廣東高明一中2024年數(shù)學(xué)高三上期末聯(lián)考模擬試題含解析_第1頁(yè)
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廣東高明一中2024年數(shù)學(xué)高三上期末聯(lián)考模擬試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.“哥德巴赫猜想”是近代三大數(shù)學(xué)難題之一,其內(nèi)容是:一個(gè)大于2的偶數(shù)都可以寫(xiě)成兩個(gè)質(zhì)數(shù)(素?cái)?shù))之和,也就是我們所謂的“1+1”問(wèn)題.它是1742年由數(shù)學(xué)家哥德巴赫提出的,我國(guó)數(shù)學(xué)家潘承洞、王元、陳景潤(rùn)等在哥德巴赫猜想的證明中做出相當(dāng)好的成績(jī).若將6拆成兩個(gè)正整數(shù)的和,則拆成的和式中,加數(shù)全部為質(zhì)數(shù)的概率為()A. B. C. D.2.設(shè)是虛數(shù)單位,,,則()A. B. C.1 D.23.已知F為拋物線(xiàn)y2=4x的焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F且斜率為1的直線(xiàn)交拋物線(xiàn)于A(yíng),B兩點(diǎn),則||FA|﹣|FB||的值等于()A. B.8 C. D.44.的展開(kāi)式中,滿(mǎn)足的的系數(shù)之和為()A. B. C. D.5.函數(shù)的圖象的大致形狀是()A. B. C. D.6.已知函數(shù)的圖像上有且僅有四個(gè)不同的點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)在的圖像上,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.7.過(guò)拋物線(xiàn)C:y2=4x的焦點(diǎn)F,且斜率為的直線(xiàn)交C于點(diǎn)M(M在x軸的上方),l為C的準(zhǔn)線(xiàn),點(diǎn)N在l上且MN⊥l,則M到直線(xiàn)NF的距離為()A. B. C. D.8.單位正方體ABCD-,黑、白兩螞蟻從點(diǎn)A出發(fā)沿棱向前爬行,每走完一條棱稱(chēng)為“走完一段”.白螞蟻爬地的路線(xiàn)是AA1→A1D1→‥,黑螞蟻爬行的路線(xiàn)是AB→BB1→‥,它們都遵循如下規(guī)則:所爬行的第i+2段與第i段所在直線(xiàn)必須是異面直線(xiàn)(iN*).設(shè)白、黑螞蟻都走完2020段后各自停止在正方體的某個(gè)頂點(diǎn)處,這時(shí)黑、白兩螞蟻的距離是()A.1 B. C. D.09.已知復(fù)數(shù),則對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在復(fù)平面內(nèi)位于()A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限10.若為純虛數(shù),則z=()A. B.6i C. D.2011.設(shè)不等式組表示的平面區(qū)域?yàn)椋魪膱A:的內(nèi)部隨機(jī)選取一點(diǎn),則取自的概率為()A. B. C. D.12.若實(shí)數(shù)滿(mǎn)足的約束條件,則的取值范圍是()A. B. C. D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.在中,內(nèi)角的對(duì)邊分別為,已知,則的面積為_(kāi)__________.14.函數(shù)的定義域?yàn)?,其圖象如圖所示.函數(shù)是定義域?yàn)榈钠婧瘮?shù),滿(mǎn)足,且當(dāng)時(shí),.給出下列三個(gè)結(jié)論:①;②函數(shù)在內(nèi)有且僅有個(gè)零點(diǎn);③不等式的解集為.其中,正確結(jié)論的序號(hào)是________.15.設(shè)平面向量與的夾角為,且,,則的取值范圍為_(kāi)_____.16.已知向量,且,則___________.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17.(12分)某校為了解校園安全教育系列活動(dòng)的成效,對(duì)全校學(xué)生進(jìn)行一次安全意識(shí)測(cè)試,根據(jù)測(cè)試成績(jī)?cè)u(píng)定“合格”、“不合格”兩個(gè)等級(jí),同時(shí)對(duì)相應(yīng)等級(jí)進(jìn)行量化:“合格”記分,“不合格”記分.現(xiàn)隨機(jī)抽取部分學(xué)生的成績(jī),統(tǒng)計(jì)結(jié)果及對(duì)應(yīng)的頻率分布直方圖如下所示:等級(jí)不合格合格得分頻數(shù)624(Ⅰ)若測(cè)試的同學(xué)中,分?jǐn)?shù)段內(nèi)女生的人數(shù)分別為,完成列聯(lián)表,并判斷:是否有以上的把握認(rèn)為性別與安全意識(shí)有關(guān)?是否合格性別不合格合格總計(jì)男生女生總計(jì)(Ⅱ)用分層抽樣的方法,從評(píng)定等級(jí)為“合格”和“不合格”的學(xué)生中,共選取人進(jìn)行座談,現(xiàn)再?gòu)倪@人中任選人,記所選人的量化總分為,求的分布列及數(shù)學(xué)期望;(Ⅲ)某評(píng)估機(jī)構(gòu)以指標(biāo)(,其中表示的方差)來(lái)評(píng)估該校安全教育活動(dòng)的成效,若,則認(rèn)定教育活動(dòng)是有效的;否則認(rèn)定教育活動(dòng)無(wú)效,應(yīng)調(diào)整安全教育方案.在(Ⅱ)的條件下,判斷該校是否應(yīng)調(diào)整安全教育方案?附表及公式:,其中.18.(12分)以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程是,直線(xiàn)和直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程分別是()和(),其中().(1)寫(xiě)出曲線(xiàn)的直角坐標(biāo)方程;(2)設(shè)直線(xiàn)和直線(xiàn)分別與曲線(xiàn)交于除極點(diǎn)的另外點(diǎn),,求的面積最小值.19.(12分)如圖,在正四棱錐中,,點(diǎn)、分別在線(xiàn)段、上,.(1)若,求證:⊥;(2)若二面角的大小為,求線(xiàn)段的長(zhǎng).20.(12分)如圖:在中,,,.(1)求角;(2)設(shè)為的中點(diǎn),求中線(xiàn)的長(zhǎng).21.(12分)已知橢圓:過(guò)點(diǎn),過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)作兩條互相垂直的射線(xiàn)與橢圓分別交于,兩點(diǎn).(1)證明:當(dāng)取得最小值時(shí),橢圓的離心率為.(2)若橢圓的焦距為2,是否存在定圓與直線(xiàn)總相切?若存在,求定圓的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.22.(10分)已知點(diǎn),且,滿(mǎn)足條件的點(diǎn)的軌跡為曲線(xiàn).(1)求曲線(xiàn)的方程;(2)是否存在過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn),直線(xiàn)與曲線(xiàn)相交于兩點(diǎn),直線(xiàn)與軸分別交于兩點(diǎn),使得?若存在,求出直線(xiàn)的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

