‹ Œuvres complètes de N.H. AbelChapitre 59 sur 62 · IV = 71T\ *• OO · texte numérisé non relu

IV = 71T\ *• OO

Si dans cette équation on fait successivement p = 2, 4, 6, 8 etc., on aura

etc.

Soi!

a-H-^^' + ^ar— + ^-»-f ... = 0 (i)

lïquation dont les racines sont cos — — , cos ^-r, ...cos- — -, on trouvera n 2w+l' 2n+l'

aisément par ce qui précède

^i— ï> ^« 4 -> — g—» A — Tr' — fTâ — clc:

et en substituant ces valeurs dans l'équation (i), on obtiendra l'équation (73) de l'auteur.

Pag. 148. 6 = J/(«« + c*)

Pag. 149. Des équations (19) et (20) on voit aisément que (f(m<a ± a) = ± (— l)*.ço,

a"(na* ;£<*) = ± ( — l)".«p«;

donc en mettant nos* + a au lieu de « dans la première équation on a

y(«W±»0i±«)=±(-l)"-V("oi+«) = ±(-l)-+-.V«- Pag. 1S4. La valeur x = — a + (2«i+ l)w -f- (2»+ l)oi qni satisfait

à l'équation tf (£+£) = ^, rend /-(^-)= i et ^(^-) = donc elle

représente la valeur de q>x — tpa sous la forme ~. Or la valeur de cette

fraction n'est pas égale à zéro, mais à — 2y«.

Pag. i64. En vertu de l'équation (22), f(mm-\-ntBi+«) = ( —

on a

= <-1)V(5£r+ 27+tw+ît!+i °0 en écrivant m poar 2w+ (2«+i)/».

/»flflr. f<?0. l".,V(f»)=V(— »)+u-(— «+1)+V(— «+2)+...-f v(-n-fAr-l)

i'jK" + »)= V(l +») + *(£+•) + •■• + »<*+ n),

- i. tf-(m-»l ) =- V (- n) - 1 ) - *(-«+2) ... - - 1 ).

Or on voit immédiatement que la somme de ces trois équations est la même chose que

£mV(m+lc) = vi— « + *)+ v(— + + - +

/7/. L'expression <p ((ï -f- ^g***"') etant identique avec l'expression (51) y ((— + lorsqu'on fait »i=2A et ,1 = 2*, il est clair que la première expression est une racine de l'équation y(2n+l);

= quelle que soit la valeur entière de k et de k'. Donc pour faire voir

que y (ji -f- 2 Ij^** °*) exprime une racine quelconque de cette équation, il

suffît de démontrer que toutes les valeurs de cette expression qu'on obtient en donnant a k et k k" toute valeur entière depuis — n jusqu'à -f - n sont différentes entre elles. En effet dans le cas contraire on aurait

d'où

s + = + + mw +

et de là

(l)-+ix=l

2^ = 2/' 4- (2w-f-l),i/, donc 2(k — l) = (2n-\-i)m-, donc tu doit être un nombre pair. Or k et / étant compris entre les limites — n et -\-n, la plus grande valeur numérique de 2(Ar — Z) est 4w; mais m «'-tant un nombre pair, la plus petite valeur numérique de »i(2m-{-1) = 2(£ — /) est 4/<-f 2, ce qui est absurde. Donc efc.

Pag. £73. On voit par l'équation (68) que l'équation (80) est du degré 2» + 1.

Pag. £74. Soit pour abréger V (Cv.-\-V{c* — I>l'+x))=- P^ on aura

(2»+ 1) v (,» + = <Fiii + + K^-^r1))-

iflj. Si am = a^ il faut que «— n — 1 ou «— ^+1 et par suite

que «*<— — 1 soit divisible par 2/i-f-l. Or »i<», donc m — /*■<»;

donc 2(/« — /i)<2/i. Ou en conclut que — — 1 n'est pas divisible par 2»-f-l, en remarquant que « est une racine primitive du nombre 2«+l. Donc il est impossible que am = a^.

On a ■ = k, k étant un entier, donc

Or a étant une racine primitive du nombre 2»+l, «-—1 n'est pas divisible par 2»+ 1, il faut donc que

-£±l- = an entier = A.;

donc

a~ = (2n+l)km — 1.

Pag. fS3.

