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文檔簡介
河北省唐山一中2024屆數(shù)學(xué)高二上期末調(diào)研模擬試題
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。
2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。
3.請按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。
4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。
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。
1.2020年12月4日,嫦娥五號(hào)探測器在月球表面第一次動(dòng)態(tài)展示國旗.1949年公布的《國旗制法說明》中就五星的
位置規(guī)定:大五角星有一個(gè)角尖正向上方,四顆小五角星均各有一個(gè)角尖正對大五角星的中心點(diǎn).有人發(fā)現(xiàn),第三顆小
星的姿態(tài)與大星相近.為便于研究,如圖,以大星的中心點(diǎn)為原點(diǎn),建立直角坐標(biāo)系,002,00.,OQ分別
是大星中心點(diǎn)與四顆小星中心點(diǎn)的聯(lián)結(jié)線,則第三顆小星的一條邊所在直線的傾斜角約為()
C.2D.3
2.用反證法證明命題"a,BGN,如果而可以被5整除,那么a,B至少有1個(gè)能被5整除.”假設(shè)內(nèi)容是()
A.a,b都能被5整除B.a,分都不能被5整除
C.a不能被5整除D.a,?有1個(gè)不能被5整除
3.在平面直角坐標(biāo)系中,已知一ABC的頂點(diǎn)4(—3,0),5(3,0),其內(nèi)切圓圓心在直線x=2上,則頂點(diǎn)C的軌跡方
程為O
2222
A.土一二x>2)B±-二1(%>3)
4595
2222
c.^-+Z-=l(O<x<2)D.A-+^=1(O<X<3)
4.已知命題。:若直線/的方向向量與平面a的法向量垂直,貝“〃。;命題小等軸雙曲線的離心率為0,則下
列命題是真命題的是()
b.P八qB.(-、p)八(-q)
C.pv(->q)
5.已知圓弓:。—2)2+(,一3)2=1,圓C2:(x—3)2+(y—4)2=9,M,N分別是圓G,C2上的動(dòng)點(diǎn),尸為x軸上的
動(dòng)點(diǎn),則以|PM|+|PN|的最小值為()
A50-4B.V17-1
C.6-272D.V17
6.設(shè)圓a:(x-l)2+(y-l)2=9和圓。2:(x+iy+(y+2)2=4交于A,B兩點(diǎn),則線段A8所在直線的方程為()
A.2x+3y+4=0B.3x—2y+1—0
C.2x+3y—3—0D.3x—2y=0
22
7.已知點(diǎn)R是雙曲線5-臺(tái)=1的左焦點(diǎn),定點(diǎn)A(L4),P是雙曲線右支上動(dòng)點(diǎn),則|尸尸|+「山的最小值為().
A.7B.8
C.9D.10
8.三棱柱ABC—4耳G中,AB=a,AC=b,A,A=c9若B1M=2MC、,則AM=()
12,21
A.-ciH—bcB.一ciH—b7c
3333
127——2-1
C.—ciH—bcD?-a—br+c
3333
9.如圖,四面體0-A5C,G是底面△ABC的重心,OA=a,OB=b,OC=c,則OG=()
o
12,2111
A—a+—b+—cB.—aT—bzH—c
333333
22-22-21
C.—ci-\—bH—cD.—aH—bH—C
333333
x+y-l>0
10.已知實(shí)數(shù),,y滿足<%-y-1?。,則z=x+y的最大值為()
x+2y-2<0
54
A.-B.-
33
C.2D.l
333
11.已知X=log25,,=22,z=—,則下列判斷正確的是()
2
A.x<z<yB.x<y<z
C.z<x<yD.z<y<x
12.如圖,在正方體ABC?!?,AB+B?+DDi=()
A.*B.AQ
C.BXDD.BD[
二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.曲線y=sinx+2cos%—l在點(diǎn)處的切線方程為
22
14.已知點(diǎn)尸是雙曲線工-匕=1右支上的一點(diǎn),且以點(diǎn)尸及焦點(diǎn)6,B為定點(diǎn)的三角形的面積為4,則點(diǎn)尸的坐標(biāo)
124一
是_____________
15.寫出一個(gè)漸近線的傾斜角為60且焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程_________.
