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文檔簡(jiǎn)介

2020-2021學(xué)年南昌十中高二上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試卷(文科)

一、單選題(本大題共12小題,共60.0分)

1.2、已知i是虛數(shù)單位,a,beR,貝I]"a=8=1”是“(a+次>=2?”的

A.充分不必要條件B.必要不充分條件

C.充分必要條件D.既不充分也不必要條件

2.某四面體的三視圖如右圖所示,該四面體四個(gè)面的面積中最大的是

)

A.

正(主)視圖側(cè)(左)視圖

B.8

C.10

俯視圖

D.12

3.若4是直線(xiàn)m外一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)4且與m平行的平面()

A.存在無(wú)數(shù)個(gè)B.不存在

C.存在但只有一個(gè)D.只存在兩個(gè)

4.在棱長(zhǎng)為2的正方體4BCD—中,點(diǎn)P是正方體棱上的一點(diǎn),若滿(mǎn)足|PB|+\PDr\=爪的

點(diǎn)P的個(gè)數(shù)大于6個(gè),則小的取值范圍是()

A.(2V3,2V5)B.(2V3,2V5]C.(2代,2+2a)D.[2遮,2+2夜)

5.如圖,已知某幾何體的主視圖和左視圖是全等的等腰直角三角形,俯視圖

是邊長(zhǎng)為2的正方形,那么它的體積是()

4

A.

3

B.8

3

C.4

D.16

3

6.有兩個(gè)命題:命題p:正方形的四個(gè)角相等,命題q:正方形的四條邊相等.則下列判斷錯(cuò)誤的是

()

A.新命題“0且勺”是真命題B.新命題“p或q”是真命題

C.新命題“非P”是假命題D.新命題“「或勺”是假命題

7.如圖,在正方體4BCD—4BiCiDi中,E為①加上的點(diǎn),尸為CQ上的點(diǎn),■「

則下列直線(xiàn)中一定與EF垂直的是()4丁丁產(chǎn)

A.AC/

B.BD

彳%

C.4也

D.ArA

8.已知后為橢圓C4+g=l(a>h>0)的左焦點(diǎn),直線(xiàn)2過(guò)橢圓的中心且與橢圓交于4B兩點(diǎn).若

以48為直徑的圓過(guò)鼻,且袤<"AB等,則橢圓C的離心率的取值范圍是()

A.停凈B.除1)C.(0.|]D.[i,|]

9.在四棱錐4-BCDE中,△ABC是邊長(zhǎng)為6的正三角形,8CDE是正方形,平面ABC_L平面BCDE,

則該四棱錐的外接球的體積為()

A.21V217TB.84兀C.7V217TD.28V21n

10.下列命題中,正確的是()

A.若a〃b,bua,則a〃aB.若a〃oc,bca,貝1|a〃匕

C.若?!ㄎ欤琤//a,則(1〃6D.若a〃b,b//a,a(ta,則。〃戊

11.空間四邊形ABC。的四邊相等,則它的兩對(duì)角線(xiàn)AC、BO的關(guān)系是()

A.垂直且相交B.相交但不一定垂直

C.垂直但不相交D.不垂直也不相交

12.已知一個(gè)圓錐的母線(xiàn)[與底半徑r滿(mǎn)足產(chǎn)+1=5,則當(dāng)圓錐表面積最大時(shí),它的母線(xiàn)與底面所成

的角的余弦值為()

A.-B.-C.小D.正

4444

二、單空題(本大題共4小題,共20.0分)

13.命題“$xER,x<1或%>4"的否定為.

14.已知兩個(gè)正四棱錐有公共底面,且底面邊長(zhǎng)為4,兩棱錐的所有頂點(diǎn)都在同一個(gè)球面上若這兩個(gè)

正四棱錐的體積之比為1:2,則該球的表面積為.

22

15.若橢圓C:京+a=1缶>6>0)與圓G:比2+y2=9和圓。2:/+f=8均有且只有兩個(gè)公

共點(diǎn),則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程是.

16.四面體48C。的四個(gè)頂點(diǎn)都在球。的球面上,AB=4,BC=CD=2,^BCD=120",AB_L平面

BCD,則球。的表面積為.

