【文档说明】江西省5市重点中学2023届高三下学期阶段性联考数学(理)试题 含解析.docx,共(23)页,1.138 MB,由小赞的店铺上传
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高三阶段性考试数学(理科)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.2.请将各题答案填写在答题卡上.3.本试卷主要考试内容:高考全部内容.第Ⅰ卷一、选择题:
本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合23041xAxxBxx=+−=−,,则AB=()A.13xxB.31xx−C.3xx−D.1xx【答案】A【解析】【分析】构造函数()
23xfxx=+−,利用其单调性可化简集合A,后化简集合B,后由交集定义可得答案.【详解】构造函数()23xfxx=+−,因函数2xy=,3yx=−均在R上单调递增,则()fx在R上单调递增,又()10f=,则2301xxx+−,故1Axx=.因3Bxx=,则13AB
xx=.故选:A2.若复数z满足2i2iz=−,则1z+=()A.5B.17C.5D.17【答案】C【解析】【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.【详解】∵2i2iz=−,∴()2i2i24iz=−=+,∴22134i345z+=+=+=.故选:C.3.函数2221,0()lo
g1,0xxxfxxx−−=+,则()()1ff=()A.-2B.-1C.1D.2【答案】D【解析】【分析】根据函数解析式,从里到外计算即可.【详解】由2221,0()log1,0xxxfxxx−−=+,得()11212f=−−=−,则()()()1211
2fff=−=+=.故选:D.4.82xx−的展开式中含5x项的系数是()A.-112B.112C.-28D.28【答案】B【解析】【分析】根据题意,得到二项式的通项公式,代入计算即可得到结果.【详解】由题意可得,其通项公式为()38821882C2C
,08,rrrrrrrTxxrrx−−+=−=−N,令3852r−=,可得2r=,所以含5x项的系数是()2282C112−=故选:B5.已知非零向量a与b满足|a|=2|b|,且|a+2b|=32ab−,则向量a与b的夹角是A.6B.3
C.23D.56【答案】B【解析】【分析】根据题意,对|a+2b|=32ab−平方,结合|a|=2|b|,求出向量a、b的夹角的余弦值,即得a、b的夹角.【详解】因为|a+2b|=32ab−,所以()222
244344aabbaabb++=−+,即221628abab=+,所以2228cos16||||ababab+=,,因为|a|=2|b|,所以2161cos2162||||babbb==,,所以a与b的夹角为3故选B.【点睛】本题考查了利用平面向量的数量积求向量的模长
与夹角的问题,是基础题目.6.在直三棱柱111ABCABC-中,ABC是等边三角形,12AAAB=,D,E,F分别是棱11BC,1CC,1AA的中点,则异面直线BE与DF所成角的余弦值是()A.147B.357C.105D.155【答案】A【解析】【分析】取等边△A
BC的AC边的中点O,以O为原点建立空间直角坐标系,运用异面直线所成角的计算公式即可得结果.【详解】取等边△ABC的AC边的中点O,连接OB,则OBAC⊥,过O作1AA的平行线,则以O为原点,分别以OB、OC、Oz为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图所示
,设等边△ABC的边长为2,则(3,0,0)B,(0,1,2)E,31(,,4)22D,(0,1,2)F−,∴(3,1,2)BE=−,33(,,2)22DF=−−−,∴33|4|||1422|cos,|7||||227BEDFBEDFBEDF
−−===.所以异面直线BE与DF所成角的余弦值为147.7.某校举行校园歌手大赛,5名参赛选手的得分分别是9,8.7,9.3,x,y.已知这5名参赛选手的得分的平均数为9,方差为0.1,则xy−=()A.0.5B.0.6C.0.7D.0.8【答案
】D【解析】【分析】先由平均数和方差分别得到xy+和22xy+的值,再整体代入计算xy-的值即可.【详解】因为平均数为98.79.395xy++++=,所以18xy+=.因为方差为22222(99)(8.79)(9.39)(9)(9)0.15xy−+−+−+−+−=所以2222(9
