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    必修第二册+综合测试(一)-2022-2023学年高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册

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    必修第二册+综合测试(一)-2022-2023学年高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册

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    这是一份必修第二册+综合测试(一)-2022-2023学年高一下学期数学人教A版(2019)必修第二册,共20页。试卷主要包含了选择题,解答题等内容,欢迎下载使用。
    人教A版(2019)必修第二册综合测试(一)
    一、选择题:本题共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的.
    1、已知复数z=a+bi(a,b∈R),且z(1+i3)=2+i,则(a-b)a+b=(  )
    A.4 B.2
    C.1 D.-1
    2、某中学有高中生960人,初中生480人,为了了解学生的身体状况,采用分层随机抽样的方法,从该校学生中抽取样本量为n的样本,其中高中生有24人,那么n等于(  )
    A.12 B.18 C.24 D.36
    3、已知△ABC中,A=,B=,a=1,则b等于(  )
    A.2 B.1 C. D.
    4、抛掷一枚质地均匀的骰子,事件A表示“向上的点数是奇数”,事件B表示“向上的点数不超过3”,则P(A∪B)等于(  )
    A. B. C. D.1
    5、若两个非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|=2|b|,则向量a+b与a的夹角为(  )
    A. B. C. D.
    6、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AB,B1C的中点,则EF与平面ABCD所成角的正切值为(  )
    A.2 B. C. D.
    7、创新,是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭源泉.为支持中小企业创新发展,国家决定对部分创新型企业的税收进行适当减免,现在全国调查了100家中小企业年收入情况,并根据所得数据画出了样本的频率分布直方图,则下列结论正确的是(  )

    A.年收入在[500,600)(单位:万元)的中小企业约有16家
    B.样本的中位数大于400万元
    C.估计当地中小企业年收入的平均数为367万元
    D.样本在区间[500,700]内的频数为18
    8、已知直三棱柱ABC­A1B1C1的各顶点都在球O的球面上,且AB=AC=2,∠BAC=,若球O的体积为π,则这个直三棱柱的体积等于(  )
    A.8 B.4
    C.8 D.4
    二、 选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,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、下列是古典概型的是(  )
    A.从6名同学中,随机选出4人参加数学竞赛,每人被选中的可能性的大小
    B.同时掷两颗质地均匀地骰子,点数和为7的概率
    C.近三天中有一天降雨的概率
    D.10个人站成一排,其中甲、乙相邻的概率
    10、将一枚骰子向上抛掷一次,设事件A=“向上的一面出现奇数点”,事件B=“向上的一面出现的点数不超过2”,事件C=“向上的一面出现的点数不小于4”,则下列说法中正确的有(  )
    A.B=∅
    B.C=“向上的一面出现的点数大于3”
    C.A+C=“向上的一面出现的点数不小于3”
    D.=“向上的一面出现的点数为2”
    11、如图,△ABC的三个内角A,B,C所对的三条边分别是a,b,c,∠ABC为钝角,BD⊥AB,cos 2∠ABC=-,c=2,b=,则下列结论正确的有(  )

    A.sin A= B.BD=1
    C.5=3 D.△BCD的面积为
    12、如图,矩形ABCD中,AB=2AD=2,E为边AB的中点,将△ADE沿DE翻折成△A1DE,若M为线段A1C的中点,则在翻折过程中,下列结论中正确的是(  )

    A.翻折到某个位置,使得DA1⊥EC
    B.翻折到某个位置,使得A1C⊥平面A1DE
    C.四棱锥A1­DCBE体积的最大值为
    D.点M在某个球面上运动
    三、 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
    13、若向量a,b满足|a|=3,|a-b|=5,a·b=1,则|b|=________.
    14、下课以后,教室里还剩下2位男同学和1位女同学,若他们依次走出教室,则第2位走出的是女同学的概率是________.
    15、在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为________.
    16、在三棱锥P­ACB中,PA⊥平面ABC,AB⊥BC,PA=AB=1,AC=.三棱锥P­ABC的所有顶点都在球O的表面上,则球O的半径为________;若点M是△ABC的重心,则过点M的平面截球O所得截面的面积的最小值为_______.
    四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
    17、已知向量a=(2,-1),b=(1,x).
    (1)若a⊥(a+b),求|b|的值;
    (2)若a+2b=(4,-7),求向量a与b夹角的大小.








