【文档说明】湖南省邵阳市洞口县第二中学2023-2024学年高二上学期第一次月考数学试题 含解析.docx,共(22)页,2.100 MB,由小赞的店铺上传
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洞口二中高二月考数学试卷考试范围:必修一,二,选择性必修一至直线方程;考试时间:100分钟;注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)一、选择题(本大题共8小题,每
小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)1.已知集合{20},{10}MxxNxx=+=−∣∣,则MN=()A.{21}xx−∣B.{21}xx−∣C.{2}xx−∣D.{1}xx∣【答案】A【解析】【分析】先化简集合,
MN,然后根据交集的定义计算.【详解】由题意,{20}{|2}Mxxxx=+=−∣,{10}{|1}Nxxxx=−=∣,根据交集的运算可知,{|21}MNxx=−.故选:A2.设()()R,i1i2,aaa+−=,则=a()A.-1B.0·C.1
D.2【答案】C【解析】【分析】根据复数的代数运算以及复数相等即可解出.【详解】因为()()()22i1iii21i2aaaaaaa+−=−++=+−=,所以22210aa=−=,解得:1a=.故选:C.3.已知向量a,b满足2abab+=−,则向量a在向量b上的投影向量为()A.
12b−B.12bC.2b−D.2b【答案】B【解析】【分析】根据平面向量数量积的运算性质,结合投影向量的定义进行求解即可.【详解】22222122442abababababababb+=−++=+−=,所以向量
a在向量b上的投影向量为212abbababbabbb==,故选:B4.二次函数2()21fxaxx=+−在区间(,1)−上单调递增的一个充分不必要条件为()A.1aB.2a−C.102a−D.01a【答案】C【解析】【分析】先求出()fx在区间(,1)−上
单调递增的等价条件为10a−,通过充分不必要条件的定义,即可判断【详解】因为二次函数2()21fxaxx=+−在区间(,1)−上单调递增,所以0,11,aa−解得10a−.因为只有C是其真子集,故选:C5.沙漏是我国古代的一种计时工具,是用两个完全相同的圆锥
顶对顶叠放在一起组成的(如图).在一个圆锥中装满沙子,放在上方,沙子就从顶点处漏到另一个圆锥中,假定沙子漏下来的速度是恒定的.已知一个沙漏中沙子全部从一个圆锥中漏到另一个圆锥中需用时1小时.当上方圆锥中沙子的高度漏至一半时,所需时间为()A.12小
时B.78小时C.34小时D.23小时【答案】B【解析】【分析】根据题意,问题转化为求VVV−小大大,根据圆锥体积公式计算即可.【详解】如图,依题意可知2Rr=,2214ππ33VRhrh==大22111ππ326Vrhrh==小,所以78VVV−=小大大,1小时77
88=小时.故选:B.6.已知1,0,0xyyx+=,则121xxy++的最小值为()A.54B.0C.1D.22【答案】A【解析】【分析】根据“1”技巧,利用均值不等式求解.【详解】1xy+=,12xy++=,1(1)11221441xyxyxxy
xy++++=++++,0,0yx,10,041yxxy++,1111152214414414xyxyxxyxyxy+++=+++=+++,当且仅当141yxxy+=+,即23x=,13y=时等号成立,故选:A7.如图,
在正四棱锥PABCD−中,PAAB=,点M为PA的中点,BDBN=.若MNAD⊥,则实数为()A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】【分析】由题知PAB和PAD均为等边三角形且边长均相等,进而利用,,APADAB为基底表示MN,再根据0MNAD=求解即可.【详解】解:因为四棱锥P
ABCD−是正四棱锥,所以,四边形ABCD为正方形,PAPBPCPD===,因为PAAB=,所以PAB和PAD均为等边三角形且边长均相等,所以,,60ABADPABPAD⊥==,因为点M为PA的中点,BDBN=,所以11122MNMAANAPABBNAP
