离散数学消去量词例题,直线与圆的关系,是怎样消去y

直线与圆的位置关系;开心哈哈;有向线段直线圆,椭圆双曲抛物线,参数方程极坐标,;笛卡尔的观点对,点和有序实数对,两者―一来对应,;两种思想相辉映,化归思想打前阵;都说待定系数法,;三种类型集大成,画出曲线求方程,给了方程作曲线,;四件工具是法宝,坐标思想参数好;平面几何不能丢,;解析几何是几何,得意忘形学不活;制胜装备;(1)掌握直线与圆的各种方程;(2)掌
直线与圆的位置关系
有向线段直线圆,椭圆双曲抛物线,参数方程极坐标,数形结合称典范。
笛卡尔的观点对,点和有序实数对,两者―一来对应,开创几何新途径。
两种思想相辉映,化归思想打前阵;都说待定系数法,实为方程组思想。
三种类型集大成,画出曲线求方程,给了方程作曲线,曲线位置关系判。
四件工具是法宝,坐标思想参数好;平面几何不能丢,旋转变换复数求。
解析几何是几何,得意忘形学不活。图形直观数入微,数学本是数形学。
(1)掌握直线与圆的各种方程
(2)掌握并理解直线与于圆的位置关系,能根据给定直线与圆的方程,判断直线圆的位置关系
(3)会利用数形结合的思想解决直线与圆的位置关系问题
动物中的数学天才
蜜蜂蜂房是严格的六角柱状体,它的一端是平整的六角形开口,另一端是封闭的六角菱锥形的底,由三个相同的菱形组成。组成底盘的菱形的钝角为109度28分,所有的锐角为70度32分,这样既坚固又省料。蜂房的巢壁厚0.073毫米,误差极小。
丹顶鹤总是成群结队迁飞,而且排成“人”字形。“人”字形的角度是110度。更精确地计算还表明“人”字形夹角的一半――即每边与鹤群前进方向的夹角为54度44分8秒!而金刚石结晶体的角度正好也是54度44分8秒!是巧合还是某种大自然的“默契”?
蜘蛛结的“八卦”形网,是既复杂又美丽的八角形几何图案,人们即使用直尺的圆规也很难画出像蜘蛛网那样匀称的图案。
冬天,猫睡觉时总是把身体抱成一个球形,这其间也有数学,因为球形使身体的表面积最小,从而散发的热量也最少。
真正的数学“天才”是珊瑚虫。珊瑚虫在自己的身上记下“日历”,它们每年在自己的体壁上“刻画”出365条斑纹,显然是一天“画”一条。奇怪的是,古生物学家发现3亿5千万年前的珊瑚虫每年“画”出400幅“水彩画”。天文学家告诉我们,当时地球一天仅21.9小时,一年不是365天,而是400天。
重点:能根据给定的直线与圆的方程判断直线与圆的位置关系
难点:灵活运用“数形结合”来解决问题
1、 直线方程的一般式__________________
2、 圆的标准方程_______________________
圆心___________半径______________
3、 圆的一般方程_______________________
圆心___________半径_____________
4、 直线与圆的位置关系(1)________(2)_________(3)__________
5、 直线与圆位置关系的几何判断(1)______________(2)_____________(3)___________
6、相交:直线和圆有_______公共点时。
相切:直线和圆有_______公共点时。
相离:直线和圆有_______公共点时。
7、 点到直线的距离公式_____________________
8、圆的切线方程的求法______________________
9、弦长问题的求法____________________________
一、判断题
1、直线与圆最多有两个公共 点
。…………………
2、若C为⊙O上的一点,则过点C的直线与⊙O相切。… … … …(
) 3 、若A、B是⊙O外两点, 则直线AB与⊙O相离。… … … … …(
4、若C为⊙O内一点,则过点C的直线与⊙O相交。----------
1、已知⊙O的半径为5cm,O到直线a的距离为3cm,则⊙O与直线a的位置关系是_____。直线a与⊙O的公共点个数是____。
2、已知⊙O的半径为6cm,O到直线a的距离为7cm,则直线a与⊙O的公共点个数是____。
3、已知⊙O的半径是4cm,O到直线a的距离是4cm,则⊙O与直线a的位置关系是 ___ _。
4、已知⊙O的直径是6cm,O到直线a的距离是4cm,则⊙O与直线a的位置关系是 ___ _。
三.选择题
1.⊙O的半径为4,圆心O到直线l的距离为3,则直线l与⊙O的位置关系是(
D.无法确定
2、设⊙O的半径为4,点O到直线a的距离为d,若⊙O与直线a至多只有一个公共点,则d为…(
3、设⊙p的半径为4cm,直线l上一点A到圆心的距离为4cm,则直线l与⊙O的位置关系是(
D、相切或相交
【兵法案例】
如图,已知直线l:3x?y?6?0和圆心为C的圆 x?y?2y?4?0,判断直线 l 与圆22
的位置关系;
【作战策略】依据圆心到直线的距离与半径长的关系,判断直线与圆的位置关系(几何法); 解法一:
圆x?y?2y?4?0可化为x?(y?1)?5
其圆心C的坐标为(0,1)
C (0,1)到直线 l 的距离为
2222d?????r所以,直线 l 与圆相交.