    18、某中学组织了一次数学学业水平模拟测试,学校从测试合格的男、女生中各随机抽取100人的成绩进行统计分析,分别制成了如图所示的男生和女生数学成绩的频率分布直方图.


    注:分组区间为[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]
    (1)若得分大于或等于80认定为优秀,则男、女生的优秀人数各为多少?
    (2)在(1)中所述的优秀学生中用分层随机抽样的方法抽取5人,从这5人中任意选取2人,求至少有一名男生的概率.


    19、如图,设几何体的三个侧面AA1B1B,BB1C1C,CC1A1A都是矩形.

    (1)证明:平面ABC∥平面A1B1C1;
    (2)若AA1=2AC,AC⊥AB,M为CC1中点,证明:A1M⊥平面ABM.







    20、累计负两场者被淘汰;比赛前抽签决定首先比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场比赛,负者下一场轮空,直至有一人被淘汰;当一人被淘汰后,剩余的两人继续比赛,直至其中一人被淘汰,另一人最终获胜,比赛结束.
    经抽签,甲、乙首先比赛,丙轮空.设每场比赛双方获胜的概率都为.
    (1)求甲连胜四场的概率;
    (2)求需要进行第五场比赛的概率;
    (3)求丙最终获胜的概率.








    21、在①asin B=b;

    ②△ABC的面积S△ABC=bc;③bc=b2+c2-a2这三个条件中任选一个补充在下面横线上,并解决该问题.
    问题:在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A为锐角,b+c=6,________.
    (1)求a的最小值;
    (2)若D为BC边上一点,且满足AD=CD=2BD,试判断△ABC的形状.
    注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.








    22、在四棱锥P-ABCD中,△PAD是等边三角形,且平面PAD⊥平面ABCD,AD=2AB=2BC,∠BAD=∠ABC=90°.

    (1)AD上是否存在一点M,使得平面PCM⊥平面ABCD,若存在,请证明;若不存在,请说明理由;
    (2)若△PCD的面积为8,求四棱锥P-ABCD的体积.

    人教A版(2019)必修第二册综合测试(一)(答案)
    一、选择题:本题共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的.
    1、已知复数z=a+bi(a,b∈R),且z(1+i3)=2+i,则(a-b)a+b=( C )
    A.4 B.2
    C.1 D.-1
    解:由(1+i3)z=2+i,i3=-i可得
    z====a+bi,所以a=,b=,从而(a-b)a+b=(-1)2=1.
    2、某中学有高中生960人,初中生480人,为了了解学生的身体状况,采用分层随机抽样的方法,从该校学生中抽取样本量为n的样本,其中高中生有24人,那么n等于( D )
    A.12 B.18 C.24 D.36
    解:根据分层随机抽样方法知=,解得n=36.
    3、已知△ABC中,A=,B=,a=1,则b等于( D )
    A.2 B.1 C. D.
    解:由正弦定理=⇒b==.
    4、抛掷一枚质地均匀的骰子,事件A表示“向上的点数是奇数”,事件B表示“向上的点数不超过3”,则P(A∪B)等于( B )
    A. B. C. D.1
    解:A包含向上点数是1,3,5的情况,B包含向上的点数是1,2,3的情况,
    所以A∪B包含了向上点数是1,2,3,5的情况,故P(A∪B)==
    5、若两个非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|=2|b|,则向量a+b与a的夹角为( D )
    A. B. C. D.
    解:设|b|=1,则|a+b|=|a-b|=2.
    由|a+b|=|a-b|,得a·b=0,
    故以a,b为邻边的平行四边形是矩形,且|a|=,
    设向量a+b与a的夹角为θ,
    则cos θ====,
    又0≤θ≤π,所以θ=.
    6、在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AB,B1C的中点,则EF与平面ABCD所成角的正切值为( C )
    A.2 B. C. D.
    解:如图,取BC的中点O,连接OE,OF,
    ∵F是B1C的中点,
    ∴OF∥B1B,
    ∴FO⊥平面ABCD,
    ∴∠FEO是EF与平面ABCD所成的角.
    设正方体的棱长为2,则FO=1,EO=,
    ∴EF与平面ABCD所成的角的正切值为.
    7、创新,是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭源泉.为支持中小企业创新发展,国家决定对部分创新型企业的税收进行适当减免,现在全国调查了100家中小企业年收入情况,并根据所得数据画出了样本的频率分布直方图,则下列结论正确的是( D )

