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- 2021-06-15 发布
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- 1 -
浙江省湖州中学
2019 学年第二学期高三年级高考阶段测试四
数学
考生须知:全卷分试卷和答卷,满分为 120 分,考试时间 90 分钟.
一、选择题:本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.在每个小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的.
1. 设全集为 R,集合 0 2A x x , 1B x x ,则 ( )RA B ð
A. 0 1x x B. 0 1x x C. 1 2x x D.
0 2x x
【答案】B
【解析】
分析:由题意首先求得 RC B ,然后进行交集运算即可求得最终结果.
详解:由题意可得: | 1RC B x x ,
结合交集的定义可得: 0 1RA C B x .
本题选择 B 选项.
点睛:本题主要考查交集的运算法则,补集的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和
计算求解能力.
2. 设 1 i 2i1 iz ,则| |z
A. 0 B. 1
2
C. 1 D. 2
【答案】C
【解析】
分析:利用复数的除法运算法则:分子、分母同乘以分母的共轭复数,化简复数 z ,然后求解
复数的模.
详解:
1 i 1 i1 i 2i 2i1 i 1 i 1 iz
i 2i i ,
则 1z ,故选 c.
- 2 -
点睛:复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及复数的运算.要注意对实部、虚部
的理解,掌握纯虚数、共轭复数这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实
数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成
不必要的失分.
3. 设 x 、 y R ,条件甲:
2 2
125 9
x y ,条件乙: 5
3
x
y
,则条件甲是条件乙的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】
利用椭圆的有界性结合充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】充分性:由于
2 2 2
125 25 9
x x y ,可得
2
125
x ,得 5x ,同理可得 3y ,
所以,条件甲是条件乙的充分条件;
必要性:当 5x , 3y ,取 5x , 3y ,则
2 2
2 125 9
x y ,
所以,条件甲不是条件乙的必要条件.
综上所述,条件甲是条件乙的充分不必要条件.
故选:A.
【点睛】本题考查充分不必要条件的判断,考查椭圆有界性的应用以及推理能力,属于基础
题.
4. 《张丘建算经》卷上第 22 题——“女子织布”问题:某女子善于织布,一天比一天织得
快,而且每天增加的数量相同.已知第一天织布 5 尺,30 天共织布 390 尺,则该女子织布每
天增加( )
A. 4 7
尺 B. 16 29
尺 C. 8 15
尺 D. 16 31
尺
【答案】B
【解析】
试题分析:由题可知女子每天织布尺数呈等差数列,设为 na ,首项为 1 5a , 30 390S ,
- 3 -
可得 30 295 30 3902 d ,解之得 16
29d .
考点:等差数列的性质与应用.
5. 将函数 cos2y x 的图象向左平移
4
个单位,得到函数 cosy f x x 的图象, f x 的
表达式可以是( )
A. 2sinf x x B. 2sinf x x
C. 2 sin 22f x x D. 2 sin 2 cos22f x x x
【答案】A
【解析】
试 题 分 析 : 将 函 数 cos2y x 的 图 象 向 左 平 移
4
个 单 位 得
cos2 cos 2 sin 24 2y x x x
sin 2 2sincos
xf x xx
考点:三角函数图像平移
6. 若 ,x y 满足约束条件
1
{ 1
2 2
x y
x y
x y
,目标函数 2z ax y 仅在点(1,0)处取得最小值,
则 a 的取值范围是
A. ( 1 , 2 ) B. ( 4 , 2 ) C. ( 4,0] D. ( 2,4)
【答案】B
【解析】
【详解】由已知可画出可行区域图,如图所示,由目标函数 2 2 2
a zz ax y y x ,而
目标函数仅在可行区域顶点 ( )1,0A 处取得最小值,且截距
2
z 为正号,所以直线
2 2
a zy x
的位置可由直线 AB 绕点 ( )1,0A 顺时针旋转到直线 AC 均可满足题意,而 2, 1AB ACk k ,
即 1 2 4 22
a a .故选 B.
- 4 -
点睛:此题主要考查简单线性规划在求最优解问题中的应用,属于中低档题,也是高频考点.
