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2023-2024學(xué)年高一數(shù)學(xué)下學(xué)期期末試卷01
(考試時(shí)間:120分鐘試卷滿(mǎn)分:150分)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡
皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
4.測(cè)試范圍:(必修第二冊(cè))人教A版2019
5.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第一部分(選擇題共58分)
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40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.有一組樣本數(shù)據(jù):15,16,11,11,14,20,11,13,13,24,13,18,則這組樣本數(shù)據(jù)的上四分位數(shù)
是()
A.11B.13C.16D.17
【答案】D
【解析】將樣本數(shù)據(jù)由小到大排列依次為:11,11,11,13,13,13,14,15,16,18,20,24,
因?yàn)?2x;=9,所以這組數(shù)據(jù)的上四分位數(shù)為笥生=17,故選D
2.12個(gè)同類(lèi)產(chǎn)品中,有10個(gè)正品,任意抽取3個(gè)產(chǎn)品概率是1的事件是()
A.3個(gè)都是正品B.至少有一個(gè)是次品
C.3個(gè)都是次品D.至少有一個(gè)是正品
【答案】D
【解析】因?yàn)樗笫录母怕适?,所以該事件為必然事件,
對(duì)于A,因?yàn)榭赡馨l(fā)生任取出來(lái)的3個(gè)產(chǎn)品含有次品的情況,所以事件“3個(gè)都是正品”是隨機(jī)事件,故A
錯(cuò)誤;
對(duì)于B,因?yàn)榭赡馨l(fā)生任取出來(lái)的3個(gè)產(chǎn)品都是正品的情況,所以事件“至少有一個(gè)是次品”是隨機(jī)事件,
故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,因?yàn)榇纹返膫€(gè)數(shù)只有2個(gè),所以事件“3個(gè)都是次品”是不可能事件,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,因?yàn)榇纹返膫€(gè)數(shù)只有2個(gè),所以任取出來(lái)的3個(gè)產(chǎn)品必然至少有一個(gè)是正品,即事件“至少有一個(gè)
是正品”是必然事件,故D正確,故選D.
z-2
3.已知復(fù)數(shù)z滿(mǎn)足J=2i,則復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)在()
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【答案】B
【解析】設(shè)z=a+歷(“,6eR),則三="歷,
由土工行怎,得三-2=2(z+l)i,
z+1
a—2=—2Z?
即。-2-歷=-%+(2a+2)i,所以
—b=2a+2'
a=-2
解得,_,故z——2+2i,
b=2
所以復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為(-2⑵,位于第二象限,故選B
4.如圖,直角梯形O'AB'C'滿(mǎn)足O'C',O'A'=A'B'=2,0'C=3,它是水平放置的平面圖形的直觀圖,則該
平面圖形的周長(zhǎng)是()
A.7+A/5B.5+2道+風(fēng)
c.11+V4TD.10a
【答案】C
【解析】由題意0'。'=。7=3,49=筋=2,由4'夕//0\7可得45〃0€:,
由O'A'l.O'C',ZB'O'C=45,A'B'//O'C,
可得NB'O'A=ZA'B'O'=45,所以NO'A?=90,
而O'A=AB'=2,所以08=2。0=2xj2?+22=4插>
結(jié)合斜二測(cè)畫(huà)法的規(guī)則,將直觀圖即直角梯形O'A?C還原成平面圖形,
如圖所示:由勾股定理可得AO=440『+2?=0BC={40+32=V41,
所以滿(mǎn)足題意的平面圖形的周長(zhǎng)是2+6+3+歷=11+標(biāo).故選:(:.
5.已知向量,2=(-2,2我,1=(1,瓜貝心在0方向上的投影向量為()
A.—aB.—aC.—bD.b
44
【答案】A
【解析】由。=(-2,20)力=(1,6),得|止J(-2y+(26了=4,q.6=_2xl+2Gx6=4,
所以b在“方向上的投影向量為n絲.h。=4=1故選:A
|a|24-4
6.我國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽創(chuàng)制了一幅“勾股圓方圖”,后人稱(chēng)為“趙爽弦圖”.他用數(shù)形結(jié)合的方法給出了勾股定
理的證明,極富創(chuàng)新意識(shí).“趙爽弦圖”是由四個(gè)全等的直角三角形與中間的小正方形拼成的一個(gè)大正方形.