    A.年收入在[500,600)(单位:万元)的中小企业约有16家
    B.样本的中位数大于400万元
    C.估计当地中小企业年收入的平均数为367万元
    D.样本在区间[500,700]内的频数为18
    解:由频率分布直方图,得
    (0.001+0.002+0.002 6+0.002 6+x+0.000 4)×100=1,解得x=0.001 4.
    年收入在[500,600)(单位:万元)的中小企业约有0.001 4×1
    因为(0.001+0.002)×100=0.30.5.
    所以样本的中位数小于400万元,故B不正确;
    由题图知,全国中小企业年收入的平均数为[0.001×150+0.002×250+0.002 6×(350+450)+0.001 4×550+0.000 4×650]×100=376(万元),所以估计当地中小企业年收入的平均数为376万元,故C不正确;
    样本在区间[500,700]内的频数为(0.001 4+0.000 4)×100×100=18,故D正确.
    8、已知直三棱柱ABC­A1B1C1的各顶点都在球O的球面上,且AB=AC=2,∠BAC=,若球O的体积为π,则这个直三棱柱的体积等于( A )
    A.8 B.4
    C.8 D.4
    解:设球O的半径为R,∵球O的体积为π,∴=π,解得R=2.∵AB=AC=2,∠BAC=,∴BC=2,S△ABC=×22×sin =.记△ABC外接圆的半径为r,则2r==4,可得r=2.设球心到底面的距离为h,则h==4,∴这个直三棱柱的体积V=2h·S△ABC=2×4×=8.
    三、 选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,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、下列是古典概型的是( ABD )
    A.从6名同学中,随机选出4人参加数学竞赛,每人被选中的可能性的大小
    B.同时掷两颗质地均匀地骰子,点数和为7的概率
    C.近三天中有一天降雨的概率
    D.10个人站成一排,其中甲、乙相邻的概率
    解:ABD为古典概型,因为都适合古典概型的两个特征:有限性和等可能性,而C不适合等可能性,故不为古典概型.
    10、将一枚骰子向上抛掷一次,设事件A=“向上的一面出现奇数点”,事件B=“向上的一面出现的点数不超过2”,事件C=“向上的一面出现的点数不小于4”,则下列说法中正确的有( BC )
    A.B=∅
    B.C=“向上的一面出现的点数大于3”
    C.A+C=“向上的一面出现的点数不小于3”
    D.=“向上的一面出现的点数为2”
    解:由题意知事件A包含的样本点:向上的一面出现的点数为1,3,5;
    事件B包含的样本点:向上的一面出现的点数为1,2;
    事件C包含的样本点:向上的一面出现的点数为4,5,6.
    所以B=“向上的一面出现的点数为2”,故A错误;
    C=“向上的一面出现的点数为4或5或6”,故B正确;
    A+C=“向上的一面出现的点数为3或4或5或6”,故C正确;
    =Ω,故D错误,故选BC.
    11、如图,△ABC的三个内角A,B,C所对的三条边分别是a,b,c,∠ABC为钝角,BD⊥AB,cos 2∠ABC=-,c=2,b=,则下列结论正确的有( BCD )