【作战策略】根据直线与圆的方程组成的方程组解的情况来判断(代数法)
?3x?y?6?0(1)建立方程组?2 2x?y?2y?4?0(2)?
由()得1y??3x?6,代入(2)得
消去y得:x2?3x?2?0
?x1?1?x2?2??(?3)2?4?1?2?1?0解得:x1?1,x2?2
?? ?y?3y?0?1?2
所以,直线与圆有两个交点,直线 l 与圆相交。
一、选择题
1.若直线ax+by=1与圆x2+y2=1相交,则点P(a,b)的位置是____
D.以上皆有可能
二、填空题
2.直线l过点A(0,2)且与半圆C:(x-1)2+y2=1(y≥0)有两个不同的交点,则直线l的斜率的范围是____
三、解答题
3.若圆x2+y2-4x-5=0上的点到直线3x-4y+k=0距离的最大值是4,求k
4.一个圆经过点P(2,-1)和直线x-y=1相切,且圆心在y=-2x上,求它的方程。
5.设a+b+1=0,试求:a2+b2-2a-2b+2的最小值
6.已知实数满足:x2+y2-4y+1=0 (1)求y-2x的取值范围;(2)求 的取值范围。
7.自点A(-3,3)发出的光线L射到x轴上,被x轴反射,其反射光线所在直线与圆x2+y2-4x-4y+7=0相切,求光线L所在的直线的方程。
8.求圆x2+y2-2axsinα-2bycosα-a2cos2α=0(a∈R且a≠0)在x轴上截得的弦长。
9.已知点P是圆x2+y2=4上一动点,定点Q(4,0),求线段PQ中点的轨迹方程。
10、从直线L:2x-y+10=0上一点做圆O:x2+y2=4的切线,切点为A、B,求四边形PAOB面积的最小值。
1、若点P(2,-1)为圆(x-1)2+y2=25的弦AB的中点,求直线AB的方程。
2、若直线y=2x+b与圆x2+y2=4相交于A、B两点,求弦AB的中点M的轨迹。
3、经过原点作圆x2+y2+2x-4y+4=0的割线l,交圆于A、B两点,求弦AB的中点M的轨迹。
直线与圆的位置关系的判断方法有两种:
①代数法:通过直线方程与圆的方程所组成的方程组成的方程组,根据解的个数来研究,若有两组不同的实数解,即S>0,则相交;若有两组相同的实数解,即S=0,则相切;若无实数解,即S<0,则相离.