如圖,若大正方形的面積是25,小正方形的面積是1,則AO.GB=()
A.9B.-9C.12D.-12
【答案】B
【解析】由題意可知,AD=5,HE=1,
設(shè)=由勾股定理可得(%+以+尤2=52,解得x=3,
所以sin/ABH=:,所以A£>.G8=BCHG@-COS(兀一ZG8C)=5x3x[—1]=_9,
故選:B.
7.已知ABC中,角A,B,。所對(duì)的邊分別是a,b,c,bcosC+ccosB=b,且a=。855,貝!)是
()
A.銳角三角形B.鈍角三角形C.等邊三角形D.等腰直角三角形
【答案】D
【解析】bcosC+ccos3=6nsinBcosC+sinCeos3=sin3nsin(3+C)=sin3,
即sinA=sin8,故a=b,
a—ccos3nsinA=sinCeosB=>sin(8+C)=sinCcosB
=>sinBcosC+cosBsinC=sinCcosB=sinBcosC-0,
因?yàn)锽e(0,兀),所以sinBwO,故cosC=0,
因?yàn)镃?0㈤,所以C=g,
故ABC為等腰直角三角形.
故選:D
8.折扇是我國(guó)古老文化的延續(xù),在我國(guó)已有四千年左右的歷史,“扇”與“善”諧音,折扇也寓意“善良”“善
行”,它常以字畫(huà)的形式體現(xiàn)我國(guó)的傳統(tǒng)文化,也是運(yùn)籌帷幄、決勝千里、大智大勇的象征(如圖①),圖②
是一個(gè)圓臺(tái)的側(cè)面展開(kāi)圖(扇形的一部分),若兩個(gè)圓弧OE、AC所在圓的半徑分別是3和6,且NA5C=
120%則下列關(guān)于該圓臺(tái)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
B
圖①圖②
A.高為2后B.母線長(zhǎng)為3
D.體積為吟
C.表面積為14萬(wàn)
【答案】D
【解析】設(shè)圓臺(tái)的上底面半徑為r,下底面半徑為R,則2仃=浮3,即r=l;2m=?:而即R=2.又圓
臺(tái)的母線長(zhǎng)為1=6—3=3,所以圓臺(tái)的IWI1(R=2\6,故4,5正確.圓臺(tái)的表面積S=丸(1
+2)x3+wxl2+^x22=14^,故C正確;圓臺(tái)的體積P=*x2&x(22+12+2xl)="er,故O錯(cuò)誤.故選
D.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部
選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9.將樣本容量為100的樣本數(shù)據(jù)分為4組:[2,6),[6,10),[10,14),[14,18],得到頻率分布直方圖如圖所示,
則下列說(shuō)法中正確的是()
A.樣本數(shù)據(jù)分布在[6,10)內(nèi)的頻率為0.32
B.樣本數(shù)據(jù)分布在[10,14)內(nèi)的頻數(shù)為40
C.樣本數(shù)據(jù)分布在[2,10)內(nèi)的頻數(shù)為40
D.估計(jì)總體數(shù)據(jù)大約有10%分布在[10,14)內(nèi)
【答案】ABC
【解析】對(duì)于A,由圖可得,樣本數(shù)據(jù)分布在[6,10)內(nèi)的頻率為0.08*4=0.32,故A正確;
對(duì)于B,由圖可得,樣本數(shù)據(jù)分布在[10,14)內(nèi)的頻數(shù)為100x0.1x4=40,故B正確;
對(duì)于C,由圖可得,樣本數(shù)據(jù)分布在[2,10)內(nèi)的頻數(shù)為100x(0.02+0.08)x4=40,故C正確;