)(9)18181620.32xyxyxy−+−=+−−+=,所以22162.32xy+=,又因为222()2324xyxyxy+=++=,所以2161.68xy=,所以222()20.64xyxyxy−=+−=,所以2()0.8xyxy−=−=.故选:D.8.设函数()fx的
导函数为()fx,若()fx在其定义域内存在0x,使得()()00fxfx=,则称()fx为“有源”函数.已知()ln2fxxxa=−−是“有源”函数,则a的取值范围是()A.(,1−−B.()1,−+C.(,ln21−−−D.()ln21,−−
+【答案】A【解析】【分析】根据“有源”函数概念,转化为函数有解问题,利用导函数求出函数值域即可得到参数a的范围【详解】∵()ln2fxxxa=−−,∴1()2fxx=−,由是“有源”函数定义知,存在0x,使得0001l
n22xxax−−=−,即0001ln22axxx=−−+有解,记()000001ln22,(0)gxxxxx=−−+,所以a的取值范围是就是函数()0gx的值域,则()200000222000021(21)(1)112xxxxgxxxxx−++
−+−=−+==,当001x时,()00gx,此时()0gx单调递增,当01x时,()00gx,此时()0gx单调递减,所以()()01ln12121gxg=−−+=−,所以1a−,即a的取值范围是(,1−−.故选:A9.已知函数()π
32cos2sin232fxxx=−+−,则()A.()fx的最小正周期是πB.()fx在ππ,64上单调递增C.()fx的图象关于点()ππ,0212kk+Z对称D.()fx在π,04−上的值域是31,2−【答案】B【
解析】【分析】利用两角和差余弦公式、二倍角和辅助角公式可化简得到()πsin43fxx=−+,利用正弦型函数最小正周期、单调性、对称中心和值域的求法依次判断各个选项即可.【详解】()213332cos2sin2sin23sin2sin2cos22222fxxxxxxx=−−−=−
−3313πcos4sin4sin422223xxx=−−−=−+;对于A,()fx的最小正周期2ππ42T==,A错误;对于B,当ππ,64x时,π4π4π,33x+,此时πsin43yx=+单调递减,()fx\在ππ,64
上单调递增,B正确;对于C,令()π4π3xkk+=Z,解得:()ππ412kxk=−Z,此时()0fx=,()fx\的图象关于点()ππ,0412kk−Z对称,C错误;对于D,当π,04x−时,π2ππ4,
333x+−,则π3sin41,32x+−,()fx\在π,04−上的值域为3,12−,D错误.故选:B.10.如图,这是第24届国际数学家大会会标的大致图案,它是以我国古代数学家赵爽的弦图为基础设计的
.现给这5个区域涂色,要求相邻的区域不能涂同一种颜色,且每个区域只涂一种颜色.若有5种颜色可供选择,则恰用4种颜色的概率是()A.27B.37C.47D.57【答案】C【解析】【分析】先求用5种颜色任意涂色的方法总数,再求恰好用完4种颜色涂色的方法总数,
最后按照古典概型求概率即可.【详解】若按要求用5种颜色任意涂色:先涂中间块,有5种选择,再涂上块,有4种选择.再涂下块,若下块与上块涂相同颜色,则左块和右块均有3种选择;若下块与上块涂不同颜色,则下块有3种选择,左块和右块均有2种选择.则共有54(133322
)420+=种方法.若恰只用其中4种颜色涂色:先在5种颜色中任选4种颜色,有45C种选择.先涂中间块,有4种选择,再涂上块,有3种选择.再涂下块,若下块与上块涂相同颜色,则左块有2种选择,为恰好用尽4种颜色,则右
块只有1种选择;若下块与上块涂不同颜色,则下块有2种选择,左块和右块均只有1种选择.则共有45C43(121211)240+=种方法,故恰用4种颜色的概率是24044207=.故选:C.11
.已知抛物线C:28yx=的焦点为F,过点F作两条互相垂直的直线1l,2l,且直线1l,2l分别与抛物线C交于A,B和D,E,则四边形ADBE面积的最小值是()A.32B.64C.128D.256【答案】C【解析】【分析】两条直线的斜率都存在且不为0,因此先