②几何法:由圆心到直线的距离d与半径r的大小来判断:当d&r时,直线与圆相交;当d=r时,直线与圆相切;当d&r时,直线与圆相离
附习题答案
沙场点兵参考答案:
3、-1或-11
4、(x-1)2+(y+2)2=2或(x-9)2+(y+18)2=338;
7、4x-3y+3=0或3x-4y-3=0;
∴当|OP|最小时,SPAOB最小,
又∵当OP⊥L时|OP|最小,此时
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直线与圆及圆与圆的位置关系
【本讲教育信息】
一. 教学内容:
直线与圆及圆与圆的位置关系
二. 学习目标:
1、能根据给出的直线和圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系;
2、在学习过程中,进一步体会用代数方法处理几何问题的思想;
3、进一步体会转化、数形结合等数学思想和方法。
三. 知识要点:
1、直线和圆的位置关系
设△是联立直线方程与圆的方程后得到的判别式,dO-L是圆心O到直线L的距离,则有:
?直线与圆相交:有两个公共点——△&0——dO-L∈[0,R];
?直线与圆相切:有一个公共点——△=0——dO-L=R;
?直线与圆相离:无公共点——△&0——dO-L&R.
2、圆与圆的位置关系
?两圆相交:有两个公共点——△&0——dO-O’∈[|R-r|,R+r];
?两圆外切:有一个公共点——△=0——dO-O’=R+r;
?两圆内切:有一个公共点——△=0——dO-O’=|R-r|;
④两圆相离:无公共点——△&0——dO-O’&R+r;
⑤两圆内含:无公共点——△&0——dO-O’&|R-r|.
【典型例题】
考点一  研究直线与圆的位置关系
例1 &已知直线L过点(-2,0),当直线L与圆x2+y2=2x有两个不同交点时,求斜率k的取值范围。
法一:设直线L的方程为:y=k(x+2),与圆的方程联立,代入圆的方程令△&0可得:。
法二:设直线L的方程为:y=k(x+2),利用圆心到直线的距离dO-L∈[0,R]可解得:。
考点二  研究圆的切线
例2 &直线y=x+b与曲线有且仅有一个公共点,求b的取值范围。
分析:作出图形后进行观察,以找到解决问题的思路。
解:曲线即x2+y2=1(x≥0),当直线y=x+b
与之相切时,满足:
由观察图形可知:
当或时,它们有且仅有一个公共点。
例3 &过点P(1,2)作圆x2+y2=5的切线L,求切线L的方程。
解:因P点在圆上,故可求切线L的方程为x+2y=5。
说明:?过圆x2+y2+Dx+Ey+F=0上一点P(x0,y0)的切线方程为:
?如果是过圆外一点作圆的切线,其切线方程的求解应利用△=0或利用圆心到直线的距离等于半径进行。
考点三  求圆的切线长
例4 &过点P(2,3)作圆x2+y2=5的切线L,切点为M,求切线段LM的长。
分析:数形结合,构造三角形求LM,如图。
说明:自圆x2+y2+Dx+Ey+F=0外一点P(x0,y0)向圆所引切线段的长为:
考点四  研究两圆的位置关系
例5 &求过两圆x2+y2-1=0和x2+y2-4x=0的交点且与直线相切的圆的方程。
解:设所求圆的方程为x2+y2-1+λ(x2+y2-4x)=0,整理后得:
因为该圆与直线相切,故圆心到直线的距离等于半径,即:
代入即可得所求圆的方程为:3x2+3y2+32x-11=0.