16.中國三大名樓之一的黃鶴樓因其獨(dú)特的建筑結(jié)構(gòu)而聞名,其外觀有五層而實(shí)際上內(nèi)部有九層,隱喻“九五至尊”之
意,為迎接2022年春節(jié)的到來,有網(wǎng)友建議在黃鶴樓內(nèi)部掛燈籠進(jìn)行裝飾,若在黃鶴樓內(nèi)部九層塔樓共掛1533盞燈
籠,且相鄰的兩層中,下一層的燈籠數(shù)是上一層燈籠數(shù)的兩倍,則內(nèi)部塔樓的頂層應(yīng)掛______盞燈籠
三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.(12分)阿基米德(公元前287年…公元前212年,古希臘)不僅是著名的哲學(xué)家、物理學(xué)家,也是著名的數(shù)學(xué)家,
他利用“逼近法”得到橢圓面積除以圓周率乃等于橢圓的長半軸長與短半軸長的乘積.在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓
22
C:=+多=1(?!?〉0)的面積等于2兀,且橢圓C的焦距為.
ab
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)點(diǎn)P(4,0)是%軸上的定點(diǎn),直線/與橢圓C交于不同的兩點(diǎn)AB,已知A關(guān)于丁軸的對稱點(diǎn)為河,3點(diǎn)關(guān)于原
點(diǎn)的對稱點(diǎn)為N,已知P、M,N三點(diǎn)共線,試探究直線/是否過定點(diǎn).若過定點(diǎn),求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不過定點(diǎn),請說
明理由.
18.(12分)在ABC中內(nèi)角A、B、C所對的邊分別為a、b、c,^.ccosB+bcosC=--—
2cosA
(1)求角A
(2)若0=26,b+c=6,求ABC的面積
19.(12分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,。為坐標(biāo)原點(diǎn),已知直線/:mx—(2—機(jī))y—4=0與直線“:x+y—2=0的交
點(diǎn)M在第一三象限的角平分線上.
(1)求實(shí)數(shù)m的值;
(2)若點(diǎn)P在直線/上且|PM|=日|PO|,求點(diǎn)尸的坐標(biāo).
22
20.(12分)已知橢圓C:j+==l(a〉6〉0)的左、右焦點(diǎn)分別為過右焦點(diǎn)工作直線/交C于
ab
4(.%),5(々,%),其中X〉0,%<0,A幽的周長為4后,。的離心率為弓.
(1)求C的方程;
(2)已知△AKg的重心為G,設(shè)54G和的面積比為a,求實(shí)數(shù)X的取值范圍.
21.(12分)如圖,正方體ABCD-A4CQ的棱長為2,E、歹分別是CB、CD的中點(diǎn),點(diǎn)M在棱CG
上,CM=tCC,(0<?<1).
(I)三棱錐c-EK0、的體積分別為X、%,當(dāng)f為何值時(shí),匕最大?最大值為多少?
(II)若4。//平面耳2M,證明:平面平面耳2M.
22.(10分)如圖,在四棱錐P—ABCD中,底面ABC。是矩形,M是”1的中點(diǎn),N是的中點(diǎn),PZU平面A5C。,
且PD=CD=4,AD=2
(1)求證:肱V〃平面PC。;
(2)求平面M5C與平面A5CZ)夾角的余弦值
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、C
【解題分析】由五角星的內(nèi)角為36。,可知ZBAO,=18°,又。Q平分第三顆小星的一個(gè)角,過。3作x軸平行線O3E,
則/。。3'=["16,即可求出直線A3的傾斜角.