设一条直线斜率为k,写出直线方程,与抛物线方程联立求出相交弦长,同理再得另一弦长,相乘除以2即得四边形面积,再由基本不等式求得最小值.【详解】由题意抛物线的焦点为(2,0)F,显然12,ll斜率存在且不为0,设直线1l方程为(2)ykx=−,设1122
(,),(,)AxyBxy,由2(2)8ykxyx=−=,得()22224840kxkxk−++=则12284xxk+=+,即122848ABxxk=++=+,设直线2l的方程为()12yxk=−−,设()()33
44,,,CDxyyx由21(2)8yxkyx=−−=,得222214480xxkkk−++=则23448xxk+=+,即234488CDxxk=++=+,∴()2211888822SABCDkk==++
22221132(2)32(22)128kkkk=+++=,当且仅当221kk=,即1k=时等号成立.故选:C.12.在锐角ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知1a=,且coscos1bAB−=,则23sin2sinBA+的取值范围是()A.()0,3
1+B.()2,31+C.(1,3D.(2,3【答案】B【解析】【分析】由正弦定理边化角可得2BA=,由△ABC为锐角三角形可得ππ64A,运用降次公式及辅助角公式将问题转化为求三角函数π2sin(2)16
yA=−+在ππ(,)64上的值域.【详解】∵coscos1bAB−=,即:coscos1bAB=+,1a=,∴cos(cos1)bABa=+,∴由正弦定理得:sincos(cos1)sinBABA=+,即:sinco
ssincossinBAABA=+,∴sin()sinBAA−=,∴BAA−=或πBAA−+=,解得:2BA=或Bπ=(舍),又∵△ABC为锐角三角形,则ππ3CABA=−−=−,∴ππ0022ππ00222ππ00π322AABAC
A−,解得:ππ64A,∴2π3sin2sin3sin21cos22sin(2)16BAAAA+=+−=−+,又∵ππ64A,∴πππ2663A−,∴1π3sin(2)262A−,∴π22si
n(2)1316A−++,即23sin2sinBA+的取值范围(2,31)+.故选:B.第Ⅱ卷二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.13.已知双曲线C:()222210,0xyabab−=的离心率是2,实轴长为2,则双曲线C的焦
距是______.【答案】4【解析】【分析】根据题意求出,ac即可得解.【详解】因为双曲线C:()222210,0xyabab−=的离心率是2,实轴长为2,所以2,22caa==,所以1,2ac==,所
以双曲线C的焦距是4.故答案为:4.14.已知π6cos63+=,则πsin26−=______.【答案】13−【解析】【分析】首先将πsin26−化简为ππsin262+−,再利用诱导公式和余弦二倍角公
式即可得到答案.【详解】2πππππ1sin2sin2cos212cos662663−=+−=−+=−+=−.故答案为:13−.15.已知()fx是定义在4,4−上的增函数,且()fx的图象关于
点()0,1对称,则关于x的不等式()()23350fxfxx+−+−的解集为______.【答案】(1,2]【解析】【分析】观察结合原不等式,以及函数()fx的性质,构造新函数()()1gxfxx=+−,为4,4−上的增函
数和奇函数,再利用其奇函数和增函数的性质求解不等式即可.【详解】因为函数()fx的图象关于点()0,1对称,所以函数()1fx−的图象关于原点对称,令()()1gxfxx=+−,则()gx为奇函数.又()f
x是在4,4−上的增函数,所以()gx也是在4,4−上的增函数.此时原不等式等价于(2)(3)0gxgx+−,因为()gx为奇函数,所以(2)(3)gxgx−,又因为()gx是在4,4−上的增函数,
所以有23424434xxxx−−−−,解得12x.即原不等式的解集为(1,2].故答案为:(1,2].16.在棱长为3的正方体1111ABCDABCD−中,点P在平面1BCD上运动,则11APDP+的最小值为______.【答案】33【解析】【分
析】根据正方形体对角线1AC与平面1BCD垂直,找到点1A关于平面1BCD的对称点F,将1AP转化为FP,再根据三角形三边关系得11APDP+的最小值为1DF,最后通过建系利用坐标计算得1DF的长度即可.【详解】如下图所示