K*»:=9>V)+eV(«0-B*V(«2*) +• • •+ pVK')+- •+ 6("-1)*.9a(«"-,<).

En mettant ici «"« an lieu de t, il vient

^^V(f)4-«(---+1)*.9,(«) + - -===0--*.K«'to en remarquant que G» = l et = ç>*(«-<).

Pag. i88. On a en général

Faisant j(ib) = y(m,/<), on aura

a no

Donc

-Br -B -B -nn 1

En posant successivement dans l'équation (a) 1. jOu) = v(0, /i),

on aura

Substituant dans l'équation (,5). on trouvera

^i.^KM)=V(0,0)+i|1(^(0,/i)-f-v»(0,— ,,))+i(v(m,0)-fy(-w»,0))j

En mettant dans cette équation log tf (m, /j) à la plaee de V'(w» /<)> *t rentrant ensuite des logarithmes aux nombres, ou aura

hJljvM = y(0,0) • (0,«) • V'(0, — «) . TT.Y foO) . V( — w,0)

Si dans l'équation (y) on fait v(m,u)=(— i)-+*.<p "^TT)' 0n voitai"

sèment que ^4 = — — s— £!- pour /* = — -] — 9? 2 2

189. Voyez les équations (22) et (16). Pag. 191. L'équation (13) donne 9(t»+«)-9(P-«) = \ 9*«/ . Si dans l'équation (18) q> (a — y). 9 (« + = — ~, on met a + £

au lieu de a, on en tirera 1 + e V^b . ç> •/? = 1

.y(fr+q).(p(ft— <x) 9*»

Si dans l'équation (16) *• ^ = — /"(« + y), au lieu de ça et Fa on mot leur valeurs en fa, on en tirera

et de là

ça =

cette valeur de ç'a, et 1 — /" V au lieu de c*q> *ft, dans l'équation (14) fiP + a)-f(P «) = 1~c*9*g— C*99P— g,c,9*«»9a&

Si dans la dernière des équations (18) on met « + - à la place de a, on aura /" (a + . /(« + ») = 1 . a l'aide de cette équation on peut

chasser — de l'équation ci-dessus par où on obtiendra

/(ji+q)./(E-,.) Ht**)

Ht»)

On trouvera de plus

En substituant ces valeurs de F*a et ç>a«, et mettant F*^~1 pour ç>V dans l'équation (14)

il viendra

fc* + «) . Ftp — «) = — v y •

En éliminant y de cette équation et de celle-ci

od obtiendra la dernière équation de la page 191.

Pag. 194, Les formules de la page 193 donnent

J\2n+l+iJ 9 \2+ 2 în+1/ ç«(™'+u 4 "» )

7 V 2 + 2» + l / 9 \2 2 + 2» + l / /« en- i»«+uai\

xfifr i *■ 9a(-2+-27rn->) 9'(2+-2^r)

7 V2 + 2»+l ) 9 V2 + 2 + 2"+l / % /± nà mu^pA

9 V2 + 2+27TiT/

En faisant /S = 0, on aura

l b*^ 9 ^"'"âi+î/

«'"''■(fï'â)

-4/t» nm-puat ^ e* ^ OTu — p,pi*^

Ea divisant I avant-dernière de ces équations par la dernière, on obtiendra l'expression de la fonction /"(2m +1),*. Par un procédé tout semblable

on trouve l'expression de F(2w+1)/?.

Pag. £93. L'équation (18) donne

donc

(«+wo+n.ot\ I 1 i 1

2»+l / ee (QL+mu+jLai u ai\ ec /g-fo-m+Du-fo-ji+^iV

Ç\2S71 2~YJ 9V 2« + l y

et, en remarquant que p(« — H.)= — y (a -f- y), y (u — ^)==— <p(«+ ^)' / a+mu — (îcîiN i 1

*A 2« +1 7 ~~ 17 " ^ ^g-(H-llH-j)M+(>l-p.-Kj)o.y

/ a — wu4[xo/\ 1

Ç V 2» + ï~ / «T* ^ ^a+(«— w+^)Q-(»-nn4)oiy

De ces équations on tire

Pag £97. Lorsque * = ?(«), on a a =f0'v,(l e^)(l+e.xty ^nc ^ = (1 — (c^-f e>»+ «Vx1)4 = 1 + i<c»4- e*)** -f- . . .

d'où en intégrant

en remarquant que la constante arbitraire due à l'intégration se réduit à «éro, puisque a s'évanouit en même temps que x. On tire de là

7 = l + ;(e»+cs).™+...