對(duì)于D,由圖可估計(jì),總體數(shù)據(jù)分布在[10,14)內(nèi)的比例約為0.卜4、100%=40%,故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
10.同時(shí)拋出兩枚質(zhì)地均勻的骰子甲、乙,記事件4甲骰子點(diǎn)數(shù)為奇數(shù),事件3:乙骰子點(diǎn)數(shù)為偶數(shù),
事件C:甲、乙骰子點(diǎn)數(shù)相同.下列說(shuō)法正確的有()
A.事件A與事件8對(duì)立B.事件A與事件5相互獨(dú)立
C.事件A與事件C相互獨(dú)立D.P(C)=P(AB)
【答案】BC
【解析】由題意,得尸(A)=:,尸(B)=2,P(C)=N=:,
223oo
對(duì)于A,當(dāng)甲為奇數(shù)點(diǎn),且乙為偶數(shù)點(diǎn)時(shí),事件可以同時(shí)發(fā)生,所以事件4與事件8不互斥,故事件A與
事件5不對(duì)立,故A錯(cuò)誤;
C'C11111
對(duì)于B,由題意知P(A3)=WV=i,又尸(A)P(B)=WX5=N=P(AB),故事件4與事件3相互獨(dú)立,故B正
確;
對(duì)于C,P(AC)=W又p⑷尸(C)=U=[=P(AC),故事件A與事件C相互獨(dú)立,故C正確;
36122612
對(duì)于D,由上知,P(C)=1<P(AB)=-^,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.
11.如圖,在棱長(zhǎng)為2的正方體4BCD-A耳£口中,。為正方體的中心,/為。A的中點(diǎn),尸為側(cè)面正方
形叫口。內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),且滿(mǎn)足〃平面貝!]()
A.三棱錐2-。C8的外接球表面積為12兀
B.動(dòng)點(diǎn)尸的軌跡是一條線段
C.三棱錐尸-8aM的體積是隨點(diǎn)廠的運(yùn)動(dòng)而變化的
D.若過(guò)A,M,G三點(diǎn)作正方體的截面。,Q為截面。上一點(diǎn),則線段4。長(zhǎng)度的取值范圍為W,20
【答案】ABD
【解析】對(duì)于A:由題意可知:三棱錐2-。CB的外接球即為正方體的外接球,
可知正方體的外接球的半徑R=6,
所以三棱錐DCB的外接球表面積為4成2=12兀,故A正確;
對(duì)于B:如圖分別取44,A。的中點(diǎn)G,連接GH,叫AD1.
由正方體的性質(zhì)可得4〃〃CXM,
且BQu平面片GH,平面瓦G〃,所以GM〃平面片G/7,
同理可得:BQ〃平面BQ//,
且BCqCM=G,BG,GMu平面BC}M,所以平面BfiH//平面BC,M,
而用歹〃平面8G〃,所以耳尸u平面4G8,
所以點(diǎn)尸的軌跡為線段GH,故B正確;
對(duì)于C:由選項(xiàng)B可知,點(diǎn)廠的軌跡為線段GH,因?yàn)镚H〃平面BGM,
則點(diǎn)/到平面的距離為定值,
同時(shí)的面積也為定值,則三棱錐尸-BCM的體積為定值,故C不正確;
對(duì)于D:如圖,設(shè)平面。與平面田交于AN,N在BB]上.
因?yàn)榻孛?。c平面=平面44QD〃平面BBCC,所以AM〃GN.
同理可證AN〃GM,所以截面4WGN為平行四邊形,所以點(diǎn)N為8月的中點(diǎn).
在四棱錐A-4WGN中,側(cè)棱4G最長(zhǎng),且4G=20.