设1AC与平面1BCD交于点E,易知ACBD⊥,1AA⊥平面ABCD,由BD平面ABCD,所以1AABD⊥,又1AAACA=,1,ACAA面1AAC,所以BD⊥平面1AAC,1AC面1AAC,所以1BDAC⊥,同理可证11BCAC^,由1BDBCB=,1,BDBC面1
BCD,所以1AC⊥平面1BCD.因1111133CBCDBCDBCDVSCCSCE−==,所以111332331363222BCDBCDSCECCS===,又因为222133333AC=++=,所以113CEAC=.倍长EC至F,则11223EFC
EACAE===,故点F是点1A关于平面1BCD的对称点.那么有,1APFP=.所以1111APDPFPDPDF+=+.如下图,以C为原点,1,,CDCBCC分别为x轴、y轴、z轴建系,则1(3,0,3)D,1(3,3,3)A,11(1,1,1)3CFCA=−=−−−,即
(1,1,1)F−−−.所以2221(31)(01)(31)33DF=+++++=,即11APDP+的最小值为33.为故答案为:33.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考
题:共60分.17.设数列na的前n项和为nS,且12a=,11221nnnnSSaa++=+.(1)求na的通项公式;(2)若1nnbS=,求数列nb的前n项和nT.【答案】(1)2nan=(2)1nnTn=+【解析】【分析】(1)先根据11221nnnnSSaa++
=+,可得数列nnSa是以12为公差的等差数列,从而可得数列nnSa的通项,再根据na与nS的关系结合构造法即可得解;(2)先求出数列nb的通项,再利用裂项相消法即可得解.【小问1详解】因为1122
1nnnnSSaa++=+,所以1112nnnnSSaa++−=,所以数列nnSa是以111Sa=为首项,12为公差的等差数列,所以12nnSna+=,则12nnnSa+=,当2n时,112nnnSa−−=,两式相减得1122nnnnnaaa−
+−=,即11nnaann−=−,所以数列nan为常数列,且121naan==,所以2nan=;【小问2详解】由(1)得()112nnnSnna+==+,所以()111111nnbSnnnn===−++,所以
111111111122334111nnTnnnn=−+−+−++−=−=+++.18.某企业为鼓励员工多参加体育锻炼,举办了一场羽毛球比赛,经过初赛,该企业的A,B,C三个部门分别有3,4,4人进入决赛.决赛分两轮,第一轮为循环赛,
前3名进入第二轮,第二轮为淘汰赛,进入决赛第二轮的选手通过抽签确定先进行比赛的两位选手,第三人轮空,先进行比赛的获胜者和第三人再打一场,此时的获胜者赢得比赛.假设进入决赛的选手水平相当(即每局比赛每人获胜的概率都是12).(1)求进入决赛第二轮的3人中恰
有2人来自同一个部门的概率;(2)记进入决赛第二轮选手中来自B部门的人数为X,求X的数学期望.【答案】(1)3655(2)1211【解析】【分析】(1)进入决赛第二轮的3人中恰有2人来自同一个部门分为来自A,B,C三个部门,分
别求出其概率,由分类加法计数原理即可得出答案.(2)求出X的可能取值及每个变量X对应的概率,即可求出分布列,再由期望公式即可求出EX.【小问1详解】设进入决赛第二轮的3人中恰有2人来自同一个部门为事件A,则()212121384747311CC+CC+CC24424236=C
16555PA++==.故进入决赛第二轮的3人中恰有2人来自同一个部门的概率为3655.【小问2详解】X的可能取值为0,1,2,3,的()37311C3570C16533PX====,()1247311CC84281C16555PX==
==,()2147311CC42142C16555PX====,()3047311CC43C165PX===,则X的分布列为:X0123P733285514554165所以728144120123335555
16511EX=+++=.19.已知椭圆C:()222210xyabab+=的离心率是22,点()2,2M在椭圆C上.(1)求椭圆C的标准方程.(2)直线l:ykx=与椭圆C交于A,B两点,在y轴上是否存在点P(点P不与
原点重合),使得直线PA,PB与x轴交点的横坐标之积的绝对值为定值?若存在,求出P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22184xy+=(2)存在,()0,2P【解析】【分析】(1)根据题意求出,ab,即可得解;(2)设()()()110,0,,P