此类题目一般流程是:首先根据题意,作出约束条件(不等式组)的可行区域图,再将目标
函数解析式转化直线斜截式 y kx b (或是斜率计算公式 2 1
2 1
y yk x x
、两点距离公式
2 2
1 2 2 1 2 1PP x x y y 等),接着在可行域范围内作出直线 y kx (或者是斜率 k 的
范围、两点间的最值等),将直线 y kx 平行上下移动,从而找到问题的最优解.
7. 已知三个不全相等的实数 , ,m p q 成等比数列,则可能成等差数列的是( )
A. , ,m p q B. 2 2 2, ,m p q C. 3 3 3, ,m p q D.
, ,m p q
【答案】B
【解析】
【分析】
不妨设 m a , p an , 2q an ,再依次验证选项是否成立,若公比 1n ,则排除答案,
解出 1n 时,即为正确选项
【详解】设 m a , p an , 2q an , 0a
对 A,如果成立,则有 2p m q ,即 22an a an ,解得 1n ,与题设矛盾,舍去;
对 B,如果成立,则有 2 2 22p m q ,即 22 2 22 an a an ,解得 1n ,当 1n 时,
满足题意;
- 5 -
对 C,如果成立,则有 3 3 32p m q ,即 33 3 22 an a an ,解得 1n ,与题设矛盾,
舍去;
对 D,如果成立,则有 2 p m q ,即 22 an a an ,解得 1n ,与题设矛盾,
舍去;
故选:B
【点睛】本题考查等比数列性质与等差数列性质的应用,一般情况,如果 , ,a b c 三项构成等比
数列,则可设为: 2, ,a aq aq 或 , ,b b bqq
8. 已知函数 2 xf x 的定义域为 ,a b a b ,值域为 1,4 ,则在平面直角坐标系内,点
,a b 的运动轨迹与两坐标轴围成的图形的面积为( )
A. 8 B. 6 C. 4 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】
作出图形,利用数形结合思想得出 a 、b 的取值范围,可得出点 ,a b 的轨迹,进而可得出点
,a b 的运动轨迹与两坐标轴所围成的图形,由此可计算出该图形的面积.
【详解】作出函数 2 xf x 的图象如下图所示:
令 2 4xf x ,可得 2x .
由题意可得,当 2a 时, 0 2b ;当 2b 时, 2 0a .
- 6 -
所以,点 ,a b 的轨迹与坐标轴围成的区域为 , 2 0,0 2a b a b ,
该区域是边长为 2 的正方形,其面积为 22 4 .
故选:C.
【点睛】本题考查动点的运动轨迹与坐标轴围成的区域的面积的计算,考查数形结合思想的
应用,属于中等题.
9. 从装有除颜色外完全相同的 3 个白球和 m 个黑球的布袋中随机摸取一球,有放回的摸取 5
次,设摸得白球数为 X ,已知 ( ) 3E X ,则 ( ) (D X )
A. 8
5
B. 6
5
C. 4
5
D. 2
5
【答案】B
【解析】
【分析】
由题意知, 3~ (5, )3X B m
,由 35 33EX m
,知 3~ (5, )5X B ,由此能求出 ( )D X .
【详解】由题意知, 3~ (5, )3X B m
,
35 33EX m
,解得 2m ,
3~ (5, )5X B ,
3 3 6( ) 5 (1 )5 5 5D X .
故选:B.
【点睛】本题考查离散型随机变量的方差的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意二项
分布的灵活运用.
10. 已知点 P 是正方体 1 1 1 1ABCD A B C D 表面上一动点,且满足| | 2| |PA PB ,设 1PD 与
平面 ABCD 所成的角为 ,则 的最大值为( )
- 7 -
A.
4
B.
3
C.
6
D.
2
【答案】A
【解析】
【分析】
建立空间直角坐标系,设出点的坐标,根据已知条件求得动点的轨迹方程,再由直线与平面
的夹角可得出最值.
