSS 作圖。

※ 只要用相同的三個邊長作出的三角形,其三個 內角也都會相等,也就是說這些三角形會全等。

【說明】

己知:線段a、b、c

求作:△ABC 三邊長分別等 於三個線段a、b、c 的長度。

作法:

1.畫一直線 L,並在 L 上取 B、C 兩點,使 得 ¯¯ BC=a。

2.分別以 B、C 為 圓心,c 和 b 長 為半徑,在L 的 同側畫兩弧,設 兩弧相交於A 點。

3.連接¯¯AB和 ¯¯AC,則△ABC 即為所求的三角 形。

n SSS 全等性質:兩個三角形的三邊對應相等,

則這兩個三角形全等,稱為 SSS 全等性質。

※ S 表示邊,A 表示角。

【說明】如圖,在△ABC 和△DE F 中 ¯¯AB=¯¯DE=4、¯¯BC=¯¯DF

=3、¯¯ AC=¯¯EF=2 三邊對應 相等,所以△ABC≅△E DF,因此∠E=∠A=45o

n SAS 作圖:給定已知的二條線段及一個角,

利用尺規作圖畫出一個三角形,使得此三角形 中的二邊長分別等於這二條線段的長度,且兩 邊的夾角等於這已知的角,這樣作出一個三角 形的方法稱為SAS 作圖。

※ 只要用相同的二個邊長及相等的夾角作出的三

【說明】

己知:線段a、b 及∠1 求作:△PQR 中二邊長分別 等於線段a、b,且這兩個 邊的夾角等於∠1。

作法:

L

D

F E

(3)

角形,其第三個邊也會相等,也就是說這些三 角形會全等。

1.作∠Q=∠1。

2.在∠Q 兩邊上分別取 ¯¯QR=

b、 ¯¯QP=a。

3.連接 P、R 兩點,則△PQR 即為所求的三 角形。

n SAS 全等性質:兩個三角形的二邊及二邊所 夾的角都對應相等,則這兩個三角形全等,

稱為 SAS 全等性質。

【說明】右圖中,如果¯¯AE= ¯¯BE 且¯¯CE=¯¯DE,依據 SA S 全等性質,可以知 道△AEC≅△BED。

n ASA 作圖:給定已知的二個角及一條線段,

利用尺規作圖畫出一個三角形,使得此三角 形中的二個內角分別等於這已知的二個角的 角度,且兩角的夾邊等於這已知的一條線段 長,這樣作出一個三角形的方法稱為 ASA 作圖。

※ 只要用相同的兩個內角及相等的夾邊作出的三 角形,其第三個內角也會相等,另兩個邊也都 會相等,也就是說這些三角形會全等。

【說明】

己知:∠1、∠2 及線段 a 求作:△PQR 二個內角分別等 於∠1、∠2,且其夾邊的長度a。

作法:

1.畫一直線 L,並在 L 上取 P、

Q 兩點,使得 ¯¯ PQ=

a。

2.分別以 P、Q 為頂 點,在L 同側作

XPQ=∠1 和∠YQP=∠2,使兩角的一 邊交於R,則△PQR 即為所求的三角形。

n ASA 全等性質:兩個三角形的兩個內角及夾 邊對應相等,則這兩個三角形全等,稱為 ASA 全等性質。

【說明】如圖,若∠ABC=∠DB C,∠ACB=∠DCB,

依據SAS 全等性質,

可以知道△CAB≅△C DB。

n AAS 作圖:給定已知的二個角及一條線段,

利用尺規作圖畫出一個三角形,使得此三角 形中的二個內角分別等於這已知的二個角的 角度,且兩內角中的一個對邊等於這已知的 線段長,這樣作出一個三角形的方法稱為 AAS 作圖。

【說明】

己知:∠1、∠2 及線段 a 求作:△PQR 二個內角分別等 於∠1、∠2,且內角為∠2 的 對邊的長度為a。

L E

X Y

(4)

※ 只要有相同的兩個內角,第三個內角也會相 等,所以AAS 作圖就是利用 SAS 作圖,所作 出的三角形是相同的,也就是說這些三角形會 全等。

作法:

1. 先作出△PQR 的第三個 內角∠3=180o-∠1-∠2。

2.畫一直線 L,並在 L 上取 P、Q 兩點,使 得 ¯¯ PQ=a。

3.分別以 P、Q 為頂 點,在L 同側作 ∠X PQ=∠1 和∠YQP=

3,使兩角的一邊交

R,則△PQR 即為所求的三角形。

n AAS 全等性質:兩個三角形的兩內角及一對 邊對應相等,則這兩個三角形全等,稱為 AAS 全等性質。

【說明】如圖,△ABC 與△PQR 中,∠A=∠P

=73°,∠B=∠Q=37°,

BC= ¯¯¯¯ QR=2.4 公分,依AAS 全等性質,可以 知道△ABC≅△PQR。

也可以知道∠C =∠R=

180o-73 o -37 o =70

o

n RHS 作圖:給定一個直角及二條線段,利用 尺規作圖畫出一個直角三角形,使得此三角 形的斜邊及一股分別等於這二條線段的長 度,這樣作出一個三角形的方法稱為 RHS 作圖。

※ 只要用相同的斜邊及等長的一個股,作出的直 角三角形其三個邊也都會相等,也就是說這些 直角三角形會全等。

【說明】

己知:線段a、b

求作:一直角△ABC 斜邊長a,一股為 b,且∠A=90

o

作法:

1.畫一直線 L,並在 L 上取∠A=90o 2.在∠A 邊上取 ¯¯ AC=

b。

3.以 C 為圓心 a 為半徑畫弧,交 L 於 B 點。

4.連接¯¯BC,則△ABC 即為所求的三角形。

L

X

Y

3

C

B

A L

(5)

n RHS 全等性質:兩個直角三角形的一股及斜 邊對應相等,則這兩個三角形全等,稱為 RHS 全等性質。

【說明】如圖, BCABADABAC= BD,依據RHS 全

等性質,可以知道

ABC≅△BAD。

RHS 是 SSA 的特殊情形,SSA 未必會使兩個 三角形全等,但如果對應角是直角,兩個三角 形就會全等。

【說明】

己知:線段a、b 及∠1 求作:△PQR 中二邊長分 別等於線段a、b,且邊長為 a 的對角等於∠1。

作法:

1.畫一直線 L,在 L 上取一點P。

2.以 P 為頂點,L 為 角的一邊,作∠X PY=∠1。

3.在∠XPY 的邊 PX 上取一點 Q,使 ¯¯ PQ=a。

4.以 Q 為圓心,b 為半徑畫弧,交∠XPY 的 另一邊 ¯¯ PY於 R 與 S 兩點。(如果 b 太短可 能會沒有交點,或只有一個交點)

5.連接 ¯¯ QR、 ¯¯ QS,可畫出符合條件的△PQR 和△PQS 兩個三角形。

※由以上的作圖可知SSA 作圖可能產生兩個 不同的三角形,即兩個三角形兩邊一對角 的對應相等並不能保証兩個三角形全等,

除非該對角是直角,也就符合 RHS 全等性 質。

Ex3.作一等腰三角形使其底邊 長為a,兩腰長為b。

Hw3.作一正三角形使其邊長為 a。

Ans: 略 Ans: 略

L

(6)

Ex4.求作一個以∠1 為頂角,腰長為 a 的三角形。

Hw4.作一直角三角形使其兩 股長分別為a 公分、2a 公分。

Ans: 略 Ans: 略

Ex5.作一三角形 ABC,使∠A=

∠1,∠B=∠2,¯¯BC=a。

Hw5.作一三角形,以∠

1、∠2 為內角,線 段c為∠2 對邊之 三角形。

Ans: 略 Ans: 略

Ex6.下列六個三角形中,將互相全等的三角形寫 出來,並說明根據什麼全等性質?

Hw6.右列六個三 角形中,將互 相全等的三 角形寫出 來,並說明根 據什麼全等 性質?

Ans: △ABC ≅△ZXY,SAS;△DEF≅△NP M,ASA;△GHI ≅△TSR,SSS

Ans: △ABC ≅△OMN(SSS),△DEF≅△UT S(SAS),△HIG ≅△LJK(ASA)

Ex7.下列各圖三角形,指出何者全等,並求出 x 與 y 之值。

Hw7.若圖中的兩個三角 形全等,則 a 之值為 何?

Ans: △ABC ≅△GIH,x=59;△DEF≅△JLK,y

=24

Ans: 42

Ex8.在△ABC 與△PQR 中,已知 AB =QR,AC

PQ,則再加上下列哪些條件可判定△ABC

≅△QRP?

(甲)∠B=∠R(乙)∠A=∠Q(丙)∠C=∠P(丁) BC= PR

Hw8.在△ABC 與△DEF 中,若∠A=75°,∠B

=20°,∠D=20°,∠E=85°,則下列 何者成立時,△ABC 與△DEF 會全等?