Donc faisant x converger vers zéro

£ = JL = 1 pour .r = 0.

Cela posé, en remarquant que = — il est clair que le développe-

ment de (pat suivant les puissances de a ne peut contenir que les impaires de «. Donc

(pu = «a -f ôa» -f- <?a» -f- . . .

et pareeque -Ç. — 1 pour « =0, on a a = 1 ; donc

tpa = a -f bu* -f cet6 -f- . . .

2»+!/ 2» + l^(2»+l)»' vers une limite finie pour des valeurs toujours croissantes de ».

Pag. i98. Si n'a pas zéro pour limite, il s'en suit que =

"ÎbVT* aura poar limite une 9uantité différente de zéro, quelle que soit la valeur da fj.

Pag. 200. En posant 0(«)~0(»+l)+0(» + 2)-H« + 3)H-...=JB0(») + 510'(n) + Z?a6'(») + ... où $•(») = ^1, 8» = etc., on aura en mettant n + 1 au lieu de »,

•(» + !) — K*+ 2) + 0(« + 3) — . . .= Z?0(« + 1) + fl^'f» + 1) -f-J»40'(«+l)+ . . . donc en ajoutant membre à membre

0(ii)=^l(ji) + K* + l)) + *1(0t») + «1» + l)) + ^»)+^ii + l)) + ... Or

On tire de là en substituant et réduisant

0(») = 2Bî(n) + BV(n) -f ^{71) + . . . • +2fl18'(»)+ Z?^) -f- . . .

+22?Br(») + . . .

On en conclut 2/1 = 1, donc B =£, J?-f 22?, = 0, donc = — ^4-^4-2^ = 0, donc J?a=0, etc.

donc 0(») — 0(»-f- l) + 0(n+2)— ...=je(w) — ^0'(n) + 5,e"(») + . . . i?0J. L'auteur dit que la limite de la quantité

^V(i^)+f.HK^)+^)]+^[^)+^)]}

est égale à zéro, et qu'on aura par suite.

/,« = lim(-l)-i-ii>v 1 1 K

Or le premier énoncé n'est pas juste, et par conséquent ni le second non plus; mais la faute résultant du premier, est détruite par celle du seconde, de sorte que le résultat, c'est-à-dire l'équation (160) se trouve juste. C'est ce que nous allons voir.

Considérons d'abord la quantité

tdfi ( 1 r r f(^A L. f(^)] = (-j): s a/(«^Mgjï)

Soit pour abréger /?

ou a

Soit y le plus grand nombre entier compris dans J/», on aura

où 72 est une quantité finie.

Vn, il est clair que Iim—R^ e8t de la forme vm, ayant pour limite zéro. On tire de là

où k = ou . w~^~~1 selon que n — v est pair ou impair; dans le

premier cas on a B = 0 et dans le second = 1. Donc

(^i(i2v+1 i?^+...(i)^)=±(ir (-^^)>

et de là

dont la limite est évidemment zéro.

Au contraire la limite de la quantité

n'est pas zéro, mais une quantité finie indépendante de a, et comprise entre les limites 1 et -.

En effet soit pour abréger f{^f)

on a

Or on voit aisément que cette équation peut être mise sous la forme

^-«'(KïX^-Trâjr.iV].

où est une quantité Gnie pour toute valeur de /i ainsi que sa limite pour des valeurs toujours croissantes de n. On aura donc

Maintenant /*(^^) est compris entre les limites 1 et donc

est compris entre les limites £» et 2n.y. La quantité P^ étant finie, on a

* 1 * nP

2^ P„. = nPt où P est fini; donc — ^21. Pv.~-ji, — tît do0* la limite i •*• (2*+l)* , M. 11 (2*+l)s

est zéro. On voit par là que

où C est une quantité moyenne entre les limites 1 et ~. Donc en faisant m croître à l'inûni

quantité indépendante de a, comme nous l'avons dit plus haut

Venons maintenant à la détermination de la limite de la fonction

La dernière des équations (18) donne

et l'équaUon (16), + = — 6. g, en y mettant « — ± — SÎ. à la place de f, devient

'(— r)— •■7ÇZ|^)-»-^t-.)'

on tire de là

La première des équations (18) donne

donc

A = fc.,(5+-.).