ABBD=+=−++=−++()112APABADAB=−++−11112APADAB=−++−,因为MNAD⊥所以,0MNAD=,即11112MNADAPADABAD=−++−211112APADADABA
D=−++−2221111cos60024APADADADAD=−+=−+=,解得4=.故选:C8.已知()()2ln,045,1xxfxxxx−=−+,若方程()()fxmm
=R有四个不同的实数根1234,,,xxxx,则1234xxxx的最小值是()A.2B.3C.4D.3−【答案】B【解析】【分析】结合图像可知12m,由此可推得121xx=,)3434,1,2xxx+=,再利用二次函数的单调性即可得到1234xxxx的范围.【
详解】不妨设1234xxxx,因为方程()()fxmm=R的根的个数即为()yfx=与ym=的交点个数,由图象可得:若方程()()fxmm=R有四个不同的实数根,则12m,又因为()()1
2lnlnxx−=−,且12xx,则()()()1212lnlnln0xxxx−+−==,可得121xx=,又因为)3434,1,2xxx+=,即434xx=−,可得()()21234333424xxxxxxx=−=−−+,所以当31x
=时,1234xxxx取到最小值3.故选:B.【点睛】方法点睛:应用函数思想确定方程解的个数的两种方法(1)转化为两熟悉的函数图象的交点个数问题、数形结合、构建不等式(方程)求解;(2)分离参数、转化为求函数值域问题求解.二、多选题(本大题共4个小题,每小题5分,共
20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)9.《国家学生体质健康标准》是国家学校教育工作的基础性指导文件和教育质量基本标准,它适用于全日制普通小学、初中、普通高中、中等职业学校、普通高等学校的学生.某高校组
织4000名大一新生进行体质健康测试,现抽查200名大一新生的体测成绩,得到如图所示的频率分布直方图,其中分组区间为[70,75),[75,80),[80,85),[85,90),[90,95),[95,100).则下列说法正确的是()A
.估计该样本的众数是87.5B.估计该样本的均值是80C.估计该样本的中位数是86D.若测试成绩达到85分方可参加评奖,则有资格参加评奖的大一新生约为2200人【答案】ACD【解析】【分析】根据频率分布直方图,可判断A项;根据频率分布直
方图,估计出平均数,可判断B项;根据频率分布直方图,估计出中位数,可判断C项;根据频率分布直方图,测试成绩达到85分的频率为0.55,的即可估算有资格参加评奖的人数.【详解】对于A项,由频率分布直方图可得
,最高小矩形为[85,90),所以可估计该样本的众数是859087.52+=,故A项正确;对于B项,由频率分布直方图,可估计该样本的均值是0.020572.50.030577.50.040582.5++0.050587.50
.035592.50.025597.585.625+++=,故B项错误;对于C项,由频率分布直方图可得,成绩在[70,85)之间的频率为50.02050.030500.045.04++=,在[70,90)之间的频
率为70.02050.03050.04050.05050.+++=,所以可估计该样本的中位数在[85,90)内.设中位数为x,则由850.450.250.59085x−+=−可得,86x=,故C项正确;对
于D项,由频率分布直方图可得,测试成绩达到85分的频率为0.05050.03550.02550.55++=,所以可估计有资格参加评奖的大一新生约为40000.552200=人,故D项正确.故选:ACD.10.设m,n是两条不同的直线,,是两个不同的平面,则下列为假命题的是()A.若m
⊥,//n,则mn⊥B.若m⊥,n⊥,则//C.若⊥,m⊥,则//mD.若mn⊥,//n,则m⊥【答案】BCD【解析】【分析】由空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系逐一分析四个选项得答案
.【详解】若m⊥,则m与内的所有直线垂直,又//n,则内存在直线a与n平行,可得ma⊥,则mn⊥,故A正确;若m⊥,n⊥,则与的关系不确定,故B错误;若⊥,m⊥,则m或//m,故C错误;若mn⊥,//n,
则m或//m或m与相交,相交也不一定垂直,故D错误.故选:BCD.11.下列各式中,值为12的有()A.sin7cos23sin83cos67+B.2cos75sin75C.3cos10sin10sin50−D.1(1tan27