(A)AC=DF(B)BC=EF(C)AC=DE(D) AB=DF。

(7)

(A)甲或丁(B)乙或丁(C)丙或丁(D)只有(丁)。

Ans: B Ans: D

Ex9.如圖中,AB=DCAC= DB,則△ABCDCB 是根據下列哪一個全等性 質?∠A 是否等於∠D?

Hw9.如圖:¯¯BD是長方形 ABCD 的對角線,則△

ABD 和△BCD 是否全 等?如果是,是根據什 麼條件?應如何表示?

Ans: SSS Ans: 是,SSS,△ABD △CDB

Ex10.如圖, ¯AD、¯BC交於 O 點,¯AO= ¯DO,¯BO

= ¯CO 。請問△ABO 與

△DCO 是否全等?如果是 全等,請寫出你依據的條件 與全等的性質。

Hw10.如圖,等腰△ABC 中AB

AC,AD是頂角∠BAC 的分角線,請利用三角形 全等的性質來說明

(1).△ABD

ACD (2).¯BD=¯CD

(3).¯AD⊥¯BC

Ans: 是;SAS Ans: 略

Ex11.如圖,△ABC 為正三角形,E 在 ¯BC 上,且△BDE 為正三角 形。請利用三角形全等的性質 來說明 ¯CD=¯AE。

說明:

ABE 與△CBD 全等的條件是:

ABE=【 】=【 】度 (△ABC 與△BDE 皆為正三角形)

AB=【 】,(△ABC 為正三角形) ¯ BE=【 】,(△BDE 為正三角形) ¯ 根據【 】全等性質,△ABE

CBD。

所以 ¯CD=¯AE。(對應邊相等)

Hw11.如圖,正方形 ABCD 中,

E、F 分別在 ¯BC、¯DC 上,

且 ¯BE=¯BP。請利用三角 形全等的性質來說明△

ABE

ADF。

說明:

ABE 與△ADF 全等的條件是:

¯BE=¯DF,(已知)

ABE=【 】,(ABCD 是正方形)

AD=【 】,(ABCD 是正方形) ¯

根據【 】全等性質,△ABE

ADF。

Ans: ∠CBD;60;¯ CB;¯ BD;SAS Ans: ∠ADF;¯ AB;SAS

Ex12.如圖,ABDE、ACFG 均為正方形。請利用

「三角形全等」的性 質來說明 ¯EC=¯BG。

說明:

Hw12.如圖,四邊形 ABCD 為 一正方形,已知 ¯BE=

¯BF,請利用「三角形全等」

的性質來說明∠BAF=∠

BCE。

說明:

(8)

△AEC 與△ABG 全等的條件是:

AE=【 】,(ABDE 是正方形) ¯ AC=【 】,(ACFG 是正方形) ¯

EAB=∠GAC=90°,(【 】)

EAC=∠EAB+∠BAC=∠GAC+∠

BAC=∠BAG

根據【 】全等性質,△AEC≅△ABG 所以 ¯EC=¯BG(對應邊相等)

△ABF 與△CBE 全等的條件是:

¯BF= ¯BE (已知)

【 】=【 】 (公用角) AB=【 】,(ABCD 是正方形) ¯¯

根據【 】全等性質,△ABF≅△CBE 所以∠BAF=∠BCE(對應角相等)

Ans: ¯ AB,¯ AG,ABDE、ACFG 均為正方形,

SAS

Ans: ∠B, ∠B;¯¯ BC;SAS

Ex13.如圖,D、E 分別在 ¯AB、¯AC 上,¯AB=¯AC,∠B=∠C。

ABE與△ACD全等的條件是:

AB= ¯¯ AC,(【 】)

B=∠C,(【 】)

A=【 】,(公用角)

根據【 】全等性質,△ABE≅△ACD。

Hw13.如圖,∠1=∠2,∠3

=∠4,BE=CF,則:

(1)△ABF≅△【 】;是根據【 】 全等性質。

(2)故AB=【 】,AF=【 】

Ans: 已知,已知,∠A,ASA Ans: DCE,ASA;¯¯ CD, ¯¯ DE

Ex14.如圖,CD為∠PCQ 的 角平分線,若DP

CP,DQCQ,則下

列何者選項可說明△CPDCQD 的性 質?

Hw14.如圖,若∠1=∠2,

A=∠D,則△ABC

DCB 是根據下列何 種全等性質?