Le produit de ces deux équations donne, après avoir divisé les deux membres par e*<3,

MI+T-) -'(î+f — )'

on trouve de plus

Cette équation donne la râleur de y (m, //). (m+j)»-«-((i.-Hi)q/ s.

*Tâ — 2» Ti ' on aura

(ll,+1)((2n+l)» (*»+!)*)

ne . ,y 9,(^)ç<^)

ou bien en Taisant pour abréger g^=A

V9 9V2n+l/ (λ+1)»J Maintenant en remarquant que

*"-»'(^t) 91 *[*'*-*<râ)] '

^(2srr)=1+(èÎF

v Vï«+l/ (J«+I)»^(2«+l)« #

on A et i? sont finis»

il est clair qae R. peut ctre mis sous la forme

p Fk 1 ■ r.

donc, en remarquant que j^-= =*+ j^|> on anra en faisant pour

abréger*^- = A

On tire de là

d r Fk F(k+r) / 1 î \ , e

«pi ç(*+0 — ç**+ç*/*.j»».ç/ r armais F*A — 1, donc

Fk F(k+Q /A.ç/ „

Ç(*+0 ç** + 9*./A. /-*.<?/ ^2«Ti' de cette équation est de la forme

en remarquant que 9/= 7 = ^^î> où A est fini.

Déplus î-=__L = i4-!L- i ■ «

On conclut de là

Cette équation a lieu, soit que la limite de ^j^- soit finie ou séro. Dans

le dernier cas on a

fk 1 k*fk— 9U k*(l+M*)—k*—Bk* ^-J

ç»* k* ~~ k*<?*k k*(k*+Bk*) ~~l+Bk*'

Or on trouvera aisément que lim (A — B)=s — Donc dans tons >

les cas la quantité Rm — Rm+X est de la forme

î« + l ' *n+V où ÂM est différent de zéro.

Cela posé, considérons l'expression

t|- = I- zhi + • • • +(-nr*->-

En vertu de ce qui précède, on a

T|-ëT fi- = f (^^ + ^ + ^ + - + * + râ"

♦où A: est égal à n — 2 ou à n — 3 selon que » est pair ou impair; dans le premier cas on a B = Q et dans le second Z?= Dans l'un et l'autre

cas on aura

où A'y. est indépendant de «.

Donc

2 v <-JUl n =1 . 4. r •

et par suite

donc faisant h croître à l'inBni,

où ^" est indépendant de (f.

C'est-à-dire l'expression

est indépendante de a.

En changeant le signe de t, on voit de même que la quantité

est indépendante de «.

On conclut de là que

lin» £*2m{— !)-(#*, *0 + = v l'I-J— l)-(0(w,i«)+ <>>,«))+*;

étant indépendant de a.

En vertu de ce qui précède, la dernière équation de la page 202 donne

En substituant ici les valeurs de Q(m,/f) et O^m,^) et en réduisant, on aura fu= + C4-K4--2: (£' (—1)- ^<mH)»3 V- 2[aHm-4)o] |

Faisant maintenant « = ^ , on trouvera ^ C -f- AT = 0, ce qui donne l'équation (161) de la page 204.

Pag. 204. L'équation (162) peut aussi se déduire de (161) en chant géant «, e, w, o, /*(«») respectivement en ai, c, o, w, /a.

Pag. 207. On a en général 21 = 1 -f

(mut [JloiV *)'* . (wm+jUM + i1)4

(2nfl)« + Jl' (2«+l)4

(mo + |x«ai+<)*

j + ^ (mu -f |j.gi + *)» . j

(2» + 1 )* ^ (nto + \Loi +k)*

J* 209. Aïa»,i;9(^) = 9(l) + 8(I)+...+ ,(i)) on en tire

Soit -t = x, on aura

en faisant » infini

liml20(x)=/e(*)rfr, Pag. 212. Il faut ici se rappeler que IIji>{n—nt) =zHj?(m— 1), donc

ç » ^(»-m+è)u-K»-lH4)p»j

Pagr. 444. Voyez Ctwcky Coure d'analyse de l'école royale polytechnique pag. 568 et 570.