    A.sin A= B.BD=1
    C.5=3 D.△BCD的面积为
    解:由cos 2∠ABC=-,得2cos2∠ABC-1=-,又∠ABC为钝角,解得cos∠ABC=-.因为c=2,b=,所以由余弦定理b2=a2+c2-2accos∠ABC,得=a2+4-4a×,解得a=2,可知△ABC为等腰三角形,即A=C,所以cos∠ABC=-cos 2A=-(1-2sin2A)=-,解得sin A=,故A错误.cos A==,在Rt△ABD中,=cos A,得AD=,可得BD===1,故B正确.CD=b-AD=-=,可得=,则5=3,故C正确.S△BCD=a·CDsin C=×2××=,故D正确.
    12、如图,矩形ABCD中,AB=2AD=2,E为边AB的中点,将△ADE沿DE翻折成△A1DE,若M为线段A1C的中点,则在翻折过程中,下列结论中正确的是( ACD )

    A.翻折到某个位置,使得DA1⊥EC
    B.翻折到某个位置,使得A1C⊥平面A1DE
    C.四棱锥A1­DCBE体积的最大值为
    D.点M在某个球面上运动
    解: 由题意,可计算得AD=AE=A1D=A1E=1,DE=EC=,所以DE2+EC2=CD2=4,即DE⊥EC.
    对于B,取DE的中点为F,对于A,若DA1⊥EC,因为DA1∩DE=D,DA1,DE⊂平面A1DE,所以EC⊥平面A1DE,又EC⊂平面ABCD面A1DE⊥平面ABCD,即将△ADE翻折到垂直于平面ABCD时,可使得DA1⊥EC,,所以平故A正确.
    连接A1F,CF,易得A1F=,CF=.若A1C⊥平面A1DE,则A1C⊥A1E,A1C⊥A1F,因为A1C2=CF2-A1F2=2-2=2,A1C2=EC2-A1E2=()2-12=1,显然2≠1,所以A1C⊥平面A1DE不成立,故B不正确.
    对于C,设h为点A1到平面ABCD的距离,则=S四边形DCBE·h,因为S四边形DCBE==为定值,所以当h取得最大值时,四棱锥A1­DCBE的体积最大,显然将△ADE翻折到垂直于平面ABCD时h取得最大值,此时=××=,故C正确.
    对于D,取CD的中点为N,连接MN,则MN是△A1CD的中位线,所以MN=A1D=为定值,所以点M在以N为球心,MN为半径的球面上(点M所在的球不唯一,存在即可),故D正确.故选ACD.
    四、 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
    13、若向量a,b满足|a|=3,|a-b|=5,a·b=1,则|b|=__3______.
    解:由|a-b|=5得(a-b)2=25,即a2-2a·b+b2=25,结合|a|=3,a·b=1,得32-2×1+|b|2=25,所以|b|2=18,|b|=3.
    14、下课以后,教室里还剩下2位男同学和1位女同学,若他们依次走出教室,则第2位走出的是女同学的概率是________.
    解:2位男同学记为男1,男2,则三位同学依次走出教室包含的样本点有:男1男2女,男1女男2,女男1男2,男2男1女,男2女男1,女男2男1,共6种,其中第2位走出的是女同学包含的样本点有2种.
    故第2位走出的是女同学的概率是P==.
    15、在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为____3____.
    解:如图所示,以A为原点建立平面直角坐标系,B(1,0),D(0,2),C(1,2),直线BD的方程为BD:y=-2x+2,
    ⊙C方程为:(x-1)2+(y-2)2=r2,
    又=(1,0),=(0,2),则=λ+μ=(λ,2μ),
    圆与直线BD相切,则半径r=.
    P点坐标可表示为x=1+rcos θ=λ,y=2+rsin θ=2μ,
    则λ+μ=2+sin θ+rcos θ
    =2+sin(θ+φ),
    当sin(θ+φ)=1时,有最大值,为2+×=3.
    16、在三棱锥P­ACB中,PA⊥平面ABC,AB⊥BC,PA=AB=1,AC=.三棱锥P­ABC的所有顶点都在球O的表面上,则球O的半径为____ ____;若点M是△ABC的重心,则过点M的平面截球O所得截面的面积的最小值为________.
    解:如图,因为PA⊥平面ABC,所以PA⊥AC,PA⊥BC.