Ans: AAS Ans: AAS

Ex15.如圖,正方形 ABCD,其中 A 在直線 L 上,

分別自 B、D 向 L 作垂線,垂足分別為 E、

F。請利用「三角形全等」的性質來說明:

(1).¯BE=¯AF,¯AE=¯DF。

(2).¯EF=¯BF+¯DF。

說明:

ABE 與△DAF 全等的 條件是:

AB=【 】,(ABCD 是正方形) ¯

BEA=【 】=90°,(¯BE⊥L,¯DF⊥L)

ABE+∠EAB=【 】度,(BE( ̄)⊥L)

Hw15.如圖,四邊形 ABCD 是邊 長為 12 的正方形,且∠1

=∠2,請利用「三角形全 等」的性質來說明:△ADE

≅△ABF。

說明:

ADE 與△ABF 全等的條件是:

ADE=【 】=90°,(ABCD 是正方形)

1=∠2,(已知)

AD=【 】,(ABCD 是正方形) ¯

根據【 】全等性質,△ADE≅△ABF

(9)

DAF+∠EAB=【 】度,(ABCD 是正方形) 所以∠ABE+∠EAB=∠DAF+∠EAB,

得∠ABE=∠DAF

根據【 】全等性質,△ABE≅△DAF 所以 ¯BE=¯AF,¯AE=¯DF(【 】)

¯EF=¯EA+¯AF=¯BE+¯DF

Ans: ¯ AD,∠DFA,90,90,AAS,對應邊相

Ans: ∠ABF; ¯ AB;AAS

Ex16.如圖,¯AD⊥¯BC,¯AB=

CD,¯¯ AE=¯EC,△ABE 與△CDE 全等的條件 是:

AB=¯¯ CD,(【 】)

AE=¯¯ EC,(【 】)

AEB=【 】=90°,(¯AD⊥¯BC)

根據【 】全等性質,△ABE

CDE。

Hw16.如圖,AB⊥BCCD⊥ BC,AC=BD,則△ABC 與△DCB 全等的條件是:

AC=¯¯ DC,(【 】)

BC=¯¯ BC,(【 】)

ABC=【 】=90°,(¯AB⊥¯BC)

根據【 】全等性質,△ABE

CDE。

Ans: 已知,已知,∠CED,RHS

Ans: 已知,公用,∠DCB,RHS

Ex17.如圖,∠B=∠C=90

°,E、F 皆在 ¯BC 上,

且 ¯DE=¯AF,¯BE=

CF。 ¯

(1).請利用「三角形全等」的性質來說明△

ABF 與△DCE 全等。

說明:

ABF 與△DCE 全等的條件是:

B=∠C=90°(【 】)

¯AF=¯DE,(【 】)

BE=¯¯ CF,(已知)

BE+¯¯ EF=¯CF+¯EF,(等量公理)

所以 ¯BF=【 】

根據【 】全等性質,△ABFDCE (2).若 ¯AB=3 公分, ¯CE=4 公分,求 ¯DE。

Hw17.如圖,∠A=∠D=90

°,且 ¯AB=¯DF,¯BE=

¯CF。

(1).請利用「三角形全 等」的性質來說明△

ABC 與△DFE 全等。

說明:

ABC 與△DFE 全等的條件是:

A=∠D=90°(【 】)

AB=¯¯ DF,(【 】)

¯BE=¯CF,(已知)

¯BE+¯EC=¯CF+¯EC,(等量公理)

所以 ¯BC=【 】

根據【 】全等性質,△ABCDFE (2).若 ¯AB=12 公分,¯DE=16 公分,¯BE=6 ,

求 ¯CE=?

Ans: 已知,已知,¯ CE,RHS;5 Ans: 已知,已知,¯ EF,RHS; 14

3 推理證明

(10)

n 垂直平分線性質:一線段的垂直平分線上的任 一點到此線段的兩端點等距離。

【說明】如圖,L 為¯BC的垂直平 分線,A 為 L 上任一點,

則¯AB=¯AC。

【說明】如圖,L⊥¯BC且¯AB=

AC,則 L 必為上任一¯ 點,則¯BD=¯CD,即 L 是¯BC的垂直平分線。

n 角平分線性質:一角的角平分線上任一點到角 的兩邊等距離。

【說明】如圖,¯AD為∠A 的角平分線,即∠1=∠2,

且¯BD⊥¯AD、¯CD⊥

AD,則¯¯ BD=¯CD。

【說明】如圖,如果¯BD⊥¯AD、¯CD

⊥¯AD,且¯BD=¯CD,則

∠1=∠2,即¯AD為∠A 的角平分線。

Ex18.如圖,直線 L 是¯BC 的 垂直平分線,A 是直線 L 上任意一點,請利用 三角形全等性質來說 明ABAC

Hw18.如圖,直線 L 是¯BC 的 通過¯BC 的中點 D,A 是直線 L 上任意一 點,且ABAC,請 利用三角形全等性質 來說明 L 是¯BC 的垂 直平分線。