【详解】以 B 为坐标原点, BC , BA , 1BB 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,设正方体的边长为 2, ( , , )P x y z ,则 (0,2,0)A ,因为| | 2| |PA PB ,
所以 2 2 2 2 2 2( 0) ( 2) ( 0) 2x y z x y z ,即
2
2 22 16
3 9x y z
,所以点 P 的轨迹为以点 20, ,03Q
为球心、 4
3
为半径的球与正
方体表面的交线,
即为如图的 EMG , GSF , ENF ,要使得 1PD 与底面 ABCD 所成的角最大,
则 1PD 与底面 ABCD 的交点 R 到点 D 的距离最短,从而点 P 在 ENF 上,且在QD 上,
则 4 10 4 23 3 3DP DQ ,从而 1tan 1DD
DP
,所以 的最大值为
4
,
故选:A.
- 8 -
【点睛】本题考查动点的轨迹、直线与平面所成角、空间法向量的应用.根据题意建立适当
的空间直角坐标系,并求出点 P 的轨迹是解答本题的突破口,属于难度题.
二、填空题:本大题共 7 小题,共 36 分.
11. 以椭圆
2
2 14
x y 的焦点为顶点、长轴顶点为焦点的双曲线的渐近线方程是________,
离心率为________.
【答案】 (1). 3 0x y (2). 2 3
3
【解析】
【分析】
根据椭圆的标准方程求出焦点和顶点坐标,得出双曲线的顶点和焦点,从而求出双曲线的方
程,进而写出渐近线方程与离心率.
【详解】椭圆
2
2 14
x y 的焦点为 3,0 ,长轴顶点为 2,0 ;
则双曲线的顶点为 3,0 ,焦点为 2,0 ,
∴ 3, 2a c ,
∴ 2 2 1b c a ,
∴双曲线的方程为
2
2 13
x y ,
所以渐近线方程为 3 0x y ,离心率为 2 3
3
c
a
.
故答案为:(1) 3 0x y ;(2) 2 3
3
- 9 -
【点睛】本题考查了椭圆与双曲线的标准方程与简单几何性质的应用问题,是基础题.
12. 某兴趣小组有 2 名男生和 3 名女生,现从中任选 2 名学生去参加活动,则恰好选中 2 名
女生的概率为________.
【答案】 3 .10
【解析】
分析:先确定总基本事件数,再从中确定满足条件的基本事件数,最后根据古典概型概率公
式求概率.
详解:从 5 名学生中抽取 2 名学生,共有 10 种方法,其中恰好选中 2 名女生的方法有 3 种,
因此所求概率为 3 .10
点睛:古典概型中基本事件数的探求方法
(1)列举法.
(2)树状图法:适合于较为复杂的问题中的基本事件的探求.对于基本事件有“有序”与“无
序”区别的题目,常采用树状图法.
(3)列表法:适用于多元素基本事件的求解问题,通过列表把复杂的题目简单化、抽象的题目
具体化.
(4)排列组合法(理科):适用于限制条件较多且元素数目较多的题目.
13. 已知某几何体的三视图如下图所示,其正视图为矩形,侧视图为等腰直角三角形,俯视
图为直角梯形,则该几何体的表面积是 ;体积是 .
【答案】 16064 32 2, 3
.
【解析】
- 10 -
【分析】
由三视图还原几何体为一个三棱柱截去一个三棱锥,根据棱柱和棱锥的体积及表面积计算方
法可求得结果.
【详解】根据该几何体的三视图还原其原始几何体,其图形相当于一个三棱柱截去了一个三
棱锥得到的几何体,如下图所示:
则其体积为: 1 1 1 1604 4 8 4 4 42 3 2 3V
,
其表面积为:
1 1 14 4 4 2 4 4 8 4 8 42 2 2S
1 4 8 4 2 64 32 22
.
故答案为:64 32 2 ;160
3
.
【点睛】本题考查几何体表面积和体积的求解,解题关键是能够通过三视图准确还原几何体,
属于常考题型.
14. 已知抛物线 2 3x y 上两点 A 、 B 的横坐标恰是方程 2 5 1 0x x 的两个实根,则直线
AB 的方程是________________.