三、解答題(本大題共6小題,共70.0分)

17.如圖,已知正六棱柱的最大對(duì)角面的面積為47n2,互相平行的兩個(gè)側(cè)面的距

離為2m,則這個(gè)六棱柱的體積為,并說(shuō)明理由.

A.37n3c.i27n3。.以上都不對(duì)

18.已知p:(%+2)(%—10)>0,q:[x-(1—m)][x—(1+m)]<0,(m>0),若q是”的充分

不必要條件,求實(shí)數(shù)血的取值范圍.

19.四棱柱ABCD-的直觀(guān)圖和三視圖如下圖所示,其正(主)視圖、側(cè)(左)視圖為矩形,俯

視圖為直角梯形.

(/)求證:BC1平面&AC;

(n)若異面直線(xiàn)與BC所成的角為60。,求二面角a-A1C-。的大小.

20.(本小題滿(mǎn)分10分)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程

已知曲線(xiàn)C的極坐標(biāo)方程是屏=僦磔酹嚼’,以極點(diǎn)為平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),極軸為x軸的正半軸,建

I1弱

富:=——離得瞬

立平面直角坐標(biāo)系,直線(xiàn)/的參數(shù)方程是:■!莫(席是參數(shù)).

I通.

IFF

(1)將曲線(xiàn)c的極坐標(biāo)方程和直線(xiàn)也參數(shù)方程轉(zhuǎn)化為普通方程;

(〃)若直線(xiàn)/與曲線(xiàn)C相交于4、B兩點(diǎn),且|/瞬|=、再,試求實(shí)數(shù)捌:值.

21.已知正四棱臺(tái)上底面邊長(zhǎng)為4cm,側(cè)棱和下底面邊長(zhǎng)都是8czn,求它的全面積.

22

22.2知橢圓C;京+£=l(a>b>0)經(jīng)過(guò)點(diǎn)4―2,0),B(0,-l).

(I)求橢圓C的方程及其離心率;

(II)若P為橢圓C上第一象限的點(diǎn),直線(xiàn)P4交y軸于點(diǎn)M,直線(xiàn)PB交工軸于點(diǎn)N.求證:四邊形M4BN的

面積S為定值.

參考答案及解析

L答案:A

2T1一ja—6=0a=1I、a=-11、?“.?日

因?yàn)?a+5)2=a2-b^+2abi,:.<=><",,所以a=b=l是

解析:2a6=26=1i=-l

“(a+歷了=2i”的充分不必要條件,故答案A.

2.答案:C

解析:試題分析:此四面體為三棱錐,底面為直角三角形一直角邊長(zhǎng)為4,另一邊長(zhǎng)為3。棱錐的一

條側(cè)棱垂直與底面,垂足為底面邊長(zhǎng)為4的直角邊與直角邊的交點(diǎn),棱錐高為4。所以面積最大的側(cè)

面為垂直與底面的側(cè)棱和底面直角邊構(gòu)成的直角三角形,面積為潟4函第次琳=:3?。故C正

確。

考點(diǎn):三視圖和空間幾何體間的關(guān)系。

3.答案:A

解析:解:4是直線(xiàn)m外一點(diǎn),

由線(xiàn)面平行的性質(zhì)得:過(guò)點(diǎn)4且與小平行的平面有無(wú)數(shù)個(gè).

故選:A.

由線(xiàn)面平行的性質(zhì)得:過(guò)點(diǎn)a且與小平行的平面有無(wú)數(shù)個(gè).

本題考查滿(mǎn)足線(xiàn)面平行的平面的個(gè)數(shù)的判斷,考查線(xiàn)面平行的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力

等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),是基礎(chǔ)題.