说明:利用过两圆交点的圆系方程求解比较简洁。过两定圆交点的圆系方程为:,λ、μ不同时为0,两边同除以λ(或μ),则该方程只有一个待求参数。
考点五  研究两相交圆的公共弦所在直线方程
例6& 求两圆x2+y2-1=0和x2+y2-4x=0的交点弦所在的直线方程。
解:联立两圆方程,消去平方项得4x-1=0即为交点弦所在的直线方程。
说明:相交两圆的公共弦或相外切两圆的内公切线或相内切两圆的公切线所在的直线方程的求解均可采用“交轨法”,将两圆方程的平方项消去,所得的二元一次方程即为所求的直线方程。
考点六  与圆有关的其它问题
例7 &求圆x2+y2-4x=0关于直线x-y=1对称的圆的方程。
解:圆x2+y2-4x=0的圆心为P(2,0),半径为2;P关于直线x-y=1对称的点Q的坐标可求得为(1,1),故所求对称圆的方程为:
(x-1)2+(y-1)2=4
说明:关于直线对称的两圆半径是相同的,其圆心关于该直线对称,故只需求出圆心的对称点即可。
例8& 已知点P的坐标满足x2+y2-4x=0,M(8,6),求PM的中点Q所在的曲线方程。
解:设点Q(x,y),P(x0,y0),则由Q是PM的中点知:x0=2x-8,y0=2y-6。
又P在x2+y2-4x=0上,故有(2x-8)2+(2y-6)2-4(2x-8)=0,整理即得Q点所在曲线方程为:x2+y2-10x-6y+33=0。
本讲涉及的主要数学思想方法
本讲涉及的主要数学思想方法是解析法,用代数的方法研究圆的有关性质,主要过程是建系——设点——列等式——代入坐标,需要注意的是,如果题目条件中已经出现了点的坐标或曲线方程,则表明坐标系已给出,解题时不必再另外建立坐标系。
所有平面解析几何问题的研究都蕴涵着丰富的数形结合的思想,要注意结合条件画图,结合图形分析几何元素间的联系以寻找变量之间的联系,从而迅速发现解题思路(几何的或代数的)。
另外,本讲涉及求曲线方程的待定系数法(如例5)、相关点法(如例8)、交轨法(如例6)等都是常用的曲线方程的求法,要注意熟悉和掌握。&&
【模拟试题】(答题时间:45分钟)
一、选择题
1. (2008全国一)若直线与圆有公共点,则(&&& )
A. &&&&&&&&&& B. &&&&&&&&&&& C. &&&&&&&&& D.
2. (2008安徽)若过点的直线与曲线有公共点,则直线的斜率的取值范围为(&&&&& )
A. &&&&& B. &&&&& C. &&&&&&&&&& D.
3. (2008广东)经过圆的圆心C,且与直线垂直的直线方程是(& &&&)
A. &&&&B. &&&&C. &&&&D.
4. (2008辽宁)圆与直线没有公共点的充要条件是(&&& )
A. &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& B.
C. &&&&&&&&&&&& D.
5. (2008山东)若圆的半径为1,圆心在第一象限,且与直线和轴相切,则该圆的标准方程是(&&& )
A. &&&&&&& B.
C. &&&&&&&&&&&&&&&&& D.
6. (2008陕西)直线与圆相切,则实数等于(&&& )
A. 或&&&& B. 或&&&&&&&&&& C. 或&&&&&&&&&& D. 或
7. (2008四川题改编)已知直线与圆,则圆上各点到的距离的最小值为(&&& )。
A. 1&&&& B. 2&&&&& C. &&&&&&&&D
二、填空题
8. (2008福建)若直线3x+4y+m=0与圆x2+y2-2x+4y+4=0没有公共点,则实数m的取值范围是&&&&&&&&&&&& 。
9. (2008天津)已知圆的圆心与点关于直线对称. 直线与圆相交于两点,且,则圆的方程为&&&&&&&&&&& 。
三、解答题
10、已知点P(x,y)满足x2+y2=1,求点P到直线L:x+2y=4的距离的最值并求此时点P的坐标。
*11、(2008北京卷7改编)过直线上的一点作圆的两条切线,当直线关于对称时,求它们之间的夹角。
12、求过点和且与直线相切的圆的方程。
*13、已知实数满足,求的取值范围。
【试题答案】
一、选择题
1—5& DDCBB&& 6—7 AC
二、填空题
三、解答题
10、由圆心向直线作垂线,则与圆相交的两个交点分别是圆上点到直线距离的最小和最大值,如图:
易求得最小值为,此时点P的坐标为;
最大值为,此时点P的坐标为;
11、若两切线关于直线y=x对称,则连接圆心和交点得直线m,显然,两切线关于直线m也对称,从而km=-1,故可求得切线与y=x的交点为(3,3)。故可设切线方程为:y-3=k(x-3),利用圆心到切线距离等于半径可得:k1+k2=-4,k1?k2=1,代入两相交直线的夹角公式:
12、解:圆心显然在线段的垂直平分线上,设圆心为,半径为,则,得,而
所求圆的方程为。
13、解:令则可看作圆上的动点到点的连线的斜率,而相切时的斜率为,。
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数学直线与圆的位置关系
的判断方法,根据您的做题经验??希望您尽快回答。。。
主要就是你总结的以上两种方法.从运算的合理性和简便性角度考虑,用前一种方法较好.