Ans: 略 Ans: 略

Ex19.如圖,直線 L 是 ¯AB 的垂直平分線,P、Q 皆 在直線 L 上。請利用三角形全等的性質來說 明∠PAQ=∠PBQ。

說明:

Hw19.已知 L 是¯PQ的中垂線。

(1).請利用三角形全等的性 質來說明¯QS=¯PR +¯RS。

說明:

△PRM與△PBQ 全等的條

(11)

PAQ 與△PBQ 全等的條件 是:

¯PA=【 】,(P 在 ¯AB 的垂 直平分線 L 上)

QA=【 】¯ ,(Q 在 ¯AB 的垂 直平分線 L 上)

【 】=【 】,(公用邊)

根據【 】全等性質,△PAQ

PBQ。

所以∠PAQ=∠PBQ。(對應角相等)

件是:

¯PR=【 】,(R 在 ¯PQ 的垂直平分線 L 上)

PM=【 】,(R在 ¯¯ PQ 的垂直平分線 L 上)

【 】=【 】,(公用邊)

根據【 】全等性質,△PRM

QRM。

所以¯PR=¯QR。(對應角相等)

QS=¯¯ QR+¯RS=¯PR +¯RS

(2).若¯PQ=16,¯RM=6,¯RS=4,求¯QS=?

Ans: ¯ PB;¯ QB;¯ PQ;¯ PQ;SSS

Ans: ¯ QR, ¯ QM, ¯ RM, ¯ RM;14

Ex20.如圖,在△ABC 中,¯AB=

AC,¯ ←→

DE 為 ¯AB 的中垂線,

若△BCE 的周長為 15,¯BC

5,則△ABC 的周長為 何?

Hw20.如圖,C 為 ¯AB 外的 一點,且 ¯AC 的中垂L 交 ¯AB 於 P。若 AB=6.9,¯¯ PB=

4.7,則 ¯PC=?

Ans: 25

Ans: 2.2

Ex21.如圖,¯AQ為∠BAC 的角 平分線,P 在 AQ 上,¯PD

⊥¯AB ,¯PE ⊥¯AC。請 利用三角形全等的性質 來說明¯PD =¯PE 。

Hw21.如圖, ¯PB⊥¯AB,

¯PC⊥¯AC,且¯PC=

¯PB。請利用三角形 全等的性質來說 明P 在∠BAC 的 角平分線¯AD上。

Ans: 略 Ans: 略

Ex22.

(1).△ABC 與△DEF 中,若∠A=∠D,∠B

=∠F,ABDF 且∠D=90°,∠E=

30°,DF =4,EF =8,則:

(1)△ABC△【 】。

(2)∠C=【 】度。

(3)BC =【 】。

(2).如圖,正方形 PQRS 中的 其中一頂點 R 在 ¯AB 上,且 ¯AS 和 ¯QB 皆垂直 AB,若 ¯¯ QB=24 公分,¯AS

Hw22.

(1).如圖,△ABC 和△

ADE 皆為正三角 形,若∠1=55°,

則∠ABD=?

(2).如圖,ABCD 是一個邊 長為 5 的正方形,L 為 通過頂點 A 的一條直 線,分別過 D、B 作 ¯DF

⊥L,¯BF⊥L,若 ¯AE=

3,則 ¯AF=【 】。

(12)

7 公分,則正方形 PQRS 的面積為多少 平方公分?

(3).如圖,四邊形 ABCD 為 一正方形,已知 ¯BE=

¯BF,若∠1=27°,則

2=?

(3).如圖 ABCD 與 EFGH 是邊長為 6 公分的正 方形,E 點位於正方ABCD 的中心,

BP=2 公分,則四邊

EPCQ 的面積為多少平方公分?

Ans: DFE,30, 8;225;63 Ans: 115;4;9

Ex23.已知 P、Q 在直線 L 同 側。求作:L 上一點 R 使 PR+¯¯ QR為最短。

Hw22.已知:直線 L 同側之兩P、Q,求作直線上 一點A,使¯AP= ¯AQ。

Ans: 略 Ans: 略

參考文獻

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