設(shè)棱錐A-AMGN的高為心
因?yàn)锳M=GM=君,所以四邊形AMGN為菱形,
所以AMG的邊AG上的高為面對(duì)角線的一半,即為后,又AG=2g,
11114
貝!|S^,G=5'2石x0=#,Vc^M=~S^M'DYCX=-X-X2X2X2=-^
所以V4e=」S^AMC/=%AM/=3,解得人=
/i|~A/LMzWCj3ZXAV3C|-33
2/6
綜上,可知4。長(zhǎng)度的取值范圍是三一,20,故D正確.
故選:ABD.
第二部分(非選擇題共92分)
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分。
12.杭州亞運(yùn)會(huì)期間,某社區(qū)有200人參加協(xié)助交通管理的志愿團(tuán)隊(duì),為了解他們參加這項(xiàng)活動(dòng)的感受,
用按比例分配的分層抽樣的方法隨機(jī)抽取了一個(gè)容量為40的樣本,若樣本中女性有16人,則該志愿團(tuán)隊(duì)
中的男性人數(shù)為.
【答案】120
40-16
【解析】根據(jù)題意,結(jié)合分層抽樣的概念及運(yùn)算,可得愿團(tuán)隊(duì)中的男性人數(shù)為200XRF=120.
40
k
13.已知函數(shù)丫=-6和,=%+修,其中《、心均可取1、2、3、4、5、6中的任一數(shù).則這兩函數(shù)圖象有交
尤
點(diǎn)的概率為.
【答案、】弓19
36
y=-&k
【解析】根據(jù)已知條件聯(lián)立無(wú),即-」=x+月,整理有:尤2+3+匕=0,
x
y=x+k2
因?yàn)閮珊瘮?shù)圖象有交點(diǎn),所以公=石-4匕2。,即取22曲,
當(dāng)上2=1時(shí),%無(wú)解;當(dāng)%2=2時(shí),勺=1;當(dāng)上2=3時(shí),左=1,2;
當(dāng)左2=4時(shí),匕=1,2,3,4;當(dāng)a=5時(shí),尤=1,2,3,4,5,6;
當(dāng)&=6時(shí),匕=1,2,3,4,5,6;綜上,滿(mǎn)足條件的勺、網(wǎng)共19對(duì),
又根據(jù)已知條件8、k2的所有取值情況為6。=36種,
所以?xún)珊瘮?shù)圖象有交點(diǎn)的概率為P=-1.
36
14.已知正方體ABC£>-AqG,的棱長(zhǎng)為2,P為正方形ABC。內(nèi)的一動(dòng)點(diǎn)(包含邊界),E、歹分別是棱、
棱AA的中點(diǎn).若2P〃平面BE凡則A尸的取值范圍是,
【答案】[0,何
【解析】如圖所示:
連接BCVADt,則所//AD"/BQ,
又EFu平面BEF,4。仁平面目卯,故A。"/平面跳萬(wàn),
設(shè)/為BC的中點(diǎn),連接
由于尸分別是棱AA的中點(diǎn),故DF=BM,DF//BM,
則四邊形為平行四邊形,取D\M//FB,
又FBu平面BEF,平面跳下,故QM//平面5EF,
又AD,cRM=口,AD],DtMu平面RAM,
故平面DtAM//平面BEF,
由于2P〃平面BEF,故QPu平面2AM,
又因?yàn)镻為正方形ABC。內(nèi)的一動(dòng)點(diǎn),且平面2AM平面ASCD=AM,
故AM即為動(dòng)點(diǎn)尸的軌跡,
而W=奴+仔=石,故AP的取值范圍是[。,石].
四、解答題:本題共5小題,共77分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步果。
15.(本小題滿(mǎn)分13分)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)了甲12次投籃訓(xùn)練的投籃次數(shù)和乙8次投籃訓(xùn)練的投籃次數(shù),得到如下數(shù)
據(jù):
甲777377818581778593737781
乙7181737371738573
已知甲12次投籃次數(shù)的平均數(shù)同=80,乙8次投籃次數(shù)的平均數(shù)兀=75.
⑴求這20次投籃次數(shù)的中位數(shù)機(jī),估計(jì)甲每次訓(xùn)練投籃次數(shù)超過(guò)機(jī)的概率;
⑵求這20次投籃次數(shù)的平均數(shù)最與方差?.