Pag. 21*. tang(c+ft).tang(a-0).cot'6 = ;^-;;;;t6 .

V tinH )

V «ln«* /' co.»A

Pagr. 4f 7. On a (voyez pag. 574 de l'ouvrage cité ci-dessus de 31. Cauchy)

Par cette formule il est clair qu'on aura

(Ztt- + l)alS*

où est déterminé par l'équation

- ' pour 1 + 7-*£rT = 0,

or cette valeur do At^+l est de la forme §; donc

d'où l'on tire en réduisant

donc en substituant cette valeur dans l'équation ci-dessus, on obtient

* £ / iw (ty+ljic

Pag. 221. En remarquant que — = -S1» , on voifaisé-

ment qu'on pourra aussi mettre la valeur de y sous la forme suivante « ~ j *«" . *V ■ h* ■

Pag. 223 Tout nombre premier de la forme 4f-f 1 est une somme de deux carrés. Voyez Legendre théorie des nombre pag. 60 ou pag. 178.

i>agr. 4*0. On voit que v est une fonction rationnelle de Q et 1, en se rappelant que les coeffîciens de l'équation R = 0 sont de la forme A-\- B Y — 1> où A et Z? sont des nombres rationnels.

Pag. 229. 11 faut observer que les nombres nlt w,,... doivent être

différents entre eux, car si p. ex. 7*^ = on aurait "j* -f- — ^- =

1+îV I+ïN i+îV Donc la valeur de la fonction <p (j^-j ne peut pas être exprimée par des racines carrées, si » contient un facteur de la forme (l-}-2"')^ p étant pins grand que l'unité.

Pag. 255. La valeur de pour « = 0 se tire de l'équation (235). Pag. 25iS. On a et=± î— et y=*y*, donc^^-^,

l±et^=l p—. Si maintenant dans l'équation (237) on fait f=^

on aura

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en remarquant qu'en vertu de (250) on a <p

et que ç = ~. . Donc

l±<Vy==(l + <*r).y, et en changeant le signe de »

Pag. 236. Les équations (238) et et 243) donnent

donc en remarquant que () est seulement du degré 2h, on voit que le coefficient de x**1 dans cette expression de R est

9,* " (ç<x.ç2a..-9»<x)* Çl (») =J- et = ± ±. en vertu de (247) et (251).

239. L'équation (273) se tire de (272) et (268). J%. 2*0. L'auteur dit que est positif par ce que U, est réel,

mais il me semble que tti pourrait être réel quand même la quantité Y(jE^i ) serait négative, car en vertu de (249) on a Ul = ± q x«) ' La raison

pourquoi ]/(|~^) est toujours posMf c'est que y est égal à zéro en même

temps que x, que y^ — x1) et V(\— ya) sont tous deux positifs lorsque * et y sont très petits, et enfin que y devient égal à l'unité en même temps que x. En effet l'équation (271) donne pour x= 1

v [• (£r)]-[' * (sr»

Or 1 — </>'« = /••« et 1 + «V« = donc

de plus -~- = <rç> (a -\- y) = «p (a -J- y), c étant = 1, donc

'=^(ï+isrMï+^r)-v(ï+^).

/"= ï , donc

y Vl 2»+l / 9 V 2 2»+l / 9 V 2 2» + 1 /

9Vfcn-l 2/ 9 \2*»+l 2/ 9 \ 2H4-1 2/ Or a est facile de voir que cette fraction est égale à l'unité, en remar-

voit qu'en donnant à /* toutes les valeurs entières depuis 1 jusqu'à n, les facteurs du numérateur seront les mêmes que ceux du dénominateur, mais dans l'ordre inverse. Donc x = 1 donne y = 1.

Pag. 24 i. En faisant dans l'équation (271) x = </> (ÏL) et ayant

égard à la valeur de f, on voit que cette valeur de x donne y == (— 1)-. En

effet, soit pour abréger = «, on a

= 9 ((2/4 + 1) |) . y ((£/«-!) |), donc

* = H)^?f9y.9f<fy-9y.--9(2»+l)fv(2«-l)f

or 9 (2» + 1) «= , | = 1, et Vi = ^.(» y •» ^ • • ■ — *)y)" donc y = (— 1)".