4.答案:D

解析:解:分類(lèi)討論:①???正方體的棱長(zhǎng)為2,

BD]=2V3>

???點(diǎn)P是正方體棱上的一點(diǎn)(不包括棱的端點(diǎn)),滿(mǎn)足|PB|+\PDr\=2V5,

???點(diǎn)P是以2c=2百為焦距,以。=逐為長(zhǎng)半軸,以魚(yú)為短半軸的橢圓,

???P在正方體的棱上,??.P應(yīng)是橢圓與正方體與棱的交點(diǎn),

結(jié)合正方體的性質(zhì)可知,滿(mǎn)足條件的點(diǎn)應(yīng)該在正方體的12條棱上各有一點(diǎn)滿(mǎn)

足條件.

二滿(mǎn)足|PB|+\PDr\=2%的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為12個(gè).滿(mǎn)足條件.

②8個(gè)頂點(diǎn)中,除了B,%兩個(gè)以外的6個(gè)頂點(diǎn)滿(mǎn)足|PB|+IP。/=2+2近,且是正方體棱上的所有

點(diǎn)中的最大值,只有這6個(gè)頂點(diǎn).

因此除了以上6個(gè)頂點(diǎn)以外的點(diǎn)滿(mǎn)足:|PB|+\PD1\<2+2V2,

不難得出滿(mǎn)足條件:2代<\PB\+IPDJ<2+2企的點(diǎn)P都滿(mǎn)足|PB|+\PD1\=m的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)大于

6個(gè),

由選擇支可得只能選擇D.

故選:D.

首先說(shuō)明①:滿(mǎn)足條件|PB|+IPDJ=2而的點(diǎn)P有12個(gè),符合題意.再說(shuō)明:②8個(gè)頂點(diǎn)中,除了

8,%兩個(gè)以外的6個(gè)頂點(diǎn)滿(mǎn)足|PB|+IP。/=2+2近,且是正方體棱上的所有點(diǎn)中的最大值,只有

這6個(gè)頂點(diǎn).因此除了以上6個(gè)頂點(diǎn)以外的點(diǎn)滿(mǎn)足:|PB|+\PDr\<2+2夜,不難得出滿(mǎn)足條件:2代<

\PB\+\PDr\<2+2夜的點(diǎn)P都滿(mǎn)足|PB|+\PDr\=m的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)大于6個(gè),結(jié)合選擇支即可得出

結(jié)論.

本題考查了正方體的性質(zhì)、橢圓的意義、數(shù)形結(jié)合方法、分類(lèi)討論方法,考查了推理能力與計(jì)算能

力,屬于難題.

5.答案:B

解析:

本題考查的知識(shí)點(diǎn)是棱錐的體積,簡(jiǎn)單幾何體的三視圖,難度基礎(chǔ).

由已知中的三視圖可得:該幾何體是一個(gè)以俯視圖為底面的四棱錐,代入錐體體積公式,可得答案.

解:由已知中的三視圖可得:該幾何體是一個(gè)以俯視圖為底面的四棱錐,

其底面的面積S=2x2=4,高八=2,

故四棱錐的體積M=?S/i=|,

故選艮

6.答案:D

解析:解:命題p:正方形的四個(gè)角相等,為真命題,

命題q:正方形的四條邊相等,為真命題,

則“p且q”是真命題,故A正確,“p或q”是真命題,故2正確,D錯(cuò)誤,

非P”是假命題,正確,故C正確,

故選:D.

先判斷命題p,q的真假,結(jié)合復(fù)合命題真假關(guān)系進(jìn)行判斷即可.

本題主要考查復(fù)合命題真假關(guān)系的判斷,結(jié)合條件判斷命題的真假是解決本題的關(guān)鍵,是基礎(chǔ)題.

7.答案:B

解析:解:由正方體的性質(zhì)可知,平面4BCD,

A±A1BD,

X---BDLAC,^.A^AOAC=A,

BD_L平面ZiACCi,

又EF1平面&acci,

???BD1EF,

故選:B.

利用線(xiàn)面垂直的判定定理可得BD,平面4送"1,又EF1平面4遇"1,所以BD1EF.

本題主要考查了線(xiàn)面垂直的判定定理,是基礎(chǔ)題.