另外,直线与圆的位置关系中,相切最重要.要记住用“替换法”求切线方程.
圆x^2+y^2=r^2在点(x0,y0)处的切线:xx0+yy0=r^2.
圆(x-a)^2+(y-b)^2=r^2在点(x0,y0)处的切线:(x-a)(x-x0)+(y-b)(y-y0)=r^2.
圆x^2+y^2+Dx+Ey+F=在点(x0,y0)处的切线方程求法:用xx0,yy0,(x+x0)/2,(y+y0)/2分别替x^2,y^2,x,y,得切线方程xx0+yy0+Dx+x0)/2+E(y+y0)/2+F=0.
圆(x-1)的平方+(y+2)的平方=4 的圆心为O(1,-2) 半径r=2
O到直线l:2x-y+1=0的距离d可以用点到直线距离公式求得,由于不好书写,...
你好,考点名称:直线与圆的位置关系(直线与圆的相交,直线与圆的相切,直线与圆的相离)
直线与圆的位置关系:
直线与圆的位置关系有三种:直线与圆相交,直线与圆相切...
x^2 + y^2=1
以上面两个为方程组解出x,y的值,如果直线与圆相交就会出现两组值x1,y1\x2,y2,将这两组值的坐标进行如下...
计算圆心(1,0)到直线的距离:
|sina-2-sina|/√(sin^2(a)+cos^2(a))=2,而圆的半径为2,所以该直线与圆的位置关系为相切。(...
大家还关注解析几何:联立直线、圆锥曲线的方程时,怎么决定应该消去x还是y?
虐猫艾哈00086
一般来说,很多题这里是没有区别的.但以下几个情况有区别.1,已知点在y轴,且直线不垂直于x轴,设直线为y=kx+b,此时消去y.2,已知点在x轴,且直线不垂直于y轴,设直线为x=my+n,此时消去x.3,所求关系式,或者要求证明的命题是向量共线的问题时,要看消去哪个方便,比如向量的y坐标就是y1,y2,此时消去x方便.
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其他类似问题
尽可能的把高次的未知数消掉。
计算经验应该都可以把
视具体情况而定,一般都是消y
你说的应该是在用设而不求的思想处理解析几何的问题的时候,需要联立直线和曲线方程,一般到这里的运算量都会很大,那么你需要看的是题给条件,就是你下一步需要用的条件,比如:如果给出的是两个交点的横坐标,那么肯定需要用到中点坐标公式,需要用到x1+x2,那么很显然是消去y,另外还要注意题目最终让求的是什么?做这种题目,你需要先分析题目的整体解题思路,看每一步的重点是需要求什么,因为圆锥曲线题目的运算量都比...
如果已知点在X轴上,方程就设成X=my+n的形式,然后消去x如果已知点在y轴上,方程就设成y=kx+b的形式,然后消去y如果不在坐标轴上,消哪个都一样不过如果是抛物线的话,消去指数为1的那一项比较简单,比如y2=4x,就消去x这是经常运算得到的规律,绝对实用...
具体要看题目的已知条件,一般情况下都可以消,只是计算的问题
消去x,y都可以求出来!1消去X时,只有Y,X可以根据直线方程转化出来2消去Y时,只有X,Y可以根据直线方程转化出来(也可以用圆锥曲线转换,不过麻烦一点)
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高中数学第四章4.2《直线与圆的位置关系》(必修2)
《直线与圆的位置关系》
复习提问:
1、点与圆有几种位置关系?
2、过两点能画多少个圆?
&& 它们的圆心有什么规律?
情景引入:
&&& 若将点改成直线,那么直线与圆的位置关系又如何呢?
1、直线与圆的位置关系
观察右边的三个图形:直线与圆分别有多少个公共点?