【題目詳解】Q。,。都為五角星的中心點(diǎn),二。03平分第三顆小星的一個(gè)角,
又五角星的內(nèi)角為36。,可知NB4Q=18°,
過Q作左軸平行線QE,則/。。3'=1"16,所以直線A3的傾斜角為18°—16°=2°,
故選:C
【題目點(diǎn)撥】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查直線傾斜角,解題的關(guān)鍵是通過做輔助線找到直線AB的傾斜角,通過幾何關(guān)
系求出傾斜角,考查學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想,屬于基礎(chǔ)題.
2、B
【解題分析】由于反證法是命題的否定的一個(gè)運(yùn)用,故用反證法證明命題時(shí),可以設(shè)其否定成立進(jìn)行推證.命題“a,
bGN,如果ab可被5整除,那么a,b至少有1個(gè)能被5整除.”的否定是“a,b都不能被5整除”
考點(diǎn):反證法
3、A
【解題分析】根據(jù)圖可得:IC4I-|CB|為定值,利用根據(jù)雙曲線定義,所求軌跡是以A、3為焦點(diǎn),實(shí)軸長為6的雙
曲線的右支,從而寫出其方程即得
【題目詳解】解:如圖設(shè)ABC與圓切點(diǎn)分別為。、E、F,
則有|A£>|=|AE|=5,\BF\=\BE\=1,\CD\=\CF\,
所以|C4|-|CB|=5-1=4
根據(jù)雙曲線定義,所求軌跡是以A、3為焦點(diǎn),實(shí)軸長為4的雙曲線的右支(右頂點(diǎn)除外),
即c=3、a=2,又02=儲(chǔ)+〃2,所以匕2=5,
22
所以方程為L—2L=I(X〉2)
45V7
故選:A
【解題分析】先判斷出p、q的真假,再分別判斷四個(gè)選項(xiàng)的真假.
【題目詳解】因?yàn)椤叭糁本€/的方向向量與平面。的法向量垂直,貝!1/〃。或/ua",所以〃為假命題;
對于等軸雙曲線,a=b,所以離心率為e=$='?+"=叵1=后,所以g為真命題.
aaa
所以夕八4假命題,故A錯(cuò)誤;
(—>p)△(—>《)為假命題,故B錯(cuò)誤;
為假命題,故C錯(cuò)誤;
為真命題,故D正確.
故選:D
5、A
【解題分析】求出圓G關(guān)于x軸的對稱圓的圓心坐標(biāo)A,以及半徑,然后求解圓A與圓G的圓心距減去兩個(gè)圓的半
徑和,即可求出|/>m|+|9|的最小值.
【題目詳解】圓G關(guān)于x軸對稱圓的圓心坐標(biāo)42,-3),半徑為1,圓的圓心坐標(biāo)為(3,4),半徑為3,
易知,當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),|PM|+|PN|取得最小值,
\PM\+\PN\的最小值為圓A與圓G的圓心距減去兩個(gè)圓的半徑和,
即:|叫1-3-1=J(3-2)2+(_3-q_4=5挺-4.
故選:A.
注意:9至12題為多選題
6、A
【解題分析】將兩圓的方程相減,即可求兩圓相交弦所在直線的方程.
【題目詳解】設(shè)4(和弘),3(々,巴),
因?yàn)閳AG:(x-l)2+(y-l)2=9①和圓G:(x+iy+(y+2)2=4②交于A,3兩點(diǎn)
所以由①-②得:T龍—6y—8=0,
即2x+3y+4=0,
故A(Xj,必),Bg,上)坐標(biāo)滿足方程2x+3y+4=。,
又過AB的直線唯一確定,
即直線AB的方程為2%+3y+4=0.
故選:A
7、C
【解題分析】設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為作出圖形,根據(jù)雙曲線的定義可得|PE|=|PM|+4,可得出
I尸盟+|?H=4+|尸M+利用A、尸、拉三點(diǎn)共線時(shí)|PP|+|P4|取得最小值即可得解.