【解】(D將這20個(gè)數(shù)據(jù)從小到大排列,第10個(gè)數(shù)和第口個(gè)數(shù)都是77,所以加=無(wú)"=77,
因?yàn)榧椎?2次投籃訓(xùn)練中,投籃次數(shù)超過(guò)77次的有6次,
估計(jì)甲每次訓(xùn)練投籃次數(shù)超過(guò)加的概率為尸='=;.
(2)這20次投籃次數(shù)的平均數(shù)星=弟鼻=郊?xì){2=78,
212+52+12+32+72+32+12+72+152+52+12+32+72+32+52+52+72+52+72+52?
20
16.(本小題滿(mǎn)分15分)已知ABC的內(nèi)角A,£C的對(duì)邊分別為a,b,c,向量m=(a,cosA),n=(cosB,Z?-c),
且加?幾=c-cosA,ABC外接圓面積為3兀
⑴求4
⑵求ABC周長(zhǎng)的最大值.
【解】(1)已知向量根=(a,cosA),n=(cosB,Z?-c)
則力〃=acosB+(Z?-c)cosA,
則acosB+伍一c)cosA=ccosA,
所以acosB+bcosA=2ccosA,
則sinAcosB+sinBcosA=2sinCcosA,
所以sin(A+8)=2sinCcosA,
又A+B+C=7i9
故sinC=2sinCcosA且sinC>0,
所以COSA=L
2
又Ae(O,兀),
貝(|A=];
(2)由(1)知:b2+c2—a2=2bccosA=be,
則a2=b2+c2-be>
由正弦定理可得:ABC的外接圓半徑為尺=三三,
2sinA
即a=3,
所以戶(hù)+02-60=3+(?)2-360=923+0)2-3(6+0)2=^£2_,
44
JT
貝1|6+cW6,當(dāng)且僅當(dāng)b=c且A=§,即人=c=3=o時(shí)等號(hào)成立,
故三角形ABC周長(zhǎng)a+6+c的最大值為9.
17.(本小題滿(mǎn)分15分)甲、乙、丙三位重劍愛(ài)好者決定進(jìn)行一場(chǎng)比賽,每局兩人對(duì)戰(zhàn),沒(méi)有平局,已知每
局比賽甲贏乙的概率為:,甲贏丙的概率為:,丙贏乙的概率為:.因?yàn)榧资亲钊醯?,所以讓他決定第一局
的兩個(gè)比賽者(甲可以選定自己比賽,也可以選定另外兩個(gè)人比賽),每局獲勝者與此局未比賽的人進(jìn)行下
一局的比賽,在比賽中某人首先獲勝兩局就成為整個(gè)比賽的冠軍,比賽結(jié)束.
⑴若甲指定第一局由乙丙對(duì)戰(zhàn),求“只進(jìn)行三局甲就成為冠軍”的概率;
⑵請(qǐng)幫助甲進(jìn)行第一局的決策(甲乙、甲丙或乙丙比賽),使得甲最終獲得冠軍的概率最大.
【解】(1)若甲指定第一局由乙丙對(duì)戰(zhàn),“只進(jìn)行三局甲就成為冠軍”共有兩種情況:
①乙丙比乙勝,甲乙比甲勝,甲丙比甲勝,
2111
35430
②乙丙比丙勝,甲丙比甲勝,甲乙比甲勝,
其概率為
34560
所以“只進(jìn)行三局甲就成為冠軍”的概率為±+±=±.
306020
(2)若第一局甲乙比,甲獲得冠軍的情況有三種:
甲乙比甲勝,甲丙比甲勝;甲乙比甲勝,甲丙比丙勝,乙丙比乙勝,甲乙比甲勝;甲乙比乙勝,乙丙比丙
勝,甲丙比甲勝,甲乙比甲勝,
所以甲能獲得冠軍的概率為白11(+91%3?221+49191%1巳=*1.