)(1tan18)++【答案】ABD【解析】【分析】对于A,由诱导公式及正弦和公式化简求值;对于B,由二倍角公式、诱导公式化简求值;对于C,由辅助角公式化简求值;对于D,先去括号,由两角和的正切公式化简即可判断.详解】对于A,sin7cos2
3sin83cos67sin7cos23cos7sin23+=+1sin(723)sin302=+==,故A对;对于B,12cos75sin75sin150sin302===,故B对;对于C,312(cos10sin10)3cos10sin102sin
(6010)222sin50sin50sin50−−−===,故C错;对于D,11(1tan27)(1tan18)1tan27tan18tan18tan27=+++++11
tan(2718)(1tan27tan18)tan18tan27=++−+111(1tan27tan18)tan18tan272==+−+,故D对.故选:ABD.12.如图,正方体1111ABCDABCD−的棱长为2,若点M
在线段1BC上运动,则下列结论正确的是()A.直线1AM可能与平面1ACD相交【B.三棱锥AMCD−与三棱锥1DMCD−的体积之和为43C.AMC的周长的最小值为842+D.当点M是1BC的中点时,CM与平面11
ADC所成角最大【答案】BD【解析】【分析】对于A,根据线面平行和面面平行推出1//AM平面1ACD,故A错误;对于B,根据等体积法求出两个三棱锥的体积之和可得B正确;对于C,将平面1BCC与平面11ABCD展成同一平面,根据点,,AMC共线时,AMMC+最小,计算可得C
错误;对于D,当点M是1BC的中点时,可证CM⊥平面11ADC,从而可得D正确;【详解】对于A,连11AC,AC,1AD,1AB,1CD,因为11//ACAC,11AC平面1ACD,AC平面1ACD,所以11//AC平面1ACD,同理得1//BC平
面1ACD,又111,ACBC平面11ABC,1111ACBCC?,所以平面1//ACD平面11ABC,因1AM平面11ABC,所以1//AM平面1ACD,故A错误;对于B,过点M作MEBC⊥,垂足为E,作1MF
CC⊥,垂足为F,易得1//MECC,因为1CC⊥平面ACD,所以ME⊥平面ACD,//MFBC,因为BC⊥平面1DCD,所以MF⊥平面1DCD,因为1MFFC=,MECF=,所以112MEMFCFFCCC+=+==,为所以11AMCDDMCDMACDMDCDVVVV−−−−+=+11
133ACDDCDSMESMF=+!!111122223232MEMF=+224()2333MEMF=+==.故B正确;对于C,AMC的周长为AMMCAC++,AC22=,则AMMC+最小时,AMC的周长最小,将平面1BCC与平面
11ABCD展成同一平面,如图:当点,,AMC共线时,AMMC+最小,作CNAB⊥,交AB的延长线于N,则222CNBNBC===,22ANABBN=+=+,则2222(22)(2)AMMCACANCN+==+=++842222=+=+,所以2
2222AMMCAC++=++,即AMC的周长的最小值为22222++,故C错误;对于D,当点M是1BC的中点时,1CMBC⊥,因为11DC⊥平面11BCCB,CM平面11BCCB,所以11DCCM^,因为1111BCDCC=,
111,BCDC平面11ADC,所以CM⊥平面11ADC,所以CM与平面11ADC所成角为90,为最大角,故D正确.故选:BD【点睛】关键点点睛:C选项中将平面1BCC与平面11ABCD展成同一平面,
根据点,,AMC共线求的AMMC+最小值是解题关键.第II卷(非选择题)三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.直线1:330lxy−−=关于直线2:10lxy+−=的对称直线方程为__________.【答案】310−−=xy【解析】【分析】两直线方程联立可求得交点在所求对称
直线上;在直线1l上取一点()0,3A−,求得其关于直线2l对称的点的坐标()4,1A,该点也在对称直线上;由直线两点式可整理得到结果.【详解】设直线1l关于直线2l对称的直线为3l,由33010xyxy−−=+−=得:10xy==,则点()1,0在直线3l上;在直线1l上