22
【題目詳解】???廠是雙曲線上-匕=1的左焦點(diǎn),
412
a=2,b=2^/^,c=4,尸(-4,0),
設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為則M(4,0),
由雙曲線的定義可得忙可—|0叫=4,則忸同=忸閘+4,
22
所以歸月+|刑=4+忸M+|網(wǎng)>4+|AM|=4+7(4-1)+(0-4)=4+5=9,
當(dāng)且僅當(dāng)A、P、M三點(diǎn)共線時(shí),等號(hào)成立,
因此,|尸耳+|可|的最小值為9.
故選:C.
【題目點(diǎn)撥】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:利用雙曲線的定義求解線段和的最小值,有如下方法:
(1)求解橢圓、雙曲線有關(guān)的線段長度和、差的最值,都可以通過相應(yīng)的圓錐曲線的定義分析問題;
(2)圓外一點(diǎn)到圓上的點(diǎn)的距離的最值,可通過連接圓外的點(diǎn)與圓心來分析求解.
8、A
【解題分析】利用空間向量線性運(yùn)算及基本定理結(jié)合圖形即可得出答案.
【題目詳解】解:由A3=a,AC=b>AA=C,若4"=2MG,
得AM=想+AG+6"
=AAl+AC+^ClBi
=AAl+AC+^CB
=A41+AC+|(AB-AC
=M+|AC+|AB
33
故選:A.
9、B
【解題分析】根據(jù)空間向量的加減運(yùn)算推出OG=;(OA+O3+OC),進(jìn)而得出結(jié)果.
【題目詳解】因?yàn)镺A=〃,OB=bOC=c,
1
所以O(shè)G=OA+AG=OA+§(A3+AC)
=OA+-(OB-OA+OC-OA)
1--1-1-1-
=-{OA+OB+OQ=-a+-b+-c,
3333
故選:B
10、A
【解題分析】作出不等式對應(yīng)的平面區(qū)域,利用線性規(guī)劃的知識(shí),通過平移即可求出z的最大值.
【題目詳解】作出可行域如圖所示,
由2=工+y可知丁=一九+2,此直線可用由直線y=—%平移得到,求Z的最大值,即直線y=—X+2的截距最大,
卜x+-21y—二2=。0的交點(diǎn)4]_415
當(dāng)直線y=—x+z過直線《時(shí)Z取最大值,即Zmax=——F—=—
333
故選:A
【解題分析】根據(jù)對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,以及根式的運(yùn)算,確定蒼%z的大小關(guān)系,則問題得解.
32l3
【題目詳解】因?yàn)閤=log2w<log22=l,即x<l;又y=22=2后〉±=z〉l,故,>z>x.
22
故選:A.
12、B
【解題分析】根據(jù)正方體的性質(zhì),結(jié)合向量加減法的幾何意義有AB+34=A4,A4+4G=AG,即可知
AB+BC+DDt所表示的向量.
【題目詳解】?;DD[=BB、,而AB+34=AB],AB]+4G=A£,
AB+4G+DDX=AC(,
故選:B
二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13、2x+y—%=0
【解題分析】求導(dǎo),求出切線斜率,用點(diǎn)斜式寫出直線方程,化簡即可.
【題目詳解】y=cosx—2sinx,—2,曲線y=sinx+2cos%-1在點(diǎn)處的切線方程為
y=-2——,即2,x+y—7r=0
故答案為:2x+y-7r=0
14、(V15,±l)
22
【解題分析】由題可得P到X軸的距離為1,把y=±l代入土-匕=1,得X=可得P點(diǎn)坐標(biāo)
124
【題目詳解】設(shè)P(x,y),x>0
由題意知c2=/+/=12+4=16,所以c=4,
則耳(T,0),耳(4,0)
由題意可得Sp*2=TGg||y|=4|y|=4ny=±l,
22
把,=±1代入土上=1,得“歷,
124
所以P點(diǎn)坐標(biāo)為(、后±1)
故答案為:(而',土1)
2
15、匕一爐=1(答案不唯一)
3
【解題分析】根據(jù)已知條件寫出一個(gè)符合條件的方程即可.
