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文檔簡介
2022-2023學(xué)年遼寧省鐵嶺市昌圖重點中學(xué)高一(下)期末數(shù)學(xué)
試卷
一、單選題(本大題共8小題,共40.0分。在每小題列出的選項中,選出符合題目的一項)
1.(l-2i)(l-i)=()
A.—1—3iB.3—3iC.-1+iD.3+i
2.若向量麗7=(α,α+4)與而=(-5,α)垂直,則非零實數(shù)α=()
A.1B.2C.-1D.-2
3.一個幾何體由6個面圍成,則這個幾何體不可能是()
A.四棱臺B.四棱柱C.四棱錐D.五棱錐
4.函數(shù)丫=5的(2%+》的圖象向右平移方個單位長度得到函數(shù)/(切的圖象,則/給)=()
A.IB.5C.2D.江
222
5.所有棱長均為6的正三棱錐被平行于其底面的平面所截,截去一個底面邊長為2的正三棱
錐,則所得棱臺的高為()
ASB.Mc.√τD.三
332
6.已知△4BC的內(nèi)角4,B,C的對邊分別是α,b,c,若4+C=2B,√^3ɑ2+√^3c2-
2acsinB=9√^^3,則b=()
A.3√^^B.3C.6D.√^3
7.如圖,在四面體P-ABC中,點P在平面ABC上的射影是4,ZC1BC,若R4=BC=2,PB=
2CU,則異面直線PC與AB所成角的余弦值為()
P
788
BCD
A.9-9--9-
8.“近水亭臺草木欣,朱樓百尺回波潰”,位于濟南大明湖畔的
超然樓始建于元代,歷代因戰(zhàn)火及災(zāi)澇等原因,屢毀屢建,今天我們
所看到的超然樓是2008年重建而成的,共有七層,站在樓上觀光,可俯視整個大明湖的風(fēng)景
.如圖,為測量超然樓的高度,選擇C和一個樓房。E的樓頂E為觀測點,已知4C,D在水平
地面上,超然樓4B和樓房DE都垂直于地面,已知DE=I4m,乙4CD=45。,?ADC=60°,在
C點處測得E點的仰角為15。,在E點處測得B點的仰角為45。,則超然樓的高度AB=()
A.(12+28θ)mB.(32+14√3)mC.(14+28√-3)mD.(28+14ΛΛ^3)W
二、多選題(本大題共4小題,共20.0分。在每小題有多項符合題目要求)
9.已知復(fù)數(shù)Z=舞,貝∣J()
A.∣z∣-5B.z=3—4i
C.z在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點在第二象限D(zhuǎn).z-4iER
10.下列式子計算正確的是()
A.COS(-1+2)=-sin2
C.cos700+cos50o=CoslOo
D.tanllθ0+tɑn10o+√-3=√-3tαnll0otαnl0°
11.已知函數(shù)/(x)=sin2x+√~^cos2x—√^3,貝∣J()
A./Q)的最小正周期是nBJ(X++的圖象關(guān)于y軸對稱
C./(X)在[一?0]上單調(diào)遞增D.f(x)在[0,汨上有3個零點
12.已知正方體ABCD-4BIClDl的棱長為2,E,尸分別是棱4。1的中點,P為底面
HBCC內(nèi)(包括邊界)一動點,則下列結(jié)論正確的是()
A.若直線DlP與平面AlBCl沒有公共點,則點P的軌跡長度為2√^
B.若。iPJ.DE,則點P的軌跡長度為,N
C.二面角B—EF—D的正切值為247
D.過E,F,C的平面截該正方體所得截面為五邊形
三、填空題(本大題共4小題,共20.0分)
13.已知a6(當(dāng),2兀)且CoSa=g,貝!)sin]=.
14.已知方程/+ax+b=O(α,beR)在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)的一個根為3+21,則α+b=
15.已知向量五,石滿足I為I=5,I牛=2,且五在方上的投影向量為2石,則優(yōu)石夾角的余弦
值為>a-b=?