8.答案:A

解析:解:設(shè)“4B=。,則套<。號(hào),

由以2B為直徑的圓過(guò)尻,可得|4。|=田。|=。0|=c,即|2B|=2c,

在直角三角形中,|4&|=2ccos0,ISFJ=2cs譏。,

由橢圓的對(duì)稱(chēng)性可得+田&|=2a=2ccos6+2csin9=2c-V2sin(0+-),

4

_c1

即有te=Z=兩哂,

由今<。等,可得/sin(8+a)e停,或],

則ee停冷,

故選:A.

設(shè)N&AB=e,由以AB為直徑的圓過(guò)F1,可得|40|=\B0\=。&|=c,即|AB|=2c,運(yùn)用直徑所對(duì)

的圓周角為直角,以及銳角三角函數(shù)的定義,以及輔助角公式,結(jié)合離心率公式可得所求范圍.

本題考查橢圓的定義、方程和性質(zhì),考查直徑所對(duì)的圓周角為直角,以及直角三角形的銳角三角函

數(shù)的定義,輔助角公式和正弦函數(shù)的單調(diào)性,考查化簡(jiǎn)運(yùn)算能力,屬于中檔題.

9.答案:D

解析:解:四棱錐4-BCDE中,△ABC是邊長(zhǎng)為6的正三人

角形,BCDE是正方形,平面ABC_L平面BCDE,/

如圖所示:AABC是邊長(zhǎng)為6的正三角形,/4,

所以△ABC的中心到8C中點(diǎn)的距離為弓X、62-32=遮,__________C

所以。B=J(3夜)2+(遮)2=&T'

所以17=(X兀X(V21)3=28V217T,

故選:D.

首先求出幾何體的球心,進(jìn)一步求出球的半徑,最后求出球的體積.

本題考查的知識(shí)要點(diǎn):幾何體的外接球的球心的確定,主要考查學(xué)生的運(yùn)算能力和轉(zhuǎn)換能力及思維

能力,屬于基礎(chǔ)題型.

10.答案:D

解析:解:對(duì)于4若4/b,6ua,則a〃a或aua,故A錯(cuò)誤;

對(duì)于B,若a“a,bua,則a與b平行或異面,故B錯(cuò)誤;

對(duì)于C,若?!ㄎ?,b//a,則a與b相交、平行或異面,故C錯(cuò)誤;

對(duì)于若a〃b,b//a,a<ta,則由線(xiàn)面平行的判定定理得a〃a,故。正確.

故選:D.

對(duì)于4a〃a或aua;對(duì)于8,a與b平行或異面;對(duì)于C,a與b相交、平行或異面;對(duì)于D,由線(xiàn)面

平行的判定定理得a〃a.

本題考查命題真假的判斷,考查空間中線(xiàn)線(xiàn)、線(xiàn)面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證

能力,是中檔題.

11.答案:C

解析:

本題考查兩直線(xiàn)的位置關(guān)系的判斷,是基礎(chǔ)題.

取8。中點(diǎn)E,連接4E、CE,由已知條件推導(dǎo)出BD,平面4EC,從而得到BC2C.

解:取BD中點(diǎn)E,連接AE、CE.

AB=AD=BC=CD,AEA.BD,CE1BD,且4E、CE為平面ACE內(nèi)兩條相交直線(xiàn),

???BD,平面4EC.

又ACu平面4EC,BDVAC,

又AC,BD顯然不相交,

故AC,BD垂直但不相交,

故選C.

A

12.答案:A

解析:解:一個(gè)圓錐的母線(xiàn)/與底半徑丁滿(mǎn)足產(chǎn)+1=5,

圓錐表面積為:S=7r(r2+1x2rxZ)=—7r(r3—r2—5),

Sr=-3nr2+2TIT+5TT,令S'=0可得丁=-1或丁=|,

rG(0,|),函數(shù)是增函數(shù),丁時(shí),函數(shù)是減函數(shù),

5

丁=9時(shí),函數(shù)取得最大值,此時(shí):=-Vr=7-

所以與底面所成的角的余弦值為:

4

故選:A.

利用已知條件求出圓錐的表面積,通過(guò)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的最大值,得到r,然后求解母線(xiàn)與底面

所成的角的余弦值.

本題考查直線(xiàn)與平面所成角的求法,函數(shù)的最值的求法,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)

算能力,是中檔題.