ttAxy,则()11,Bxy−−,联立方程,利用韦达定理求出12x,再分别求出直线PA,PB方程,从而可得两直线与x轴交点的横坐标,再相乘整理结合其积为定值,即可得出结论.【小问1详解】的由题意可得2222222421caababc=
+==+,解得2228,4abc===,所以椭圆C的标准方程为22184xy+=;【小问2详解】假设存在,设()()()110,0,,PttAxy,则()11,Bxy−−,联立22184ykxxy=+=,消y得()222180kx+−=,
则()22218kx+=,即122821xk=+,1111,PAPBytytkkxx−+==,则直线PA的方程为11ytyxtx−=+,令0y=,则11txxyt=−−,直线PB的方程为11ytyxtx+=+,令0y=,则11txxyt=−+,则22222211
11222222211112821821ttxtxtxtxkkytytytkxttk+−−===−+−−−+222222222288888822121tkkkttkktt===−−−−−−,则要使直线PA,
PB与x轴交点的横坐标之积的绝对值为定值,则2820t−=,解得2t=,所以存在,且()0,2P.【点睛】本题考查了椭圆的方程及直线与椭圆的位置关系的应用,考查了点的存在性问题及定值问题,有一定的难度.20.如图,在四棱锥PABCD−中
,四边形ABCD是直角梯形,ADAB⊥,ABCD∥,2PDAB=,22PBCDABAD===,PCDE⊥,E是棱PB的中点.(1)证明:PD⊥平面ABCD.(2)若()01AFAB=,求平面D
EF与平面PAB夹角的余弦值的最大值.【答案】(1)证明见解析;(2)33【解析】【分析】(1)由线线垂直证DE⊥平面PBC,并依次证DEBC⊥、BC⊥平面PBD、BCPD⊥、PD⊥平面ABCD;(2)由向量法求面面角建立面面角余弦值
的函数,进而讨论最大值.【小问1详解】取CD中点M,连接BD、BM,设222PBCDABADa====,∴DMCMABADa====.∵ADAB⊥,ABCD∥,∴四边形ABMD为矩形,∴2BDBCa==,∴222BDBCCD+
=,∴BDBC⊥.22PDABaBD===,E是棱PB的中点,∴DEPB⊥.∵PCDE⊥,,PCPBPPCPB=?、平面PBC,∴DE⊥平面PBC,又BC平面PBC,∴DEBC⊥.∵,BDDEDBDDE=?、平面PBD,∴BC⊥平面PBD,∵又PD平面PBD,∴BCPD⊥.∵222PBP
DBD=+,∴PDBD⊥,,BCBDBBCBD=?、平面ABCD,∴PD⊥平面ABCD;【小问2详解】由(1)得DADCDP、、两两垂直,则可建立空间直角坐标系Dxyz−,如图所示,则()()()()()20,0,0,,0,0,,,0,0,2,0,0
,0,2,,,,222aaaDAaBaaCaPaE∵()01AFAB=,()0,,0ABa=,即()(),,0,,0FFFxayza−=,∴(),,0Faλa.设平面DEF的法向量为(),,nxyz=,()2,,0,,,222aaa
DFaaDE==,则202220aaanDExyznDFaxay=++==+=,令xλ=,得1,1,2λnλ骣-琪=-琪桫,设平面PAB的法向量为(),,muvw=,(),0,2PAaa
=-,则200mPAauawmABav=−===,令1w=得()2,0,1m=,故平面DEF与平面PAB夹角的余弦值为()()()()()2222221113312cos,883331818323332333112λmnλλmnλλmnλλλλλ
λ+×++====??+-++-+-+-+++令11,112tλ轹÷=?ê÷ê+滕,则223131cos,388331812mnttt=??-+骣-+琪琪桫,则当12t=,即1=时,cos,mn取得最大值,为33.故平面DEF与平面PAB夹角余弦值的最大值为33.21.已知函
数()lnfxxaxx=−+12.(1)当0a时,讨论()fx的单调性.(2)证明:①当0x时,211ln1xxx++;②222111ln(1)1122nnn+++++++,*Nn.【答
案】(1)答案见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)求出()fx的导数,分类讨论a的不同取值范围时()fx的单调性即可;(2)①展开211ln1xxx++为111ln1111xxx++−+,利用换元