【答案】 5 3 1 0x y
【解析】
【分析】
设点 1 1,A x y 、 2 2,B x y ,利用韦达定理得出 1 2 5x x ,利用点差法可求得直线 AB 的
斜率,进而可求得线段 AB 的中点坐标,利用点斜式可得出直线 AB 的方程.
【详解】设点 1 1,A x y 、 2 2,B x y ,由韦达定理可得 1 2 5x x , 1 2 1x x .
- 11 -
由于 A 、 B 两点都在抛物线上,则
2
1 1
2
2 2
3
3
x y
x y
,两式作差得 1 2 1 2 1 23x x x x y y ,
所以直线 AB 的斜率为 1 2 1 2
1 2
5
3 3AB
y y x xk x x
,
又 22 2
1 2 1 21 2
1 2
2 23
3 3 3
x x x xx xy y
,所以,线段 AB 的中点坐标为 5 23,2 6
,
因此,直线 AB 的方程为 23 5 5
6 3 2y x
,即 5 3 1 0x y .
故答案为:5 3 1 0x y .
【点睛】本题考查利用点差法求直线方程,考查计算能力,属于中等题.
15. 已知函数
2
2
3, 0( ) log , 0
x xf x x x x
,则 1
2f f
________,若 ( ) 1f x ax 有三
个零点,则 a 的取值范围是_________.
【答案】 (1). 13
4
(2). 4a
【解析】
【分析】
求出 1
2f
后可得 1
2f f
的值,利用导数求得 ( 0)f x x 的单调性,再在坐标平
面中画出 f x 的图象后动态考虑 1y ax 与 f x 的图象有三个不同的交点,则可得 a 的
取值范围.
【详解】因 1 1 1( 1)2 2 2f
,故 1 1 13
2 2 4f f f
;
当 0x 时, 2logf x x x ,
2 2
1 1 1log 1 logln 2 ln 2f x x x xx
,
当 1
ln22 0x
时, 0f x ,故 f x 在
1
ln 22 ,0
上为减函数,
此时 0f x ,
- 12 -
当 1
ln 22x
时, 0f x ,故 f x 在
1
ln 2, 2
为增函数,
故函数
2
2
3, 0( ) log , 0
x xf x x x x
的图象如图所示:
借助函数的图象可知:
当过定点 (0, 1) 的动直线 1y ax 与抛物线 2 3( 0)y x x 相切时,
则 2 3 1x ax 也就是 2 4 0x ax , 2 16 0a ,则 4a 或 4a (舍).
故当 4a 函数
2
2
3, 0( ) log , 0
x xf x x x x
的图象与直线 1y ax 有三个交点
故答案为:13, 44 a ,.
【点睛】本题考查函数的零点,已知函数的零点,求参数的取值范围时,可以零点的个数问
题转化为定图象与动直线的交点的个数问题,注意图象的刻画需利用导数来讨论其单调性..
16. 已知 2
14 3 16,loga b aa a b
,则 a ______;b _______.
【答案】 (1). 3 (2). 34log 2 .
【解析】
【分析】
利用对数式和指数式的转化可得 12b aa ,从而得到关于 a 的方程,求出 a 后可得b 的值.
【详解】 2
1log aa b
,∴ 1
2
a
ba
,故 12b aa ,
- 13 -
4 3 16a ba 可化为 14 3 2 16a a ,也就是4 6 2 16=0a a ,所以 2 8a ,
故 3a ,所以 43 2 16b ,解得 3 3log 16 4log 2b .
故答案为: 33,4log 2 .
【点睛】本题考查指数式和对数式互化,一般地,在对数问题和指数问题中,如果一类问题
不好处理,则转化到另一类问题来考虑,本题属于基础题.
17. 在△ABC 中,∠BAC=90 ,以 AB 为一边向△ABC 外作等边三角形 ABD,∠BCD=2∠ACD,
,AD AB AC 则 ____________ .
【答案】 1 3
2
【解析】
【分析】
以 A 为原点建立直角坐标系,则设 0,0A , 0,2B , ,0 ( 0)C m m 3,1D ,
DCA ,则 3BCA ,根据三倍角公式建立方程可求出 m,利用点的坐标运算求出
, 即可.