13.答案:VxSR,l<jr=^4.

解析:由題意得,已知命題為存在性命題,故其否定應(yīng)是全稱(chēng)命題,

故答案為:VxGR,1<A<4.

14.答案:367r

解析:

根據(jù)兩個(gè)正四棱錐有公共底面,可得棱錐高之和即為球的直徑,結(jié)合底面邊長(zhǎng)為4,則底面截球所得

圓的半徑為2,結(jié)合勾股定理求出球半徑可得球的面積.

本題給出兩個(gè)正四棱錐有公共的底面,求外接球表面積,考查了正四棱錐的性質(zhì)和球內(nèi)接多面體等

知識(shí)點(diǎn),屬于中檔題

解:???兩個(gè)正四棱錐有公共底面且兩個(gè)正四棱錐的體積之比為1:2,

???兩個(gè)正四棱錐的高的比也為1:2

設(shè)兩個(gè)棱錐的高分別為X,2X,球的半徑為R

則X+2X=3X=2R

即R=竽

球心到那個(gè)公共底面距離是?,

又,??底面邊長(zhǎng)為4

???廢=(當(dāng)2=(>+22,

解得X=V2

3V2

R=—-—

該球的表面積S=4兀/?2=36TT

故答案為:36兀

15.答案:3+5=1

98

22

22

解析:解:橢圓C:京=l(a>b>0)與圓Cl:%+y=9^0672:/+y2=8均有且只有兩

22

個(gè)公共點(diǎn),所以a=3,b=2?所以橢圓方程為:卷+三=1,

故答案為:立+比=1.

98

利用已知條件求出橢圓的半長(zhǎng)軸與半短軸的長(zhǎng),即可得到橢圓方程.

本題考查橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì),圓與橢圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,橢圓方程的求法,是基本知識(shí)的考查,基

礎(chǔ)題.

16.答案:327r

解析:

本題考查三棱錐的外接球知識(shí),考查空間想象能力,屬于中檔題.

作出外接球的球心,求出半徑,即可求出表面積.

解:記△BCD的夕卜心為G,

???BC=CD=2,乙BCD=120",

BD=14+4-2X2X2X(一號(hào))=2V3.

口廠(chǎng)12V3Q

***BG=—X--1=-=2

2叵,

2

過(guò)G作的平行線(xiàn)與4B的中垂線(xiàn)H。交于。,

則。為四面體ABCD的外接球的球心,即R=OB,

???R=V4+4=2V2.

四面體ABCD外接球的表面積為:4TTR2=327r.

故答案為327r.

17.答案:B

解析:解:設(shè)正六棱柱的底面邊長(zhǎng)為am,高為歷n,

??,正六棱柱的最大對(duì)角面的面積為47n2,

2ah=4m2,BPah=2m2,

,??互相平行的兩個(gè)側(cè)面的距離是2zn,

2x—<2=2>解得a=

23

正六邊形的面積=6x-xax—a=—a2(m2)?

222v7

?,?正六棱柱體積=正六邊形面積x高

3V3

=xaxah

3V32V3

=——x——x2

23

=6(m3).

故選:B.

設(shè)正六棱柱的底面邊長(zhǎng)為cun,高為/un,推導(dǎo)出。/1=2血2,。=空1由此能求出正六棱柱體積.

37TB

本題考查六棱柱的體積的求法,考查空間中線(xiàn)線(xiàn)、線(xiàn)面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算

求解能力,是中檔題.

18.答案:解:p:(%+2)(x—10)>0,

???p:x<—2或%>10,

???~p:—2<x<10,

q:[%—(1—m)][x—(1+m)]<0,(m>0)

q:1—m<x<l+m,

,?eq是”的充分不必要條件,

m>0

1+m<10,解得0<TH<3,

1—m>—2

???實(shí)數(shù)瓶的取值范圍為(0,3]

解析:解不等式可得”:-2<%<10,q:l-m<x<l+m,由q是”的充分不必要條件可得

血的不等式組,解不等式組可得.

本題考查充要條件,涉及不等式組的解集,屬基礎(chǔ)題.