列出所有可以表示成和為6的正整數(shù)式子,找到加數(shù)全部為質(zhì)數(shù)的只有,利用古典概型求解即可.【詳解】6拆成兩個(gè)正整數(shù)的和含有的基本事件有:(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),而加數(shù)全為質(zhì)數(shù)的有(3,3),根據(jù)古典概型知,所求概率為.故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查了古典概型,基本事件,屬于容易題.2、C【解析】

由,可得,通過(guò)等號(hào)左右實(shí)部和虛部分別相等即可求出的值.【詳解】解:,,解得:.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)數(shù)的運(yùn)算,考查了復(fù)數(shù)相等的涵義.對(duì)于復(fù)數(shù)的運(yùn)算類(lèi)問(wèn)題,易錯(cuò)點(diǎn)是把當(dāng)成進(jìn)行運(yùn)算.3、C【解析】

將直線(xiàn)方程代入拋物線(xiàn)方程,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系和拋物線(xiàn)的定義即可得出的值.【詳解】F(1,0),故直線(xiàn)AB的方程為y=x﹣1,聯(lián)立方程組,可得x2﹣6x+1=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由根與系數(shù)的關(guān)系可知x1+x2=6,x1x2=1.由拋物線(xiàn)的定義可知:|FA|=x1+1,|FB|=x2+1,∴||FA|﹣|FB||=|x1﹣x2|=.故選C.【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線(xiàn)的定義,直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的位置關(guān)系,屬于中檔題.4、B【解析】

,有,,三種情形,用中的系數(shù)乘以中的系數(shù),然后相加可得.【詳解】當(dāng)時(shí),的展開(kāi)式中的系數(shù)為.當(dāng),時(shí),系數(shù)為;當(dāng),時(shí),系數(shù)為;當(dāng),時(shí),系數(shù)為;故滿(mǎn)足的的系數(shù)之和為.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查二項(xiàng)式定理,掌握二項(xiàng)式定理和多項(xiàng)式乘法是解題關(guān)鍵.5、B【解析】