22_
【題目詳解】如(-龍2=1,焦點(diǎn)在y軸上,令3―#=0,得漸近線方程為'二士也》,
其中y=氐的傾斜角為60.
2
故答案為:乙―必=1(答案不唯一).
3
16、3
【解題分析】根據(jù)給定條件,各層燈籠數(shù)從上到下排成一列構(gòu)成等比數(shù)列,利用等比數(shù)列前〃項(xiàng)和公式計(jì)算作答.
【題目詳解】依題意,各層燈籠數(shù)從上到下排成一列構(gòu)成等比數(shù)列{??}(?eN*/<9),公比q=2,前9項(xiàng)和為1533,
于是得S9=";—:)=1533,解得q=3,
所以內(nèi)部塔樓的頂層應(yīng)掛3盞燈籠.
故答案為:3
三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17、(1)C:—+/=1;(2)直線恒過定點(diǎn)(一1,0).
4-
22
【解題分析】(1)根據(jù)橢圓C的焦距可求出2c,由橢圓。:二+3=1(。〉6〉0)的面積等于27得〃必=2?,求
a"b~
出a,b,即可求出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線/:%=陽+/,4>1,%),3>2,%),進(jìn)而寫出為N兩點(diǎn)坐標(biāo),將直線/:%=陽+。與橢圓。的方
程聯(lián)立,根據(jù)韋達(dá)定理求%+%,%,%,由尸、加、N三點(diǎn)共線可知號(hào)物=kpN,將為+%,%,%代入并化簡,
得到想方的關(guān)系式,分析可知/經(jīng)過的定點(diǎn)坐標(biāo).
22
【題目詳解】(1)橢圓C:j+2r=l(a〉6〉0)的面積等于2?,.ab=2?,
ab
:.ab=2,橢圓。的焦距為26,.,.ZCMZVL
ab=2
…2c=2^/^a=2,b=1,
?2+b2=c2
r2
二橢圓方程為C:土+y2=l
4-
(2)設(shè)直線/:%=陽+乙4>1,必),3(孫力),則〃(-再,%),Nlf,—yJ,P、"、N三點(diǎn)共線,得
+4)+y2a+4)=0,
直線/:%=陽+/與橢圓。交于48兩點(diǎn),石=myx+t,x2=my2+tyl(my2+t+4)+y2(myi+t+4)=0,
,2沖M+”+4)(%+%)=°,
2mt
%+%=―-T~7
m+4
x=my+t
〃—4
由<X22J得(加+4)y2+2mty+4—4=0,<
—+y=1
I4-
A>0
2mt
X+%=―-T-T
m+4
/—4
代入2沖[%+。+4)(%+%)=。中,
加2+4〉產(chǎn)
產(chǎn)-4(2mt
—+(/+4)—=0,r.2根(產(chǎn)-4)+?+4)(—27加)=0,
m2+4'\m2+4
8m(/+l)=0
當(dāng)機(jī)=0,直線/方程為x=/,則M、N重合,不符合題意;
當(dāng)/=-1時(shí),直線/:X=陽-1,所以直線/恒過定點(diǎn)(T0).
18、(1)A=一
3
⑵26.
【解題分析】(1)根據(jù)正弦定理,結(jié)合三角形內(nèi)角和定理、兩角和的正弦公式進(jìn)行求解即可;
(2)根據(jù)余弦定理,結(jié)合三角形面積公式進(jìn)行求解即可.
【小問1詳解】
cosA(ccosB+b-cosC)=-|-,
sinyl.
由正弦定理知,cosA-(sinC-cosB+sinBcosC)=——
即cosAsiMB+Cb^l^
又5+C=7i—A,且sinAwO.所以cosA=—,
2
由于Ae(O,乃).所以A=q
【小問2詳解】
由余弦定理得:a2=除+(?-2bc-cosA,
12=/J2+—匕。=(人+_3bc
又Z>+c=6,所以A=8
所以5AM=—-sinA=—x8x-2^3.