16.刻畫空間彎曲性是幾何研究的重要內(nèi)容,用“曲率”刻畫空間彎曲性,規(guī)定:多面體頂
點的曲率等于2兀與多面體在該點的面角之和的差(多面體的面的內(nèi)角叫做多面體的面角.角度
用弧度制),例如,正四面體的每個頂點有3個面角,每個面角為以所以正四面體在各頂點的
曲率為2兀一扛3=ττ.在底面為矩形的四棱錐P-ABCD中,P4,底面ABC。,AD=
I∑P4PC與底面ABCD所成的角為也在四棱錐P—ABCD中,頂點B的曲率為.
四、解答題(本大題共6小題,共70.0分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17.(本小題10.0分)
=
已知復(fù)數(shù)Zl=1+i,Z22÷mi(m∈R).
(I)若孑為純虛數(shù),求7H;
z1
(2)若含6R,求3zι+iz2的實部與虛部之和.
18.(本小題12.0分)
已知AABC的內(nèi)角力,8,C的對邊分別是α,b,c,AABC的面積為S,且2S-Cbccos4=0.
(1)求角4的大?。?/p>
(2)若α=7,be=40,求A√1BC的周長.
19.(本小題12.0分)
已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,-^<φ<0)的部分圖像如圖所示.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求不等式/(x)+1≤0的解集.
20.(本小題12.0分)
如圖,在四棱錐P-ABC。中,PC1平面ABC。,底面4BCD為等腰梯形,4B〃C。,4048=60°,
AB=2,CD=PC=1,E,G分別為BP,AB的中點.
(1)證明:CE〃平面,DP;
(2)從下面①②兩個問題中任意選擇一個解答,如果兩個都解答,則按第一個計分,
①求點E到平面ADP的距離;
②求點E到平面PDG的距離.
21.(本小題12.0分)
在AZlBGt1,角4,B,C■所對的邊分別為α,b,c,as譏B+b=√~5bcosA.
⑴求4;
(2)若乙4BC>看過B作BD垂直于AB交4C于點D,E為BC上一點,且BE=y∏,DE=1,求4E
的最大值.
22.(本小題12.0分)
如圖,在矩形4BCD中,E,F分別為4D,BC的中點,以DF為折痕把△DFC折起,使點C到達
點P的位置,且PFIBF.
(1)證明:平面PDFI平面PDE.
(2)若。F=2C,求三棱錐P-EDF的體積的最大值.
(提示:?a,b,c>0,Mabc≤a+^+c,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時,等號成立)
答案和解析
I.【答案】A
【解析】解:(1-2i)(l-i)=1-J-2i+2i2=-l-3i.
故選:A.
根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法法則即可化簡求解.
本題主要考查復(fù)數(shù)的四則運算,屬于基礎(chǔ)題.
2.【答案】A
【解析】解:???麗1所,
.?.^MN-PQ=-5a+α2+4α=0.解得α=0或1,且α≠0,
.?.ɑ=1.
故選:A.
根據(jù)麗1可得出而-PQ=O,然后進行數(shù)量積的坐標(biāo)運算即可求出ɑ的值.
本題考查了向量垂直的充要條件,向量坐標(biāo)的數(shù)量積運算,考查了計算能力,屬于基礎(chǔ)題.
3.【答案】C
【解析】解:根據(jù)題意,依次分析選項:
對于4,四棱臺是上下兩個四邊形,四個側(cè)面有6個面,滿足題意;
對于氏四棱柱是上下兩個四邊形,四個側(cè)面有6個面,滿足題意;
對于C,四棱錐有一個底面,四個側(cè)面有5個面,不滿足題意;
對于D,五棱錐有一個底面,五個側(cè)面有6個面,滿足題意.
故選:C.
根據(jù)題意,由棱柱,棱臺和棱錐的面的個數(shù),結(jié)合選項得出答案即可.