根據(jù)函數(shù)奇偶性,可排除D;求得及,由導(dǎo)函數(shù)符號(hào)可判斷在上單調(diào)遞增,即可排除AC選項(xiàng).【詳解】函數(shù)易知為奇函數(shù),故排除D.又,易知當(dāng)時(shí),;又當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞增,所以,綜上,時(shí),,即單調(diào)遞增.又為奇函數(shù),所以在上單調(diào)遞增,故排除A,C.故選:B【點(diǎn)睛】本題考查了根據(jù)函數(shù)解析式判斷函數(shù)圖象,導(dǎo)函數(shù)性質(zhì)與函數(shù)圖象關(guān)系,屬于中檔題.6、A【解析】

可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化,求直線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)直線(xiàn),再分別討論兩函數(shù)的增減性,結(jié)合函數(shù)圖像,分析臨界點(diǎn),進(jìn)一步確定的取值范圍即可【詳解】可求得直線(xiàn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)直線(xiàn)為,當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,則當(dāng)時(shí),,單減,當(dāng)時(shí),,單增;當(dāng)時(shí),,,當(dāng),,當(dāng)時(shí),單減,當(dāng)時(shí),單增;根據(jù)題意畫(huà)出函數(shù)大致圖像,如圖:當(dāng)與()相切時(shí),得,解得;當(dāng)與()相切時(shí),滿(mǎn)足,解得,結(jié)合圖像可知,即,故選:A【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)形結(jié)合思想求解函數(shù)交點(diǎn)問(wèn)題,導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)增減性,找準(zhǔn)臨界是解題的關(guān)鍵,屬于中檔題7、C【解析】

聯(lián)立方程解得M(3,),根據(jù)MN⊥l得|MN|=|MF|=4,得到△MNF是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形,計(jì)算距離得到答案.【詳解】依題意得F(1,0),則直線(xiàn)FM的方程是y=(x-1).由得x=或x=3.由M在x軸的上方得M(3,),由MN⊥l得|MN|=|MF|=3+1=4又∠NMF等于直線(xiàn)FM的傾斜角,即∠NMF=60°,因此△MNF是邊長(zhǎng)為4的等邊三角形點(diǎn)M到直線(xiàn)NF的距離為故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了直線(xiàn)和拋物線(xiàn)的位置關(guān)系,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化能力.8、B【解析】

根據(jù)規(guī)則,觀(guān)察黑螞蟻與白螞蟻經(jīng)過(guò)幾段后又回到起點(diǎn),得到每爬1步回到起點(diǎn),周期為1.計(jì)算黑螞蟻爬完2020段后實(shí)質(zhì)是到達(dá)哪個(gè)點(diǎn)以及計(jì)算白螞蟻爬完2020段后實(shí)質(zhì)是到達(dá)哪個(gè)點(diǎn),即可計(jì)算出它們的距離.【詳解】由題意,白螞蟻爬行路線(xiàn)為AA1→A1D1→D1C1→C1C→CB→BA,即過(guò)1段后又回到起點(diǎn),可以看作以1為周期,由,白螞蟻爬完2020段后到回到C點(diǎn);同理,黑螞蟻爬行路線(xiàn)為AB→BB1→B1C1→C1D1→D1D→DA,黑螞蟻爬完2020段后回到D1點(diǎn),所以它們此時(shí)的距離為.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查多面體和旋轉(zhuǎn)體表面上的最短距離問(wèn)題,考查空間想象與推理能力,屬于中等題.9、A【解析】

利用復(fù)數(shù)除法運(yùn)算化簡(jiǎn),由此求得對(duì)應(yīng)點(diǎn)所在象限.【詳解】依題意,對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,在第一象限.故選A.【點(diǎn)睛】本小題主要考查復(fù)數(shù)除法運(yùn)算,考查復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)所在象限,屬于基礎(chǔ)題.10、C【解析】

根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算以及純虛數(shù)的概念,可得結(jié)果.【詳解】∵為純虛數(shù),∴且得,此時(shí)故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)的概念與運(yùn)算,屬基礎(chǔ)題.11、B【解析】

