浙江寧波市余姚中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上數(shù)學(xué)期末監(jiān)測(cè)試題含解析_第1頁(yè)
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浙江寧波市余姚中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上數(shù)學(xué)期末監(jiān)測(cè)試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60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.已知集合.為自然數(shù)集,則下列表示不正確的是()A. B. C. D.2.在平行四邊形中,若則()A. B. C. D.3.已知函數(shù),則()A.函數(shù)在上單調(diào)遞增 B.函數(shù)在上單調(diào)遞減C.函數(shù)圖像關(guān)于對(duì)稱(chēng) D.函數(shù)圖像關(guān)于對(duì)稱(chēng)4.已知全集,函數(shù)的定義域?yàn)?,集合,則下列結(jié)論正確的是A. B.C. D.5.拋物線(xiàn)y2=ax(a>0)的準(zhǔn)線(xiàn)與雙曲線(xiàn)C:x28A.8 B.6 C.4 D.26.已知菱形的邊長(zhǎng)為2,,則()A.4 B.6 C. D.7.函數(shù)在上的最大值和最小值分別為()A.,-2 B.,-9 C.-2,-9 D.2,-28.運(yùn)行如圖所示的程序框圖,若輸出的的值為99,則判斷框中可以填()A. B. C. D.9.函數(shù)的圖象大致是()A. B.C. D.10.若復(fù)數(shù)滿(mǎn)足,則的虛部為()A.5 B. C. D.-511.已知實(shí)數(shù),則下列說(shuō)法正確的是()A. B.C. D.12.已知復(fù)數(shù)滿(mǎn)足(其中為的共軛復(fù)數(shù)),則的值為()A.1 B.2 C. D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.已知邊長(zhǎng)為的菱形中,,現(xiàn)沿對(duì)角線(xiàn)折起,使得二面角為,此時(shí)點(diǎn),,,在同一個(gè)球面上,則該球的表面積為_(kāi)_______.14.若,則_________.15.定義,已知,,若恰好有3個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是________.16.已知實(shí)數(shù),滿(mǎn)足,則目標(biāo)函數(shù)的最小值為_(kāi)_________.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17.(12分)已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),,且,為的導(dǎo)函數(shù),設(shè),求的取值范圍,并求取到最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)的的值.18.(12分)設(shè)函數(shù)f(x)=ax2–a–lnx,g(x)=,其中a∈R,e=2.718…為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).(Ⅰ)討論f(x)的單調(diào)性;(Ⅱ)證明:當(dāng)x>1時(shí),g(x)>0;(Ⅲ)確定a的所有可能取值,使得f(x)>g(x)在區(qū)間(1,+∞)內(nèi)恒成立.19.(12分)為了檢測(cè)某種零件的一條生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)過(guò)程,從生產(chǎn)線(xiàn)上隨機(jī)抽取一批零件,根據(jù)其尺寸的數(shù)據(jù)得到如圖所示的頻率分布直方圖,若尺寸落在區(qū)間之外,則認(rèn)為該零件屬“不合格”的零件,其中,s分別為樣本平均數(shù)和樣本標(biāo)準(zhǔn)差,計(jì)算可得(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點(diǎn)值作代表).(1)求樣本平均數(shù)的大??;(2)若一個(gè)零件的尺寸是100cm,試判斷該零件是否屬于“不合格”的零件.20.(12分)已知函數(shù).(1)若恒成立,求的取值范圍;(2)設(shè)函數(shù)的極值點(diǎn)為,當(dāng)變化時(shí),點(diǎn)構(gòu)成曲線(xiàn),證明:過(guò)原點(diǎn)的任意直線(xiàn)與曲線(xiàn)有且僅有一個(gè)公共點(diǎn).21.(12分)超級(jí)病菌是一種耐藥性細(xì)菌,產(chǎn)生超級(jí)細(xì)菌的主要原因是用于抵抗細(xì)菌侵蝕的藥物越來(lái)越多,但是由于濫用抗生素的現(xiàn)象不斷的發(fā)生,很多致病菌也對(duì)相應(yīng)的抗生素產(chǎn)生了耐藥性,更可怕的是,抗生素藥物對(duì)它起不到什么作用,病人會(huì)因?yàn)楦腥径鹂膳碌难装Y,高燒、痙攣、昏迷直到最后死亡.某藥物研究所為篩查某種超級(jí)細(xì)菌,需要檢驗(yàn)血液是否為陽(yáng)性,現(xiàn)有n()份血液樣本,每個(gè)樣本取到的可能性均等,有以下兩種檢驗(yàn)方式:(1)逐份檢驗(yàn),則需要檢驗(yàn)n次;(2)混合檢驗(yàn),將其中k(且)份血液樣本分別取樣混合在一起檢驗(yàn),若檢驗(yàn)結(jié)果為陰性,這k份的血液全為陰性,因而這k份血液樣本只要檢驗(yàn)一次就夠了,如果檢驗(yàn)結(jié)果為陽(yáng)性,為了明確這k份血液究竟哪幾份為陽(yáng)性,就要對(duì)這k份再逐份檢驗(yàn),此時(shí)這k份血液的檢驗(yàn)次數(shù)總共為次,假設(shè)在接受檢驗(yàn)的血液樣本中,每份樣本的檢驗(yàn)結(jié)果是陽(yáng)性還是陰性都是獨(dú)立的,且每份樣本是陽(yáng)性結(jié)果的概率為p().(1)假設(shè)有5份血液樣本,其中只有2份樣本為陽(yáng)性,若采用逐份檢驗(yàn)方式,求恰好經(jīng)過(guò)2次檢驗(yàn)就能把陽(yáng)性樣本全部檢驗(yàn)出來(lái)的概率;(2)現(xiàn)取其中k(且)份血液樣本,記采用逐份檢驗(yàn)方式,樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)為,采用混合檢驗(yàn)方式,樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)為.(i)試運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的知識(shí),若,試求p關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式;(ii)若,采用混合檢驗(yàn)方式可以使得樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)的期望值比逐份檢驗(yàn)的總次數(shù)期望值更少,求k的最大值.參考數(shù)據(jù):,,,,22.(10分)已知是拋物線(xiàn):的焦點(diǎn),點(diǎn)在上,到軸的距離比小1.(1)求的方程;(2)設(shè)直線(xiàn)與交于另一點(diǎn),為的中點(diǎn),點(diǎn)在軸上,.若,求直線(xiàn)的斜率.