△AABC222
19、(1)3(2)(2,-2)
【解題分析】(i)求出直線人與直線y=x的交點(diǎn)坐標(biāo),代入直線/的方程可得加值;
(2)設(shè)P(a,4-3a),代入已知等式可求得。值,得坐標(biāo)
【小問1詳解】
x+y-2=0[x=l
由得〈,即M(LD
[y=xU=i
所以加一(2)-4=。,m=3
【小問2詳解】
由(1)直線/方程是3x+y—4=0,p在直線/上,設(shè)P(a,4—3a),
則7(?-l)2+(4-3a-l)2=與&2+(4—3a)2,解得a=2,
所以P點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-2)
r2
20、(1)—+y2=1
2
(6-726+0、
(2)112,12J
【解題分析】(1)已知焦點(diǎn)弦三角形的周長,以及離心率求橢圓方程,待定系數(shù)直接求解即可.
(2)第一步設(shè)點(diǎn)設(shè)直線,第二步聯(lián)立方程韋達(dá)定理,第三步條件轉(zhuǎn)化,利用三角形等面積法,列方程,第四步利用韋
達(dá)定理進(jìn)行轉(zhuǎn)化,計(jì)算即可.
【小問1詳解】
因?yàn)锳3片的周長為4夜,。的離心率為日,
所以4a=40,所以a=四,c=l,
a2
又Z?2="2—=1,
2
所以橢圓C的方程為r工+>2=1.
2
【小問2詳解】
方法一:(-1,0),居=(1,0),
+
〔的面積為B£GBOF、GOBAOF+J.AOB
BFGS=S+SGOFi+S=SBOFiX
111/、1/c、
=-]%+7%+%(%―%)=§(%-2%),
A5耳的面積為
SABFi=yl-y2,
i%—2y2y32—2
則幾=力一不,得=歹一T①
3(%—%)%32-1
設(shè)/:%=。+1,與橢圓C方程聯(lián)立,消去y得(5+2b2+2h一1=0,
由韋達(dá)定理得力+%=-1,/為=」式?
r+2r+2
令%=
my2,②
m<0
則,(加+1)%=,1^可得也匹=王
mr+2
2一1
當(dāng)方=0時(shí),(1+1)=0
m
(m+1)2-4/、
4
當(dāng)two時(shí),m=-fN-,。)
1+?
所以T<('"+1)?0,又加<0
m
解得-3-2后<m<-3+2V2@
由①②③得-3-2瓜,<-3+2后,解得嗒<幾<喈.
所以實(shí)數(shù)彳的取值范圍是
方法二:同方法一可得
BF。的面積為SBFG=—(y;-2_y2),
ABF1的面積為SABF1=%-%,
°A-2
則%=4尸得3幾=看一=1+」一,①
%y2
設(shè)/:X=O+1,與橢圓C方程聯(lián)立,消去y得,2+2)丁+2打—1=0,
由韋達(dá)定理得%+%
tI2tI2
所以2+匹=短+%、(乂+%)12=正-2
%%%%%%廠+2
因?yàn)閒eR,所以-6<2+&〈-2
%X
解得-3-2也<且<-3+2/②
%
由①②解得且正<2<絲旦.
1212
(6-拒6+0)
所以實(shí)數(shù)彳的取值范圍是V-,T-.
I1212J
21、(I)t=(II)見解析.
29
【解題分析】(I)由題可知,CM=2t,QM=2-2t,由K=;SMCF><CM和匕=;SAGB,4><GM,結(jié)合基本不
等式可求最值;
(II)連接4G交瓦R于點(diǎn)。,則。為4G的中點(diǎn),可得M為CG中點(diǎn),易證得ACLEZ"得平
面ABC。,所以A4],ER,進(jìn)而可證得
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