取一点()0,3A−,设其关于直线2l对称的点为(),Amn,则310031022nmmn+=−+−+−=,解得:41mn==,即()4,1A;直线3l的方程为:140114yx−−=−−,即310−−=xy.故答案为:310−−=xy.14.已
知函数()()322xxxafx−=−是偶函数,则=a______.【答案】1【解析】【分析】利用偶函数的定义可求参数a的值.【详解】因为()()322xxxafx−=−,故()()322xxfxxa−−=−−,因为()fx为偶函数,故()()fxfx−=,时()()332222
xxxxxaxa−−−=−−,整理得到()()12+2=0xxa−−,故1a=,故答案为:115.已知直线1:(3)553lmxym++=−,2:2(6)8lxmy++=,若12ll//,则m的值是___________.【答案】8−【解析】【分析】利用直线一般
式情况下平行的结论即可得解.【详解】因为1:(3)553lmxym++=−,2:2(6)8lxmy++=,12ll//,所以当60+=m,即6m=−时,1:3523lxy−+=,2:28lx=,显然不满足题意;当60+m,即6−m时,3553268mmm+−=+,由3526mm+=+解
得1m=−或8m=−,当1m=−时,35531268mmm+−===+,舍去;当8m=−时,355532628mmm+−==−+,满足题意;综上:8m=−.故答案为:8−.16.已知直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的棱长均
为2,∠BAD=60°.以1D为球心,5为半径的球面与侧面BCC1B1的交线长为________.【答案】22.【解析】【分析】根据已知条件易得1DE3=,1DE⊥侧面11BCCB,可得侧面11BCCB与球面的交线上的点到E的距离为2,可得侧面11BCCB与球面的交线是扇形EFG的弧F
G,再根据弧长公式可求得结果.【详解】如图:取11BC的中点为E,1BB的中点为F,1CC的中点为G,因为BAD=60°,直四棱柱1111ABCDABCD−的棱长均为2,所以△111DBC为等边三角形,所以1
DE3=,111DEBC⊥,又四棱柱1111ABCDABCD−为直四棱柱,所以1BB⊥平面1111DCBA,所以111BBBC⊥,因为1111BBBCB=,所以1DE⊥侧面11BCCB,设P为侧面11BCCB与球面的交线上的点,则1DEEP⊥,因为球的半径为5,13DE=,所以2211|||
|||532EPDPDE=−=−=,所以侧面11BCCB与球面的交线上的点到E的距离为2,因为||||2EFEG==,所以侧面11BCCB与球面的交线是扇形EFG的弧FG,因为114BEFCEG==,所以2FEG=,所以根据弧长公式可得2222FG==.故
答案为:22.【点睛】本题考查了直棱柱的结构特征,考查了直线与平面垂直的判定,考查了立体几何中的轨迹问题,考查了扇形中的弧长公式,属于中档题.四、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知ABC三个顶点坐标分别为(1,1)A,(2,3
)B,(4,2)C.(1)试判断ABC的形状;(2)求ABC中的角B的角平分线所在直线的一般方程.【答案】(1)ABC是以B为直角的等腰直角三角形(2)390xy+−=【解析】【分析】(1)根据斜率公式与两点间的距离公式求出
ABk,AB,BCk,BC,即可判断;(2)由(1)可得角B的角平分线即为边AC上的中线,求出A、C的中点D的坐标,再根据斜率公式求出BDk,最后由点斜式求出直线方程,再化为一般式即可.【小问1详解】解:因
为(1,1)A,(2,3)B,(4,2)C,所以AB的斜率31221ABk−==−,()()2221315AB=−+−=,BC的斜率321242BCk−==−−,()()2224325BC=−+−=,则12()12ABBCkk=−=−,所以ABBC⊥且=ABBC,所以ABC
是以B为直角的等腰直角三角形;【小问2详解】解:由(1)知ABC是以B为直角的等腰直角三角形,所以角B的角平分线即为边AC上的中线,易求AC中点坐标53,22D,所以直线BD的斜率3323522BDk−==−−,故