參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60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、D【解析】

集合.為自然數(shù)集,由此能求出結(jié)果.【詳解】解:集合.為自然數(shù)集,在A(yíng)中,,正確;在B中,,正確;在C中,,正確;在D中,不是的子集,故D錯(cuò)誤.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查命題真假的判斷、元素與集合的關(guān)系、集合與集合的關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.2、C【解析】

由,,利用平面向量的數(shù)量積運(yùn)算,先求得利用平行四邊形的性質(zhì)可得結(jié)果.【詳解】如圖所示,

平行四邊形中,,

,,,

因?yàn)?

所以

,

,所以,故選C.【點(diǎn)睛】本題主要考查向量的幾何運(yùn)算以及平面向量數(shù)量積的運(yùn)算法則,屬于中檔題.向量的運(yùn)算有兩種方法:(1)平行四邊形法則(平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)分別是兩向量的和與差);(2)三角形法則(兩箭頭間向量是差,箭頭與箭尾間向量是和).3、C【解析】

依題意可得,即函數(shù)圖像關(guān)于對(duì)稱(chēng),再求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可判斷函數(shù)的單調(diào)性;【詳解】解:由,,所以函數(shù)圖像關(guān)于對(duì)稱(chēng),又,在上不單調(diào).故正確的只有C,故選:C【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性的判定,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,屬于基礎(chǔ)題.4、A【解析】