法简化不等式,再用导数求解不等式恒成立即可;②利用①中结论放缩()21ln1lnnnnn+−+,再求和即可.【小问1详解】由题可知()2222121axxfxaxxx−+−=−−=当0a=时,()221xfxx−=,令()0
fx¢>,得12x()fx在10,2单调递减,在1,2+单调递增;当0a时,44a=−(i)当01a时,()fx零点为111xa=−−,211xa=+−令()0fx¢>解得1111axa−−+−,的故()fx在()11,11a
a−−+−单调递增,在()0,11a−−,()11,a+−+单调递减(ii)当1a时,0,()0fx,()fx在()0,+单调递减;综上所述:当0a=时,()fx在10,2单调递减,在1,2+单调
递增;当01a时,()fx在()11,11aa−−+−单调递增,在()0,11a−−,()11,a+−+单调递减;当1a时,()fx在()0,+单调递减.【小问2详解】①2111111111xxxxxx==+−+++211111ln1ln1111xxxxxx+
++−++,令11tx+=,其中()1,t+则不等式21lnttt−成立,即函数()12lnftttt=−+在()1,t+恒小于零由(1)可知,()ft在定义域内单调递减,()()10ftf=,因此当0x时,211ln1xxx
++;②由①可知()2111ln1lnln1lnnnnnnnn++==+−+因此()()()222111ln2ln1ln3ln2ln1ln1122nnnn+++−+−+++−+++解得222111ln(1)1122nnn
+++++++,*Nn.证毕.(二)选考题;共10分.请考生从第22,23两题中任选一题作苦.如果多做,则按所做的第一个题目计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为23cos3sinxy=+=(为参
数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程是2cossin10−−=.(1)求曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)若直线l与曲线C交于A,B两点,点()0,1P−,求11PAPB+的值.【答案】(1)()222+9xy−=;210xy−
−=(2)355【解析】【分析】(1)曲线C的参数方程通过平方消元得到普通方程;通过极坐标方程与直角坐标方程关系得到直线l的直角坐标方程;(2)由题可知点P过直线l,利用直线的参数方程中参数与定点位置关系即可列式计算
.【小问1详解】23cos23cos,3sin3sin,xxyy=+−===①②,22+①②得()222+9xy−=,根据极坐标方程与直角坐标方程关系可知直线l的直角坐标方程为:210xy−−=.【小问2详解】由(1)可知点()0,1P−过直线l,故直线
l的参数方程可写为552515xtyt==−+(t为参数),代入曲线C的普通方程得285405tt−−=,由韦达定理可知:12855tt+=,1240tt=−,所以()212121212121212411113545ttttttttPAPBttt
ttt+−+−+=+====.[选修4-5;不等式选讲]23.已知函数()23fxxx=−++.(1)求()fx的最小值;(2)若3,2x−,不等式()fxxa+恒成立,求a取值范围.的【答
案】(1)5(2)23a−【解析】【分析】(1)根据x的不同取值范围,展开化解函数,根据函数的单调性即可判断出()fx的最小值;(2)根据(1)中解析式简化不等式,再展开绝对值计算即可.【小问1详解】当3x−时,()()()2321fxxxx=−−−+
=−−当32x−时,()()()235fxxx=−−++=当2x时,()()()2321fxxxx=−++=+综上()()()()21?35?3221?2xxfxxxx−−−=−+,由此可知()min5fx=【小问2详解】由(1)可知()5fxx
axa++解得55xaxa+−+,当3,2x−时,欲使不等式()fxxa+恒成立,则()()minmax55xaxa+−+,解得23a−获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xi
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