本題考查棱臺、棱錐、棱柱的結(jié)構(gòu)特征,注意常見幾何體的面、棱、頂點的數(shù)目,屬于基礎(chǔ)題.
4.【答案】C
【解析】解:函數(shù)丫=5恒5(2刀+》的圖象向右平移方個單位長度得到函數(shù)/(吟的圖象,
則/(x)=5cos[2(x-ξ)+J=5cos2x,故/■臉)=5cos≡=?.
故選:C.
利用三角函數(shù)圖象變換求出函數(shù)/(X)的解析式,然后代值計算可得出/(工)的值.
本題考查了三角函數(shù)圖像的變換,考查函數(shù)求值問題,是基礎(chǔ)題.
5.【答案】4
【解析】解:如圖,根據(jù)題意可得所得棱臺為正三棱臺,
該棱臺的高等于大正三棱錐的高的∣?
設(shè)大正三棱錐的高為CH,則:BH=1BI=l×??r?=2/3
因為大正三棱錐的高為:DH=√DB2-BH2=J62-(2√^3)2=2√^^6-
所以該棱臺的高為IX2C=亨.
故選:A.
利用小三棱錐和大三棱錐的比例求解即可.
本題考查棱錐和棱臺的結(jié)構(gòu)特征,考查學(xué)生計算能力,屬于基礎(chǔ)題.
6.【答案】B
【解析】解:因為4+C=28,而4+C+B=τr,所以B=今
222--
則7~弘2+√^^3C—2acsin^=y∕~^3a+V^3c—√3αc=9??∕3,
得a?+c2—ac=9.
根據(jù)余弦定理可得爐=a2+c2-2accosB=a2+C2—ac=9,故b=3.
故選:B.
由三角形的內(nèi)角和可求出B=*再由余弦定理結(jié)合題意化簡即可得出答案.
本題考查余弦定理相關(guān)知識,屬于中檔題.
7.【答案】C
【解析】解:分別取P4AC,BC的中點E,F,H,連接
EF,FH,HE,AH.
因為點P在平面ABC上的射影是A,所以PA1平面ABC,
則PALAC,PA1AH.
因為E,F,H分別為P4AC,BC中點,所以尸E〃PC,
HF//AB,
所以PC與AB所成的角即/HFE或其補角.
因為力B=√40-4=6.所以AC=√36-4=4√^,PC=√32+4=6,所以HF=EF=?×
6=3.
又因為AH=√AC2+HC2=√32+1=,枳,所以HE=√AH2+AE2=√33+1=√-34.
所以CoSNEFH=心得或9+9—348
2×3×39
異面直線所成角的范圍是(0,芻,故異面直線PC與48所成角的余弦值為
故選:C.
PC與AB所成的角通過線線平行轉(zhuǎn)化為NHFE或其補角,再應(yīng)用余弦定理計算余弦值,最后根據(jù)異
面直線所成角的范圍確定符號即可.
本題主要考查異面直線所成角的求法,考查運算求解能力,屬于中檔題.
8.【答案】D
【解析】解:過E作EFInB,交4B于點F,
因為在E點處測得B點的仰角為45。,可得ABFE為等腰直角三角形,所以
BF=EF,
ED_14
因為4ECD=15°,所以CD
tanl5°tanl50'
在AACD中,由正弦定理得焉CD_14_C4
sin750-tan150cosl50-Sinl50'
又由sinl5°=sin(45o-30o)=sin450cos300-cos450sin300=v6~'12.
所以力。=曹4x*=14(√^3+l)m'
√6—√2
則4B=BF+ED=14(√^^+1)+14=(28+14√^^)τn.
故選:D.
過E作EF_L4B,得到BF=EF,在AACD中,由正弦定理得到坐=一人,進而求得AD的長.
sιn45Sinlb
本題主要考查了正弦定理,和差角公式在求解實際問題中的應(yīng)用,屬于中檔題.
9.【答案】ABD
2+lli_(2+lli)(2T)_4-2i+22i-ll”_15+2Oi
【解析】解:
2+i~(2+i)(2-i)-5一—5~
對于力,∣z∣=V9+16=5,4正確.