求函數(shù)定義域得集合M,N后,再判斷.【詳解】由題意,,∴.故選A.【點(diǎn)睛】本題考查集合的運(yùn)算,解題關(guān)鍵是確定集合中的元素.確定集合的元素時(shí)要注意代表元形式,集合是函數(shù)的定義域,還是函數(shù)的值域,是不等式的解集還是曲線(xiàn)上的點(diǎn)集,都由代表元決定.5、A【解析】

求得拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程和雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程,解得兩交點(diǎn),由三角形的面積公式,計(jì)算即可得到所求值.【詳解】拋物線(xiàn)y2=ax(a>0)的準(zhǔn)線(xiàn)為x=-a4,雙曲線(xiàn)C:x28-y24【點(diǎn)睛】本題考查三角形的面積的求法,注意運(yùn)用拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程和雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程,考查運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.6、B【解析】

根據(jù)菱形中的邊角關(guān)系,利用余弦定理和數(shù)量積公式,即可求出結(jié)果.【詳解】如圖所示,菱形形的邊長(zhǎng)為2,,∴,∴,∴,且,∴,故選B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了平面向量的數(shù)量積和余弦定理的應(yīng)用問(wèn)題,屬于基礎(chǔ)題..7、B【解析】

由函數(shù)解析式中含絕對(duì)值,所以去絕對(duì)值并畫(huà)出函數(shù)圖象,結(jié)合圖象即可求得在上的最大值和最小值.【詳解】依題意,,作出函數(shù)的圖象如下所示;由函數(shù)圖像可知,當(dāng)時(shí),有最大值,當(dāng)時(shí),有最小值.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了絕對(duì)值函數(shù)圖象的畫(huà)法,由函數(shù)圖象求函數(shù)的最值,屬于基礎(chǔ)題.8、C【解析】

模擬執(zhí)行程序框圖,即可容易求得結(jié)果.【詳解】運(yùn)行該程序:第一次,,;第二次,,;第三次,,,…;第九十八次,,;第九十九次,,,此時(shí)要輸出的值為99.此時(shí).故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查算法與程序框圖,考查推理論證能力以及化歸轉(zhuǎn)化思想,涉及判斷條件的選擇,屬基礎(chǔ)題.9、B【解析】

根據(jù)函數(shù)表達(dá)式,把分母設(shè)為新函數(shù),首先計(jì)算函數(shù)定義域,然后求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)判斷函數(shù)單調(diào)性,對(duì)應(yīng)函數(shù)圖像得到答案.【詳解】設(shè),,則的定義域?yàn)?,當(dāng),,單增,當(dāng),,單減,則.則在上單增,上單減,.選B.【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)圖像的判斷,用到了換元的思想,簡(jiǎn)化了運(yùn)算,同學(xué)們還可以用特殊值法等方法進(jìn)行判斷.10、C【解析】

把已知等式變形,再由復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算化簡(jiǎn)得答案.【詳解】由(1+i)z=|3+4i|,得z,∴z的虛部為.故選C.【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算,考查復(fù)數(shù)的基本概念,是基礎(chǔ)題.11、C【解析】

利用不等式性質(zhì)可判斷,利用對(duì)數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性判斷.【詳解】解:對(duì)于實(shí)數(shù),,不成立對(duì)于不成立.對(duì)于.利用對(duì)數(shù)函數(shù)單調(diào)遞增性質(zhì),即可得出.對(duì)于指數(shù)函數(shù)單調(diào)遞減性質(zhì),因此不成立.故選:.【點(diǎn)睛】利用不等式性質(zhì)比較大?。⒁獠坏仁叫再|(zhì)成立的前提條件.解決此類(lèi)問(wèn)題除根據(jù)不等式的性質(zhì)求解外,還經(jīng)常采用特殊值驗(yàn)證的方法.12、D【解析】

按照復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則先求出,再寫(xiě)出,進(jìn)而求出.【詳解】,,.故選:D【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算、共軛復(fù)數(shù)及復(fù)數(shù)的模,考查基本運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、【解析】