若第一局為甲丙比,
則同上可得甲獲得冠軍的概率為:xg+:xgx:x:+[x:x;x:=焉
若第一局為乙丙比,那么甲獲得冠軍只能是連贏兩局,
則甲獲得冠軍的概率即第(1)問(wèn)的結(jié)果5.
因?yàn)?-->—>—,
1201220
所以甲第一局選擇和丙比賽,最終獲得冠軍的概率最大.
18.(本小題滿(mǎn)分17分)刻畫(huà)空間的彎曲性是幾何研究的重要內(nèi)容,用曲率刻畫(huà)空間的彎曲性,規(guī)定:多
面體頂點(diǎn)的曲率等于27r與多面體在該點(diǎn)的面角之和的差,其中多面體的面的內(nèi)角叫做多面體的面角,角度
用弧度制.例如:正四面體每個(gè)頂點(diǎn)均有3個(gè)面角,每個(gè)面角均為三,故其各個(gè)頂點(diǎn)的曲率均為
2兀-3xm=兀.如圖,在直三棱柱ABC-A4a中,點(diǎn)A的曲率為笄,N,M分別為4瓦CG的中點(diǎn),且
AB^AC.
(1)證明:CN,平面A844.
(2)證明:平面AA/用_L平面
(3)若AA=2A8,求二面角A-加瓦-G的正切值.
【解】(1)在直三棱柱ABC-A耳G中,平面43C,AC,A8u平面A3C,
則"LAC,AA]±AB,所以點(diǎn)4的曲率為27t-2x]-N3AC=^,
7T
所以ZBAC=g.因?yàn)锳B=AC,所以△ABC為正三角形.
因?yàn)镹為的中點(diǎn),所以CNLAB.
又A4_L平面ABC,CNu平面A5C,所以AA—CN,
因?yàn)锳4jAB=A,A4pA_Bu平面ABB]4,所以CJVJ_平面A&BM.
(2)取A用的中點(diǎn)。,連接。M,DN.
因?yàn)镹為45的中點(diǎn),所以DN//BB,且DN=gBB-
又CM/IBB、且CM=;BB\,所以DN//CM且DN=CM,
所以四邊形CNOM為平行四邊形,則。M〃0V.
由(1)知。V_L平面4叫4,則平面A網(wǎng)A.
又DMu平面AMBX,所以平面AMBt±平面ABB,A1.
(3)取3c的中點(diǎn)F,連接A尸,則AR13C.
因?yàn)槠矫鍭BC,AFu平面A8C,所以2片,&歹,
因?yàn)?耳|8C=B,BB「8Cu平面BBCC,所以AF,平面8片GC.
又用Mu平面B4GC,所以A尸,與M,過(guò)F作印W的垂線,垂足為反連接A",
則8眼_LFff,又AF,|Fff=尸,AF、Ff/u平面AW,所以用加J■平面A尸H,
又AHu平面AFH,AH±B.M,
所以為二面角A-MB1-G的平面角的補(bǔ)角.
設(shè)與MBC=E,AB=2,則=EF=1+2=3,ME=2近.
iiFF.「M3x23
由等面積法可得,及,=5跖-CN,則9=F^=為=1
則tanZAHF=匚旦,故二面角£的正切值為一逅.
FH33
19.(本小題滿(mǎn)分17分)任意一個(gè)復(fù)數(shù)Z的代數(shù)形式都可寫(xiě)成復(fù)數(shù)三角形式,即2=。+4=,(8$0+1用11,),
其中i為虛數(shù)單位,r=\z\=y/a2+b2>0,。?。,2兀).棣莫弗定理由法國(guó)數(shù)學(xué)家棣莫弗(1667?1754)創(chuàng)立.
設(shè)兩個(gè)復(fù)數(shù)用三角函數(shù)形式表示為:4=Mcosq+isin,J,z2=r2(cos32+ism02),貝?。?/p>
空2=隹[8$(4+2)+1$m(4+(92)].如果令4=22=
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