畫(huà)出不等式組表示的可行域,求得陰影部分扇形對(duì)應(yīng)的圓心角,根據(jù)幾何概型概率計(jì)算公式,計(jì)算出所求概率.【詳解】作出中在圓內(nèi)部的區(qū)域,如圖所示,因?yàn)橹本€(xiàn),的傾斜角分別為,,所以由圖可得取自的概率為.故選:B【點(diǎn)睛】本小題主要考查幾何概型的計(jì)算,考查線(xiàn)性可行域的畫(huà)法,屬于基礎(chǔ)題.12、B【解析】

根據(jù)所給不等式組,畫(huà)出不等式表示的可行域,將目標(biāo)函數(shù)化為直線(xiàn)方程,平移后即可確定取值范圍.【詳解】實(shí)數(shù)滿(mǎn)足的約束條件,畫(huà)出可行域如下圖所示:將線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)化為,則將平移,平移后結(jié)合圖像可知,當(dāng)經(jīng)過(guò)原點(diǎn)時(shí)截距最小,;當(dāng)經(jīng)過(guò)時(shí),截距最大值,,所以線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)的取值范圍為,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了線(xiàn)性規(guī)劃的簡(jiǎn)單應(yīng)用,線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)取值范圍的求法,屬于基礎(chǔ)題.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、【解析】

由余弦定理先算出c,再利用面積公式計(jì)算即可.【詳解】由余弦定理,得,即,解得,故的面積.故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查利用余弦定理求解三角形的面積,考查學(xué)生的計(jì)算能力,是一道基礎(chǔ)題.14、①③【解析】

利用奇函數(shù)和,得出函數(shù)的周期為,由圖可直接判斷①;利用賦值法求得,結(jié)合,進(jìn)而可判斷函數(shù)在內(nèi)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),可判斷②的正誤;采用換元法,結(jié)合圖象即可得解,可判斷③的正誤.綜合可得出結(jié)論.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)是奇函數(shù),所以,又,所以,即,所以,函數(shù)的周期為.對(duì)于①,由于函數(shù)是上的奇函數(shù),所以,,故①正確;對(duì)于②,,令,可得,得,所以,函數(shù)在區(qū)間上的零點(diǎn)為和.因?yàn)楹瘮?shù)的周期為,所以函數(shù)在內(nèi)有個(gè)零點(diǎn),分別是、、、、,故②錯(cuò)誤;對(duì)于③,令,則需求的解集,由圖象可知,,所以,故③正確.故答案為:①③.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的圖象與性質(zhì),涉及奇偶性、周期性和零點(diǎn)等知識(shí)點(diǎn),考查學(xué)生分析問(wèn)題的能力和數(shù)形結(jié)合能力,屬于中等題.15、【解析】

根據(jù)已知條件計(jì)算出,結(jié)合得出,利用基本不等式可得出的取值范圍,利用平面向量的數(shù)量積公式可求得的取值范圍,進(jìn)而可得出的取值范圍.【詳解】,,,由得,,由基本不等式可得,,,,,因此,的取值范圍為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查利用向量的模求解平面向量夾角的取值范圍,考查計(jì)算能力,屬于中等題.16、【解析】

由向量平行的坐標(biāo)表示得出,求解即可得出答案.【詳解】因?yàn)?,所以,解?故答案為:【點(diǎn)睛】本題主要考查了由向量共線(xiàn)或平行求參數(shù),屬于基礎(chǔ)題.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、(Ⅰ)詳見(jiàn)解析;(Ⅱ)詳見(jiàn)解析;(Ⅲ)不需要調(diào)整安全教育方案.【解析】