1.如图1,直线与圆(没有)公共点,那么这条直线与圆(相离)。
2.如图2,直线与圆有(一个)公共点时,那么直线与圆(相切)。此时,这条直线叫做圆的(切线),这个公共点叫做(切点)。
3.如图3,直线与圆有(两个)公共点时,那么直线与圆(相交)。此时,这条直线叫做(割线)。
问题:一艘轮船在沿直线返回港口途中,接到气象台的台风预报:台风中心位于轮船正西70km处,受影响的范围是半径长为30km的圆形区域。已知港口位于台风中心正北40km处,如果这艘船不改变航线,那么它是否会受到台风的影响?
以台风中心为原点O,东西方向为x轴,建立执教坐标系,取10km为单位长度。
圆O的方程为;x2+y2=9;
轮船航线所直线的方程为4x+7y-28=0;
问题归结为圆心为O的圆与直线有无公共点。
例1 已知直线l:3x+y-6=0和圆心为C的圆x2+y2-2y-4=0,判断直线l与圆的位置关系;如果相交,求它们交点的坐标。
&&& 1、看由它们的方程组成的方程组有无实数解;
&&& 2、依据圆心到直线的距离与半径长的关系,判断直线与圆的位置关系。
解法一:由直线与圆的方程,得
&&&&&&&& 3x+y-6=0, ①
&&&&&&&& x2+y2-2y-4=0 ②
&&&&& 消去y,得
&&&&&&&&& x2-3x+2=0,
&&&&& 因为& △=(-3)2-4×1×2=1>0
&&&&& 所以,直线l与圆相交,有两个公共点。
解法二:将圆x2+y2-2y-4=0化成标准方程,得
&&&&&&&&& x2+(y-1)2=5
&&&& 圆心坐标为(0,1),半径长为√5.
&&&& 圆心到直线l的距离是
&&&& d=|3xO+1-6|/√3 2+12=5/√10&√5
&&&& 由x2-3x+2=0,解得
&&&&& x1=2,x2=1
&&&& 把x 1=2代入方程①,得y1=0;
例2 已知过点M(-3,3)的直线l被圆x2+y2+4y-21=0所截得的弦长为4√5,求直线的方程。
判断直线l与圆C的位置关系有两种方法。
方法一:判断直线l与圆C的方程组成的方程是否有解。(代数方法)
两组实数解——→相交
主要步骤:
&&& 把直线方程与圆的方程联立成方程组
利用消元法,得到关于另一个元的一元二次方程
&&&&&& 求出其△的值
比较△与O的大小:
&&& 当△<0,直线与圆相离;当△>0时,直线与圆相切;当△>0,直线与圆相交。
主要步骤:
把直线方程化为一般式,利用圆的方程求出圆心和半径。
利用点到直线的距离公式求圆心到直线的距离。
作判断:当d>r时,直线与圆相离:当d=r时,直线与圆相切:
2.已知直线l:y=k(x-5)及圆x2+y2=6,若直线l与圆相切,求k值;
&&& 解直线与圆的位置关系问题一般可从代数特征或几何特征去考虑,根据题目给出的已知条件选择恰当的方法。
&&& 涉及圆中弦的问题时,运用半弦长、半径、弦心距构成直角三角形解题是减少运算量的有效途径。
共有12条评论
&&7179799 IP:118.81.*.*
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&&老师的圆画的好圆哦。
&&yanglifei IP:114.95.*.*
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&&例2最短弦长是2根号15
&&liushangkun000 IP:60.217.*.*
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&&那哥们睡着了,是有多困。
&&liushangkun000 IP:60.217.*.*
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&&liushangkun000 IP:60.217.*.*
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&&衣服是背对背的么!!!
&&wd123456 IP:58.17.*.*
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&&有点听不懂
&&1 IP:220.176.*.*
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&&我觉得我
&&708017 IP:120.206.*.*
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&&老师讲的挺好,我都听得懂呢
&&jyxwyzdwj IP:118.26.*.*
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&&例二都没过程
&&jhykim IP:118.26.*.*
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&&这老师是还好的 嘿嘿
&&zhaoyuyi IP:122.228.*.*
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&&thank you,Mr yue
&&zhaoyuyi IP:122.228.*.*
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