Suivant la définition de la fonction 90 on a

a — f'—rr, —— lorsque x — tfa\ donc

4[ „/*9T ds n a au

J^\(x)dx=— J*o\(x)dx, lorsque tp(— *) = — y(*). L'expression de y (280) s'obtient en éliminant f de (271) et (272), et* en mettant ensnite pour o.( — 1)* sa valeur (2«-}-i). — •

Dans le cas « = l'équation (263) donnera en y faisant c = rl = l

Soit m. 2// = (2»-f-l)£ ^ «» où t est entier, et am entier positif et moindre que

2r+1 — s—, on aura

Ou peut donc écrire la valeur de — comme suit: Pag. 242. On a

en remarquant que <p (m . Jïï* ) = , (foi + =± 9 lorsque

».^ = (2»+1)^b.. Or

Pag. 245. La première des équations (284) donne

= - - ^ — -= — = ynr; * = 9> (4^-) doane

r / 1 u\ /2ii — 1 o\TJ

ibstituant la valeur de 0",

et par suite x=w ( ,Q ■} donne z= — •

Lorsque x = z\f — 1, 2 = 0 donne x = 0 et y =0, et 2 = y donne

*= J^-i et, en faisant pour abréger =«,

1 (gya+1)(«V*a+1) . . . (««?«««+!) .

en substituant la valeur de -jL et ayant égard à la formule

/>ap. *Sf. L'expression de i- se tire de (248),

Lorsque a = et m = — 1, on a a = —

> (ï + •) = * 0=ir ' ï> + -»)=- »(^r- t>

etc.

Pay. £52. Si l'on fait dans l'équation (257) <? = i et «■ = — A», on a (— A*)*.(a>a.a)2a...ç'na),.c'e.ç(e-fo).çi(f-f-2o)...a>(é+«îio)|

=a,«+0>(e + °)-hsKf + • • • + a>(« + 2»«)'

où g=BC^(«-^. Si l'on fait m = ^ =- 1, on aura «=- ^ et par suite

fr..*. . • • *»«)•= (, ^- . . . , (b)

En faisant maintenant « = u. on aura

9 (f + "H^" a)=—9,(ï) =~1 ,ors<nie » e8t ,mPair

et 9> (« + «) = 1 lorsque n est pair. On tire de là qie.<p(i + a).<p(e -}- 2«) ...?(*-(- 2»k) = >

± Msstt) • ï)- * (sÊr î) • • • » (^r • f )]* !

Donc si l'on fait ç> • £) = sinO'^>, on tirera des équations (a), (b)et(c)

(—*«)-. (sin 8". sin 6". . . sin9'*">)*(sin9\sin<r . . . sinO'*"-1')')

= ± 2(i — sin 6' -f sin 0" — ... ± sin 0f a-1>) ) Si Ton fait ensuite f = J-. ^--f- ^--f- 5*, en se rappelant que

H 2*+l " 2/ *-Ç»(* + a) = 1 lorsque » est impair

et k.<p(t + «)= — 1 lorsque n est pair.

Donc

*—.^.v(,+«).T(,+2«)...<rO+2««)= 31 t <«)

Donc on tirera «les équations (a), (b), (e( et (f):

Donc l'identité des deux expressions de fi, celle de Mr. Jaeobi et celle de l'auteur est démontrée. Si l'on divise l'équation (d) membre à membre par l'équation il viendra

A*», (sin V . sip 9- • - • sin 0' — T = --^ - ^ t + ' ' ' T''"'f^*» , ■

com-c*' — cosic 5"' -, -f cosecd 1 1 ) + .1

En multipliant cette équation de part et d'autre par /.", on aura l'égalité des deux expressions de /..

Pag. Soff. Dans l'équation

fp'-f'p ^

' Lv ^-tc,/' A S' •«• j> A ff'+e,/' A g-f./vJ , „

— ±R v [(L-c^HI-*^)]' soit pour abréger -^ ^IJl = ./ et les coefficiens de x sous

le radical du premier membre suivant leur ordre k. /<', /, /', on aura A--{ l — r»j-«)( 1 — « V) = ««( 1 -f 1 + 1 + /*)( 1 + /M ).

(.+ M (. + !■-)= i + ■ * + ^lE^r

Soit de plus pour abréger

on aura

On lire de cette équation

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