    又AB⊥BC,PA∩AB=A,
    所以BC⊥平面PAB,所以BC⊥PB,
    所以三棱锥P­ABC的外接球的球心O为PC的中点,
    所以球O的半径R=PC===.
    取AC的中点D,连接OD,BD,则M在BD上.连接OM,由题意,知当OM与过M的截面垂直时,所得截面的面积最小.
    因为DM=BD=×=×=,所以OM===,则此时截面圆的半径r==,所以所得截面的面积的最小值为π×2=.
    四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
    17、已知向量a=(2,-1),b=(1,x).
    (1)若a⊥(a+b),求|b|的值;
    (2)若a+2b=(4,-7),求向量a与b夹角的大小.
    解:(1)由题意得a+b=(3,-1+x).
    由a⊥(a+b),可得6+1-x=0,
    解得x=7,即b=(1,7),
    所以|b|==5.
    (2)由题意得,a+2b=(4,2x-1)=(4,-7),
    所以2x-1=-7,
    即x=-3,所以b=(1,-3),
    所以cos 〈a,b〉===,
    因为〈a,b〉∈[0,π],
    所以a与b的夹角是.
    18、某中学组织了一次数学学业水平模拟测试,学校从测试合格的男、女生中各随机抽取100人的成绩进行统计分析,分别制成了如图所示的男生和女生数学成绩的频率分布直方图.


    注:分组区间为[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]
    (1)若得分大于或等于80认定为优秀,则男、女生的优秀人数各为多少?
    (2)在(1)中所述的优秀学生中用分层随机抽样的方法抽取5人,从这5人中任意选取2人,求至少有一名男生的概率.
    解 (1)由题可得,男生优秀人数为100×(0.01+0.02)×10=30,女生优秀人数为100×(0.015+0.03)×10=45.
    (2)因为样本容量与总体中的个体数的比是=,所以样本中包含的男生人数为30×=2,女生人数为45×=3.
    则从5人中任意选取2人共有10种,抽取的2人中没有一名男生有3种,则至少有一名男生有7种.故至少有一名男生的概率为P=,即选取的2人中至少有一名男生的概率为.
    19、如图,设几何体的三个侧面AA1B1B,BB1C1C,CC1A1A都是矩形.