對于8,z=3—4i?B正確.
對于C,Z在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點為(3,4),在第一象限,C錯誤.
對于。,z-4i=3+4i-4i=3∈/?,。正確.
故選:ABD.
根據(jù)復(fù)數(shù)的除法運算化簡復(fù)數(shù),即可由選項逐一求解.
本題主要考查復(fù)數(shù)的四則運算,屬于基礎(chǔ)題.
10.【答案】BCD
【解析】解:對于4由三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式,可得cos(-]+2)=sin2,故A錯誤;
對于B,由sin2=2sinICoSl=要三吟;=/駕τ,故8正確;
sm^l+cos2ll÷tanzl
對于C,由COS70°÷cos50°=cos(6O0+10o)+cos(60o—10o)=COS600CoSl0°—sm60osml0o+
cos60°cosl00+sin60osinl0o
=2cos600cosl00=cosl0o,故C正確;
對于。,因為tɑnl20°=tan(110o+10o)=?=-<3,
'Jl-tanllθtαnlθ
所以tQ∏110°+tanlθ°=√-3tαnl10otαnl0o—√^3,
BPtαnll0o+tαnl0o+√-3=√^3tαnll0otαnl0o)故。正確.
故選:BCD.
根據(jù)三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式和三角恒等變換的公式,逐項判定,即可求解.
本題考查三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式和三角恒等變換,屬于中檔題.
11.【答案】AD
【解析】解:/(x)=sin2x+y∕-3cos2x-√^3=2sin(2x+今-V^3,
選項A,最小正周期T=與=兀,即選項A正確;
選項8,f(χ+≡)=2sin[2(x++≡]-O=2sin(2x+y)-其圖象不關(guān)于y軸對稱,即
選項8錯誤;
選項C,當(dāng)XeV,0]時,2x+a[—等該區(qū)間不是y=Sinx的增區(qū)間,即選項C錯誤;
選項£>,當(dāng)x∈[0,7τ]時,2x+1嗚等,
令/(X)=2sin(2x+≡)-<3=0,則sin(2x+勺=孕,
?32
所以2x+g=押冢格,
所以/(x)在[0,網(wǎng)上有3個零點,即選項。正確.
故選:AD.
利用輔助角公式化簡/(x),結(jié)合正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)逐一分析選項,即可.
本題考查三角函數(shù)的綜合應(yīng)用,熟練掌握正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì),輔助角公式是解題的關(guān)鍵,考
查邏輯推理能力和運算能力,屬于中檔題.
12.【答案】ACD
【解析】解:對于4連接DIC,D1A,AC,
在正方體中,由。p4J∕BC,=BC可得四邊形BCDυ4ι為平行四邊形,
所以。傳〃&B,
因為DICC平面4BG,τl1BU平面4BG,
所以。IC〃平面
同理可得ADi〃平面4BCi,
因為力ClnDlC=D1,AD1,DlCU平面。ι4C,
所以平面。14C〃平面4BG,
因為直線DlP與平面為BCl沒有公共點,
所以點P的軌跡線段4C,其長度為2/N,故A正確;
對于8:取4D,BC的中點M,N,連接DiM,D1N,
設(shè)DlM,DE交于點O,
在正方形AODl&中,AAOE與ZkODJlM全等,
所以4。MD+Z.0DM=90°,
所以Z?DOM=90t?即ClMIDE:
又M,N分別為中點,
所以MN1平面4。。送1,
又DEU平面ADDI4,
所以MN1DE;
因為MNCDlM=M,
所以O(shè)E_L平面DlMN.