【详解】如图建系,
设 (0,0), (0,2), ( ,0)( 0), ( 3,1)A B C m m D DCA , ,则 3BCA ,
根据三倍角公式,有
3
2
3tan tantan3 1 3tan
,
于是
3
2
1 132 3 3
11 3
3
m m
m
m
- 14 -
也即
2
2
2 8 6 3 3
(6 3 3 )
m m
m m m m
解得 2m ,于是
1 3, ,2 2
从而 1 3
2
.
【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,及正切三倍角公式,属于难题.解决向量中比较困
难的题目,可以考虑建系,利用向量的坐标运算,往往事半功倍.
三、解答题:本大题共 3 小题,共 44 分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
18. 在 ABC 中,内角 , ,A B C 所对的边分别为 , ,a b c ,已知 2 cosb c a B .
(1)证明: 2A B ;
(2)若 ABC 的面积
2
4
aS ,求角 A 的大小.
【答案】(1)证明见解析;(2)
2A 或
4A .
【解析】
试题分析:(1)由正弦定理得sin sin 2sin cosB C A B ,进而得 sin sinB A B ,根
据三角形内角和定理即可得结论;(2)由
2
4
aS 得
21 sin2 4
aab C ,再根据正弦定理得及正
弦的二倍角公式得sin cosC B ,进而得讨论得结果.
试题解析:(1)由正弦定理得sin sin 2sin cosB C A B ,故
2sin cos sin sin sin sin cos cos sinA B B A B B A B A B ,于是
sin sinB A B .
又 , 0,A B ,故 0 A B ,所以 B A B 或 B A B ,因此 A (舍去)
或 2A B ,所以 2A B .
(2)由
2
4
aS 得
21 sin2 4
aab C ,故有 1sin sin sin 2 sin cos2B C B B B ,因sin 0B ,
得sin cosC B .又 , 0,B C ,所以
2C B .当
2B C 时,
2A ;当
2C B
时,
4A .
- 15 -
综上,
2A 或
4A .
考点:1、正弦定理及正弦的二倍角公式;2、三角形内角和定理及三角形内角和定理.
19. 如图,已知两条抛物线 2
1 1 1: 2 0 E y p x p 和 2
2 2 2: 2 0 E y p x p ,过原点 O 的两
条直线 1l 和 2l , 1l 与 1 2,E E 分别交于 1 2,A A 两点, 2l 与 1 2,E E 分别交于 1 2,B B 两点.
(1)证明: 1 1 2 2/ /A B A B
(2)过原点O 作直线l(异于 1l , 2l )与 1 2,E E 分别交于 1 2,C C 两点.记 1 1 1A B C△ 与 2 2 2A B C△
的面积分别为 1S 与 2S ,求 1
2
S
S 的值.
【答案】(1)答案见解析;(2)
2
1
2
2
p
p
【解析】
【分析】
(1)利用直线与抛物线联立,求出各个点的坐标,然后用坐标形式表示出
1 1 2 2,A B A B
,即可
求解;
(2)由(1)可知,在 1 1 1A B C△ 和 2 2 2A B C△ 中, 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2/ / , / / , / /A B A B AC A C B C B C ,所
以 1 1 1 2 2 2A B C A B C:△ △ ,所以有
2
1 11
2 2 2
A BS
S A B
,计算即得结果.