19.答案:0

解:(/)由題知4遇,平面48C。,所以AiALBC,

取AB的中點(diǎn)E,連接CE,DE,易證得BE〃CD,且BE=CD,所以四邊形4BCD為直角梯形,AB1DA,

又因?yàn)?8=2DC,AB//DC,所以AB1CE,S.AB=2CE,

所以平行四邊形4DCE是正方形,

因止匕所以BC_L4C,

因?yàn)镃lAC=2,

所以BC1平面44C

(〃)由(/)知2。,AB,A4i兩兩垂直,故分別以AD,AB,所在方向?yàn)閄軸,V軸,Z軸建立空間直

角坐標(biāo)系,且DC=1,設(shè)(O,O,z)(z>0),

則由題設(shè)條件知4(0,0,0),B(0,2,0),C(l,l,0),D(l,0,0)

.?.飛=(1,1,—z),砸=(1,0,—z),BC=

因?yàn)楫惷嬷本€(xiàn)&D與BC所成的角為60。,

所以|cos(旅,初>|=蕭需=%解得z=l

設(shè)沆=(a,b,c)為平面&DC的一個(gè)法向量,貝嚅,熬二;,即{:驍:;=0,解得b=0

設(shè)。=1,貝!Jc=1,所以沅=(1,0,1)

由(/)知能=(1,一1,0)為平面4/C的一個(gè)法向量,

,-、m:BClxl-lxO+Oxl1

cos<m,BC>=—-=r=-----尸一——=-

\m\\BC\V2xV22

由圖知二面角/—A^C—。為銳角

所以二面角a-ArC-。的大小為60°

解析:(/)由題意,可先證BC與平面44C中兩個(gè)相交線(xiàn)垂直,再由線(xiàn)面垂直的判定定理即可得出所

要證的結(jié)論;

(〃)考查本題的圖形,存在同一點(diǎn)出發(fā)的三個(gè)兩兩垂直的線(xiàn)段,故可建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間

向量求出二面角a-&c-。的大小.

20.答案:(/)背=x-w.;(〃)癡=避或.=1。

解析:試題分析:(/)曲線(xiàn)C的極坐標(biāo)方程是瞬=鋤酶貫談化為直角坐標(biāo)方程為:

直線(xiàn)4的直角坐標(biāo)方程為:1=x-w:..........................5分

(口)解法一:由(1)知:圓心的坐標(biāo)為(2,0),圓的半徑R=2,

二,圓心到直線(xiàn)I的距離瀟=,卜*一心恒科=立

.|R—'t—w|||'反嘲’.?I.MI

■■■----后一=—:qI?|||=.l.

:,W=涯或拗=;3..........................10分

后.

I般=:〃、也卡立秘

解法二:把《當(dāng)(席是參數(shù))代入方程富3#金鏟-崛=嘰

得鏟卡麻燧加一鳴解卡減產(chǎn)-4w:=?,

二簟十與=:—、愿物”:一邀:精眄=題:"—4w:-

,」./啜H除一%1卜拗115/一嫡%

=出心融-磔?-畿鐐-4堿=國(guó)

*->翻,*=亞或%M=;.蠹.....……1。分

考點(diǎn):極坐標(biāo)方程與直角坐標(biāo)方程的互化;參數(shù)方程與直角坐標(biāo)方程的互化;直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系。

點(diǎn)評(píng):將參數(shù)方程化為普通方程主要就是消去參數(shù),消去參數(shù)常用的方法是代入消元法和利用三角

恒等式消去參數(shù),有事需要把式子變形才能消去參數(shù)。

21.答案:解:如圖所示的一個(gè)側(cè)面四邊形,分別過(guò)點(diǎn)4B作AE1DC,人B

BF1DC,垂足分別為E,F.\:\

則四邊形48EF為矩形./!:\》

DEFC

:.EF=AB=4,DE=CF=2.

AE=<AD2-DE2=2V15.

???等腰梯形48C。的面積S=(4+8)x2.,

2

二正四棱臺(tái)的全面積S=4X(4+8)x2屬+42+82=48V15+80cm2.

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