(I)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)填寫(xiě)好列聯(lián)表,計(jì)算出的值,由此判斷出在犯錯(cuò)誤概率不超過(guò)的前提下,不能認(rèn)為性別與安全測(cè)試是否合格有關(guān).(II)利用超幾何分布的計(jì)算公式,計(jì)算出的分布列并求得數(shù)學(xué)期望.(III)由(II)中數(shù)據(jù),計(jì)算出,進(jìn)而求得的值,從而得出該校的安全教育活動(dòng)是有效的,不需要調(diào)整安全教育方案.【詳解】解:(Ⅰ)由頻率分布直方圖可知,得分在的頻率為,故抽取的學(xué)生答卷總數(shù)為,.性別與合格情況的列聯(lián)表為:是否合格性別不合格合格小計(jì)男生女生小計(jì)即在犯錯(cuò)誤概率不超過(guò)的前提下,不能認(rèn)為性別與安全測(cè)試是否合格有關(guān).(Ⅱ)“不合格”和“合格”的人數(shù)比例為,因此抽取的人中“不合格”有人,“合格”有人,所以可能的取值為,.的分布列為:20151050所以.(Ⅲ)由(Ⅱ)知:.故我們認(rèn)為該校的安全教育活動(dòng)是有效的,不需要調(diào)整安全教育方案.【點(diǎn)睛】本小題主要考查列聯(lián)表獨(dú)立性檢驗(yàn),考查超幾何分布的分布列、數(shù)學(xué)期望和方差的計(jì)算,所以中檔題.18、(1);(2)16.【解析】

(1)將極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程即可;(2)利用極徑的幾何意義,聯(lián)立曲線(xiàn),直線(xiàn),直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程,得出,利用三角形面積公式,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì),得出的面積最小值.【詳解】(1)曲線(xiàn):,即化為直角坐標(biāo)方程為:;(2),即同理∴當(dāng)且僅當(dāng),即()時(shí)取等號(hào)即的面積最小值為16【點(diǎn)睛】本題主要考查了極坐標(biāo)方程化直角坐標(biāo)方程以及極坐標(biāo)的應(yīng)用,屬于中檔題.19、(1)證明見(jiàn)解析;(2).【解析】試題分析:由于圖形是正四棱錐,因此設(shè)AC、BD交點(diǎn)為O,則以O(shè)A為x軸正方向,以O(shè)B為y軸正方向,OP為z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系,可用空間向量法解決問(wèn)題.(1)只要證明=0即可證明垂直;(2)設(shè)=λ,得M(λ,0,1-λ),然后求出平面MBD的法向量,而平面ABD的法向量為,利用法向量夾角與二面角相等或互補(bǔ)可求得.試題解析:(1)連結(jié)AC、BD交于點(diǎn)O,以O(shè)A為x軸正方向,以O(shè)B為y軸正方向,OP為z軸正方向建立空間直角坐標(biāo)系.因?yàn)镻A=AB=,則A(1,0,0),B(0,1,0),D(0,-1,0),P(0,0,1).由=,得N,由=,得M,所以,=(-1,-1,0).因?yàn)椋?,所以MN⊥AD(2)解:因?yàn)镸在PA上,可設(shè)=λ,得M(λ,0,1-λ).所以=(λ,-1,1-λ),=(0,-2,0).設(shè)平面MBD的法向量=(x,y,z),由,得其中一組解為x=λ-1,y=0,z=λ,所以可?。?λ-1,0,λ).因?yàn)槠矫鍭BD的法向量為=(0,0,1),所以cos=,即=,解得λ=,從而M,N,所以MN==.考點(diǎn):用空間向量法證垂直、求二面角.20、(1);(2)【解析】

(1)通過(guò)求出的值,利用正弦定理求出即可得角;(2)根據(jù)求出的值,由正弦定理求出邊,最后在中由余弦定理即可得結(jié)果.【詳解】(1)∵,∴.由正弦定理,即.得,∵,∴為鈍角,為銳角,故.(2)∵,∴.由正弦定理得,即得.在中由余弦定理得:,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正弦定理和余弦定理在解三角形中的應(yīng)用,考查三角函數(shù)知識(shí)的運(yùn)用,屬于中檔題.21、(1)證明見(jiàn)解析;(2)存在,【解析】

(1)將點(diǎn)代入橢圓方程得到,結(jié)合基本不等式,求得取得最小值時(shí),進(jìn)而證得橢圓的離心率為.(2)當(dāng)直線(xiàn)的斜率不存在時(shí),根據(jù)橢圓的對(duì)稱(chēng)性,求得到直線(xiàn)的距離.當(dāng)直線(xiàn)的斜率存在時(shí),聯(lián)立直線(xiàn)的方程和橢圓方程,寫(xiě)出韋達(dá)定理,利用,則列方程,求得的關(guān)系式,進(jìn)而求得到直線(xiàn)的距離.根據(jù)上述分析判斷出所求的圓存在,進(jìn)而求得定圓的方程.【詳解】(1)證明:∵橢圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),∴,

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