【详解】(1)因为直线 1 2,l l 过原点,且都与抛物线有两个交点,所以 1 2,l l 的斜率都一定存在,
- 16 -
不妨设 1l 的斜率为 1k , 2l 的斜率为 2k ,则直线 1 2,l l 的方程分别为 1 2,y k x y k x ,
分别联立
2 2 2 2
1 2 1 2
1 1 2 2
2 2 2 2, , ,y p x y p x y p x y p x
y k x y k x y k x y k x
,
得 1 1 2 2 1 1 2 2
1 2 1 22 2 2 2
1 1 1 1 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2, , , , , , ,p p p p p p p pA A B Bk k k k k k k k
,
所以 1 1 1 1
1 1 12 2 2 2
2 1 2 1 2 1 2 1
2 2 2 2 1 1 1 1, 2 ,p p p pA B pk k k k k k k k
,
2 2 2 2
2 2 22 2 2 2
2 1 2 1 2 1 2 1
2 2 2 2 1 1 1 1, 2 ,p p p pA B pk k k k k k k k
,
所以 1
1 1 2 2
2
pA B A Bp
,所以 1 1 2 2/ /A B A B ;
(2)由(1)可知,在 1 1 1A B C△ 和 2 2 2A B C△ 中, 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2/ / , / / , / /A B A B AC A C B C B C ,所
以 1 1 1 2 2 2A B C A B C:△ △ ,所以有
22 21 11 11 1
2
2 2 2 22 2
A BA BS p
S A B pA B
.
【点睛】本题考查了直线与抛物线的综合问题,考查了向量共线定理的应用,考查了学生的
运算求解的能力,考查了转化与化归的思想.
20. 如图,椭圆 E:
2 2
2 2+ 1( 0)x y a ba b
的离心率是 2
2
,过点 P(0,1)的动直线 l 与椭圆
相交于 A,B 两点,当直线 l 平行与 x 轴时,直线 l 被椭圆 E 截得的线段长为 2 2 .
- 17 -
(1)求椭圆 E 的方程;
(2)在平面直角坐标系 xOy 中,是否存在与点 P 不同的定点 Q,使得 QA PA
QB PB
恒成立?
若存在,求出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
2 2
14 2
x y ;(2)存在,Q 点的坐标为 (0,2)Q .
【解析】
【详解】(1)由已知,点 ( 2,1) 在椭圆 E 上.
因此,
2 2
2 2 2
2 1 1,
,
2 ,2
a b
a b c
c
a
解得 2, 2a b .
所以椭圆的方程为
2 2
14 2
x y .
(2)当直线 l 与 x 轴平行时,设直线 l 与椭圆相交于 C、D 两点.
如果存在定点 Q 满足条件,则 | | | | 1| | | |
QC PC
QD PD
,即| | | |QC QD .
所以 Q 点在 y 轴上,可设 Q 点的坐标为 0(0, )y .
当直线l 与 x 轴垂直时,设直线l 与椭圆相交于 M、N 两点.
则 (0, 2), (0, 2)M N ,
由 | | | |
| | | |
QM PM
QN PN
,有 0
0
| 2 | 2 1
| 2 | 2 1
y
y
,解得 0 1y 或 0 2y .
所以,若存在不同于点 P 的定点 Q 满足条件,
- 18 -
则 Q 点的坐标只可能为 (0,2)Q .
下面证明:对任意的直线l ,均有 | | | |
| | | |
QA PA
QB PB
.
当直线l 的斜率不存在时,由上可知,结论成立.
当直线l 的斜率存在时,可设直线l 的方程为 1y kx ,
A、B 的坐标分别为 1 1 2 2( , ),( , )x y x y .
联立
2 2
1,4 2
1
x y
y kx
得 2 2(2 1) 4 2 0k x kx .
其判别式 2 216 8(2 1) 0k k ,
所以, 1 2 1 22 2
4 2,2 1 2 1
kx x x xk k
.
因此 1 2
1 2 1 2
1 1 2x x kx x x x
.
易知,点 B 关于 y 轴对称的点的坐标为 2 2( , )B x y .
又 1 2
1 1 2 2 1
2 21 1 1,QA QB
y yk k k k kx x x x x
,
所以 QA QBk k ,即 , ,Q A B 三点共线.
所以 1
2
| || | | | | |
| | | | | | | |
xQA QA PA
QB QB x PB
.
故存在与 P 不同的定点 (0,2)Q ,使得 | | | |
| | | |
QA PA
QB PB
恒成立.
- 19 -
【点睛】本题考查椭圆的标准方程与几何性质、直线方程、直线与椭圆的位置关系等基础知
识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查数形结合、化归与转化、特殊与一般、分类与
整合等数学思想.
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