角B的角平分线为33(2)yx−=−−,化为一般式为390xy+−=.18.已知()π4coscos,R6fxxxx=+.(1)求()fx的最小正周期及单调递减区间;(2)将函数()fx的图象向左平移π6个单位,再将纵坐标伸长为原来的2倍,得到()gx的图象,求()gx在
区间ππ,32的值域.【答案】(1)π;单调递减区间为π5ππ,π,Z1212kkk−++(2)0,23【解析】【分析】(1)利用三角函数恒等变换化简函数解析式可得()2cos(2)36fxx=++,利用余弦函
数的周期公式可求()fx的最小正周期,利用余弦函数的单调性可求其单调递减区间;(2)由已知利用三角函数的图象变换可求()4sin223gxx=−+,由题意利用正弦函数的性质即可求解()gx的值域.【小问1详解】因为π()4coscos()6fxxx=+223co
s2cossinxxx=−()π3cos21sin22cos236xxx=+−=++,则2ππ2T==,所以()fx的最小正周期为π,由π2π2π2π,Z6kxkk++,解得π5πππ,Z1212kxkk−++,
所以()fx的单调递减区间为π5ππ,π,Z1212kkk−++.【小问2详解】由(1)可得π()2cos(2)36fxx=++,将函数()fx的图象向左平移π6个单位,再将纵坐标伸长为原来的2倍,得到()gx图像,所以()πππ4cos2234cos2234sin223
662gxxxx=+++=++=−+当ππ,32x时,2π2,π3x,则3sin20,2x,故4sin2230,23x−+,即()0,23gx,
所以函数()gx的值域为0,23.19.如图,⊥AE平面ABCD,//ADBC,,1ADABABAD⊥==,2,AEBCF==为CE中点.(1)求证://DF平面EAB;(2)求点C到平面BDE的距离.【答案】(1)证明见解析(2)43【解析】【分析】(1)取BE的
中点G,连接AG、FG,即可得到四边形ADFG为平行四边形,从而得到//AGFD,即可得证;(2)利用等体积法求出点到平面的距离.【小问1详解】取BE的中点G,连接AG、FG,因为F为CE中点,所以//GFBC且12GFBC=,又//ADBC,1AD=,2BC=,即//ADBC且12ADBC=,
所以//ADGF且ADGF=,所以四边形ADFG为平行四边形,所以//AGFD,又AG平面EAB,DF平面EAB,所以//DF平面EAB.【小问2详解】因为ADAB⊥,//ADBC,所以ABBC⊥,所以12112BCDS==V,又⊥A
E平面ABCD,所以122133EBCDV−==,因为ADAB⊥,1ADAB==,所以222BDADAB=+=,由⊥AE平面ABCD,,ABAD平面ABCD,所以AEAB⊥,AEAD⊥,又2EA=,1ADAB
==,所以22215EBED==+=,所以()2212325222BEDS=−=,设点C到平面BDE的距离为h,则132323CBDEEBCDVVh−−===,解得43h=.20.
在ABC中,AD为ABC的角平分线,且2AD=.(1)若2π3BAC=,3AB=,求ABC的面积;(2)若3BD=,求边AC的取值范围.【答案】(1)932(2)5,4+【解析】【分析】(1)根据ABCABDADCSSS=+得到AC的长,再利用三角形
的面积公式求解即可;(2)设2BAC=,,ABcACb==,根据ABCABDADCSSS=+得到cosbcbc+=,在ABD△中,利用余弦定理得到25cos4cc−=,由两者相等结合c的取值范围即可求出结果.【小问1详解】因为ABCABDADCSSS=+,所以()12π1πs
insin2323ABACABACAD=+,得:()323ACAC=+,解得6AC=,所以12π93sin232ABCSABAC==.【小问2详解】设2BAC=,,ABcACb==,由ABCABDADCSSS=+得111sin2sinsin222ABA
CABADACAD=+,即cosbcbc=+,所以cosbcbc+=,又在ABD△中22495cos44cccc+−−==,所以254cbccbc−+=,得49bcc=−,因为()25cos0,14cc−
=且0b,得35c,则9160,5cc−所以54b,即边AC取值范围为5,4+.21.如图,在三棱柱111ABCABC-中,侧面11BBCC为菱形,160CBB=,2ABB