分別取,的中點(diǎn),,連接,由圖形的對(duì)稱(chēng)性可知球心必在的延長(zhǎng)線(xiàn)上,設(shè)球心為,半徑為,,由勾股定理可得、,再根據(jù)球的面積公式計(jì)算可得;【詳解】如圖,分別取,的中點(diǎn),,連接,則易得,,,,由圖形的對(duì)稱(chēng)性可知球心必在的延長(zhǎng)線(xiàn)上,設(shè)球心為,半徑為,,可得,解得,.故該球的表面積為.故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查多面體的外接球的計(jì)算,屬于中檔題.14、【解析】

因?yàn)椋?因?yàn)?,所以,又,所以,所?.15、【解析】

根據(jù)題意,分類(lèi)討論求解,當(dāng)時(shí),根據(jù)指數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)無(wú)零點(diǎn),不合題意;當(dāng)時(shí),令,得,令,得或,再分當(dāng),兩種情況討論求解.【詳解】由題意得:當(dāng)時(shí),在軸上方,且為增函數(shù),無(wú)零點(diǎn),至多有兩個(gè)零點(diǎn),不合題意;當(dāng)時(shí),令,得,令,得或,如圖所示:當(dāng)時(shí),即時(shí),要有3個(gè)零點(diǎn),則,解得;當(dāng)時(shí),即時(shí),要有3個(gè)零點(diǎn),則,令,,所以在是減函數(shù),又,要使,則須,所以.綜上:實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù),指數(shù)函數(shù)的圖象和分段函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題,還考查了分類(lèi)討論的思想和運(yùn)算求解的能力,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性,屬于中檔題.16、-1【解析】

作出不等式對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,利用線(xiàn)性規(guī)劃的知識(shí),通過(guò)平移即可求z的最大值.【詳解】作出實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域如圖陰影所示;由z=x+2y﹣1,得yx,平移直線(xiàn)yx,由圖象可知當(dāng)直線(xiàn)yx經(jīng)過(guò)點(diǎn)A時(shí),直線(xiàn)yx的縱截距最小,此時(shí)z最小.由,得A(﹣1,﹣1),此時(shí)z的最小值為z=﹣1﹣2﹣1=﹣1,故答案為﹣1.【點(diǎn)睛】本題主要考查線(xiàn)性規(guī)劃的應(yīng)用,利用數(shù)形結(jié)合是解決線(xiàn)性規(guī)劃題目的常用方法,是基礎(chǔ)題三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、(1)單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為(2)的取值范圍是;對(duì)應(yīng)的的值為.【解析】