    (1)证明:平面ABC∥平面A1B1C1;
    (2)若AA1=2AC,AC⊥AB,M为CC1中点,证明:A1M⊥平面ABM.
    解: (1)∵侧面AA1B1B是矩形,∴A1B1∥AB.
    又A1B1⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,∴A1B1∥平面ABC.
    同理可得A1C1∥平面ABC.
    ∵A1B1∩A1C1=A1,
    ∴平面ABC∥平面A1B1C1.
    (2)∵侧面AA1B1B,BB1C1C,CC1A1A都是矩形,∴A1A⊥AB.
    又AC⊥AB,A1A∩AC=A,
    ∴AB⊥平面AA1C1C.
    ∵A1M⊂平面AA1C1C,∴AB⊥A1M.
    ∵M为CC1的中点,AA1=2AC,
    ∴△ACM,△A1C1M都是等腰直角三角形,
    ∴∠AMC=∠A1MC1=45°,∠A1MA=90°,
    即A1M⊥AM.
    而AB∩AM=A,∴A1M⊥平面ABM.
    20、累计负两场者被淘汰;比赛前抽签决定首先比赛的两人,另一人轮空;每场比赛的胜者与轮空者进行下一场比赛,负者下一场轮空,直至有一人被淘汰;当一人被淘汰后,剩余的两人继续比赛,直至其中一人被淘汰,另一人最终获胜,比赛结束.
    经抽签,甲、乙首先比赛,丙轮空.设每场比赛双方获胜的概率都为.
    (1)求甲连胜四场的概率;
    (2)求需要进行第五场比赛的概率;
    (3)求丙最终获胜的概率.
    解 (1)甲连胜四场的概率为.
    (2)根据赛制,至少需要进行四场比赛,至多需要进行五场比赛.
    比赛四场结束,共有三种情况:
    甲连胜四场的概率为;乙连胜四场的概率为;
    丙上场后连胜三场的概率为.
    所以需要进行第五场比赛的概率为
    1---=.
    (3)丙最终获胜,有两种情况:
    比赛四场结束且丙最终获胜的概率为;
    比赛五场结束且丙最终获胜,则从第二场开始的四场比赛按照丙的胜、负、轮空结果有三种情况:胜胜负胜,胜负空胜,负空胜胜,概率分别为,,.
    因此丙最终获胜的概率为
    +++=.
    21、在①asin B=b;

    ②△ABC的面积S△ABC=bc;③bc=b2+c2-a2这三个条件中任选一个补充在下面横线上,并解决该问题.
    问题:在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A为锐角,b+c=6,________.
    (1)求a的最小值;
    (2)若D为BC边上一点,且满足AD=CD=2BD,试判断△ABC的形状.
    注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
    解:选①,
    由正弦定理得sin Asin B=sin B,
    因为sin B≠0,所以sin A=,
    因为A为锐角,所以A=.
    选②,
    因为S△ABC=bcsin A=bc,
    所以sin A=,
    因为A为锐角,所以A=.
    选③,
    易得cos A===,
    因为A为锐角,所以A=.
    (1) 在△ABC中,由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,得a2=(b+c)2-3bc=36-3bc,
    因为bc≤2=9,当且仅当b=c=3时取等号,
    所以36-3bc≥36-27,即a2≥9,解得a≥3,
    所以a的最小值为3.
    (2)由题意,设∠ACD=θ,因为AD=CD,所以∠CAD=θ,θ∈,在△ABD中,∠BAD=-θ,B=π-θ,AD=2BD,
    由正弦定理=,
    即=,可得2sin=sin,
    即cos θ-sin θ=cos θ+sin θ,
    所以sin θ-cos θ=0,即sin=0,
    又-<θ-<,所以θ-=0,即θ=,所以C=,B=,
    所以△ABC为直角三角形.
    22、在四棱锥P-ABCD中,△PAD是等边三角形,且平面PAD⊥平面ABCD,AD=2AB=2BC,∠BAD=∠ABC=90°.

    (1)AD上是否存在一点M,使得平面PCM⊥平面ABCD,若存在,请证明;若不存在,请说明理由;
    (2)若△PCD的面积为8,求四棱锥P-ABCD的体积.
    解:(1)当M为AD的中点时,使得平面PCM⊥平面ABCD.
    证明如下:如图,连接MC,PM.由△PAD是等边三角形,

    可得PM⊥AD,
    而平面PAD⊥平面ABCD,AD为平面PAD和平面ABCD的交线,可得PM⊥平面ABCD,
    又PM⊂平面PMC,可得平面PCM⊥平面ABCD.
    (2)设AB=a,可得BC=a,AD=2a,
    由(1)可得MC=AB=MD=a,
    则CD=a,PD=2a,PM=a,
    由PM⊥MC,可得PC===2a,
    而△PCD的面积为·a·=a2=8,可得a=4,
    四棱锥P-ABCD的体积V=S四边形ABCD·PM=××(4+8)×4×4=32.




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