C==,12ACAB==.(1)证明:平面1ACB⊥平面11BBCC;(2)求平面11ACCA与平面111ABC夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)57.【解析】,的【分析】(1)利用面面垂直的判定定理进行证明;(2)
利用垂直关系建立空间直角坐标系,用向量法进行求解.【小问1详解】如图,连接1BC,交1BC于O,连接AO.因为侧面11BBCC为菱形,所以1BC⊥1BC,且O为1BC的中点.又12ACAB==,故1AOBC⊥.又2ABBC==,且160CBB=,所以1,3COBO==,所以221A
OACCO=−=.又2AB=,所以222ABBOAO=+,所以AOBO⊥.因为1,BOCB平面11BBCC,1BOCBO=,所以AO⊥平面11BBCC.又AO平面1ACB,所以平面1ACB⊥平面11B
BCC.【小问2详解】由(1)知,1,,OAOBOB两两互相垂直,因此以O为坐标原点,1,,OBOBOA所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz−,则(0,0,1)A,(3,0,0)B,(0,1,0)C−,1(3,0,0)C−.故1(3,1,0)CC=−
,(0,1,1)CA=,(3,1,0)CB=.设111(,,)nxyz=为平面11ACCA的一个法向量,则有100nCCnCA==,即1111300xyyz−+=+=,令11x=,则(1,3,3)n=−.设222(,,)mxyz=为平面
ABC的一个法向量,则有00mCAmCB==,即2222030yzxy+=+=,令21x=,则(1,3,3)m=−.因为平面111ABC∥平面ABC,所以(1,3,3)m=−也是平面111ABC的一个法向量.所以1335cos,777n
mnmnm−−===.所以平面11ACCA与平面111ABC夹角的余弦值57.22.某足球俱乐部举办新一届足球赛,按比赛规则,进入淘汰赛的两支球队如果在120分钟内未分出胜负,则需进行点球大战.点球大战规则如下:第一阶段,双方各派5名球员轮流罚球,双方各罚一球为一轮,球员每罚进
一球则为本方获得1分,未罚进不得分,当分差拉大到即使落后一方剩下的球员全部罚进也不能追上的时候,比赛即宣告结束,剩下的球员无需出场罚球.若5名球员全部罚球后双方得分一样,则进入第二阶段,双方每轮各派一名球员罚球,直到出现某一
轮一方罚进而另一方未罚进的局面,则罚进的一方获胜.设甲、乙两支球队进入点球大战,由甲队球员先罚球,甲队每位球员罚进点球的概率均为12,乙队每位球员罚进点球的概率均为23.假设每轮罚球中,两队进球与否互不影响,各
轮结果也互不影响.(1)求每一轮罚球中,甲、乙两队打成平局的概率;(2)若在点球大战的第一阶段,甲队前两名球员均得分而乙队前两名球员均未得分,甲队暂时以2:0领先,求甲队第5个球员需出场罚球的概率.【答案】(1)12(2)49【解析】【分析】(1)每一轮罚球中两队打成平局的情况有两种:甲、乙
均未罚进点球,或甲、乙均罚进点球.(2)甲队第5个球员需出场罚球,则前四轮罚球甲、乙两队分差不能超过1分,即四轮罚球结束时比分可能为2:1或2:2或3:2.【小问1详解】设每一轮罚球中,甲队球员罚进点球的事件为A,未罚进点球的事件为A;乙队球员
罚进点球的事件为B,未罚进点球的事件为B.设每一轮罚球中,甲、乙两队打成平局的事件为C,由题意,得在每一轮罚球中两队打成平局的情况有两种:甲、乙均未罚进点球,或甲、乙均罚进点球,则()()()()()1212111112323632PCP
APBPAPB=+=−−+=+=,故每一轮罚球中,甲、乙两队打成平局的概率为12.【小问2详解】因为甲队第5个球员需出场罚球,则前四轮罚球甲、乙两队分差不能超过1分,即四轮罚球结束时比分可能为2:1或2:2或3:2.①比分为2:1的概率为()()()()()()(
)()PAPBPAPBPAPBPAPB+121212121111111112323232318189=−−−+−−−=+=.②比分为2:2的概率为()()()()121211123239P
APBPAPB=−−=.③比分为3:2的概率为()()()()()()()()PAPBPAPBPAPBPAPB+121221223239=−=.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.co
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