(1)當(dāng)時(shí),求的導(dǎo)數(shù)可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),,且,利用導(dǎo)函數(shù),可得的范圍,再表達(dá),構(gòu)造新函數(shù)可求的取值范圍,從而可求取到最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)的的值.【詳解】(1)函數(shù)由條件得函數(shù)的定義域:,當(dāng)時(shí),,所以:,時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng),時(shí),,則函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為:,單調(diào)遞減區(qū)間為:,;(2)由條件得:,,由條件得有兩根:,,滿(mǎn)足,△,可得:或;由,可得:.,函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸為,,所以:,;,可得:,,,則:,所以:;所以:,令,,,則,因?yàn)椋簳r(shí),,所以:在,上是單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,因?yàn)椋?,?),,(1),所以,;即的取值范圍是:,;,所以有,則,;所以當(dāng)取到最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)的的值為;【點(diǎn)睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值和單調(diào)區(qū)間問(wèn)題,考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的思想方法,屬于難題.18、(Ⅰ)當(dāng)時(shí),<0,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),>0,單調(diào)遞增;(Ⅱ)詳見(jiàn)解析;(Ⅲ).【解析】試題分析:本題考查導(dǎo)數(shù)的計(jì)算、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性,解決恒成立問(wèn)題,考查學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和計(jì)算能力.第(Ⅰ)問(wèn),對(duì)求導(dǎo),再對(duì)a進(jìn)行討論,判斷函數(shù)的單調(diào)性;第(Ⅱ)問(wèn),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而證明結(jié)論,第(Ⅲ)問(wèn),構(gòu)造函數(shù)=(),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而求解a的值.試題解析:(Ⅰ)<0,在內(nèi)單調(diào)遞減.由=0有.當(dāng)時(shí),<0,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),>0,單調(diào)遞增.(Ⅱ)令=,則=.當(dāng)時(shí),>0,所以,從而=>0.(Ⅲ)由(Ⅱ),當(dāng)時(shí),>0.當(dāng),時(shí),=.故當(dāng)>在區(qū)間內(nèi)恒成立時(shí),必有.當(dāng)時(shí),>1.由(Ⅰ)有,而,所以此時(shí)>在區(qū)間內(nèi)不恒成立.當(dāng)時(shí),令=().當(dāng)時(shí),=.因此,在區(qū)間單調(diào)遞增.又因?yàn)?0,所以當(dāng)時(shí),=>0,即>恒成立.綜上,.【考點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)的計(jì)算,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性,解決恒成立問(wèn)題【名師點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的計(jì)算,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性,解決恒成立問(wèn)題,考查學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和計(jì)算能力.求函數(shù)的單調(diào)性,基本方法是求,解方程,再通過(guò)的正負(fù)確定的單調(diào)性;要證明不等式,一般證明的最小值大于0,為此要研究函數(shù)的單調(diào)性.本題中注意由于函數(shù)的極小值沒(méi)法確定,因此要利用已經(jīng)求得的結(jié)論縮小參數(shù)取值范圍.比較新穎,學(xué)生不易想到,有一定的難度.19、(1)66.5(2)屬于【解析】

(1)利用頻率分布直方圖的平均數(shù)公式求解;(2)求出,即可判斷得解.【詳解】(1)(2)所以該零件屬于“不合格”的零件【點(diǎn)睛】本題主要考查頻率分布圖中平均數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用,意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平.20、(1);(2)證明見(jiàn)解析【解析】

(1)由恒成立,可得恒成立,進(jìn)而構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)可判斷出的單調(diào)性,進(jìn)而可求出的最小值,令即可;(2)由,可知存在唯一的,使得,則,,進(jìn)而可得,即曲線(xiàn)的方程為,進(jìn)而只需證明對(duì)任意,方程有唯一解,然后構(gòu)造函數(shù),分、和三種情況,分別證明函數(shù)在上有唯一的零點(diǎn),即可證明結(jié)論成立.【詳解】(1)由題意,可知,由恒成立,可得恒成立.令,則.令,則,,,在上單調(diào)遞增,又,時(shí),;時(shí),,即時(shí),;時(shí),,時(shí),單調(diào)遞減;時(shí),單調(diào)遞增,時(shí),取最小值,.(2)證明:由,令,由,結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)可知,存在唯一的,使得,故存在唯一的極值點(diǎn),則,,,曲線(xiàn)的方程為.故只需證明對(duì)任意,方程有唯一解.令,則,①當(dāng)時(shí),恒成立,在上單調(diào)遞增.,,,存在滿(mǎn)足時(shí),使得.又單調(diào)遞增,所以為唯一解.②當(dāng)時(shí),二次函數(shù),滿(mǎn)足,則恒成立,在上單調(diào)遞增.,,存在使得,又在上單調(diào)遞增,為唯一解.③當(dāng)時(shí),二次函數(shù),滿(mǎn)足,此時(shí)有兩個(gè)不同的解,不妨設(shè),,,列表如下:00↗極大值↘極小值↗由表可知,當(dāng)時(shí),的極大值為.,,,,,..下面來(lái)證明,構(gòu)造函數(shù),則,當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞增,,時(shí),,,故成立.,存在,使得.又在單調(diào)遞增,為唯一解.所以,對(duì)任意,方程有唯一解,即過(guò)原點(diǎn)任意的直線(xiàn)與曲線(xiàn)有且僅有一個(gè)公共點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用,考查不等式恒成立問(wèn)題,考查利用單調(diào)性研究圖象交點(diǎn)問(wèn)題,考查

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