因為ClP1DE,
所以點P的軌跡線段MN,其長度為2,故B不正確;
對于C:延長∕λ4,D1A1,延長FE交D力的延長線于M,過點A作/NJ.ME于N,連接BN,
由正方體的性質(zhì)可得84平面AooIa1,MEU平面4DD1%,
所以BA1ME;
因為ANl.ME,ANCiBA=A,
所以ME_L平面BaN,
因為BNU面BAN,
所以ME1BN,
所以NANB為二面角B-EF-"的平面角,
在直角三角形MAE中,4M=力E=I,所以/N=?,
在直角三角形BylN中,AN=¥,AB=2,
所以tanZ?ANB=2,至,故C正確;
對于。:延長EF,利用延長線與ZM,DCl的交點作出截面圖,如圖,
五邊形CNEFM即為過E,F,C的平面截該正方體所得截面,故。正確.
故選:ACD.
根據(jù)空間垂直和平行找到P的軌跡,可得4,B的正誤,利用定義求出二面角的正切值可得C的正誤,
作出截面圖可得。的正誤.
本題考查直線與平面的位置關(guān)系,解題中注意轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用,屬于中檔題.
13.【答案】I
【解析】解:因為α∈岑,2兀),所以^∈(?,兀),所以SinA0,
又因為CoSa=a可得S嗚=尸妥=∣?
故答案為:∣.
根據(jù)題意,利用余弦的倍角公式,得至USinl=在妥,即可求解.
本題主要考查了半角公式的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
14.【答案】7
【解析】解:由題意可知方程合+αx+b=O的另一個根為3-21,
則一α=(3-2i)+(3+2i)=6,e=(3-2i)(3+2i)=9-4i2=13,
則α=-6>b=13
故α+b=7.
故答案為:7.
由題得方程的另外一個虛根為3-2i,再利用韋達定理得解.
本題主要考查復(fù)數(shù)的四則運算,屬于基礎(chǔ)題.
15.【答案】I8
【解析】解::I碼=5,住|=2,且五在石上的投影向量為2以
胃"/=26,即方?b=2∣b∣2=8'
/一→.a?b84
??.8虱。,紡=而而=公=+
故答案為:8.
根據(jù)a在信上的投影向量為整?g,求出造石,再求出夾角的余弦值,即可得出答案.
網(wǎng)Ibl
本題考查平面向量數(shù)量積的性質(zhì),考查轉(zhuǎn)化思想,考查運算能力,屬于基礎(chǔ)題.
16.【答案】?
【解析】解:設(shè)Pa=1,則4。=√^^2.
?.?PA1底面力BCD,
AC是PC在底面4BCC上的射影,
貝IkPol是PC與底面ABCD所成的角,即NPCa=aO
則SinNPCA=瞿,即==4得PA=2,則AC=,3,
/CinZ
即4B=√AC2-BC2=√3-2=1,
即AB=P4貝IJ在RtZkPAB中,?PBA=≡
PB=BC=√^2,
???Pδ2+BC2=2+2=4=PC2,
.???PBC是直角三角形,則“BC=2
乙ABC=I,
???頂點B的曲率為2兀-≡-^-^=γ.
故答案為:?.
根據(jù)條件分別求出角B的面角之和,然后進行計算即可.
本題主要考查空間幾何體各面三角形夾角的計算,根據(jù)直角三角形的邊角關(guān)系進行計算是解決本
題的關(guān)鍵,是中檔題.
17.【答案】解:(1)因為Zi=l+i,z2=2+mi,
HfrDlZ2—2+欣_(2+mi)(IT)_(2÷m)+(τn-2)i
加以五=1+i=(l+i)(l-ι)=2,
由為純虛數(shù),得{jWU'解得m=-2?
故Tn=-2.
⑵山(1)可知金=(2+m"(m-2)i,
由∣^eR,得τn-2=0,解得m=2.則Z2=2+2i,
所以3zι+iz2=3+3i+2i-2=l+5i,
所以3Z[+iz2的實部為1,虛部為5,即實部與虛部之和為1+5=6.
【解析】⑴先計算含=O+"**),:從而可得{/彳=A求解即可;
(2)由題意可得m-2=0,解得m=2,從而可計算3z1+iz2=1+5i,進而可求解.
本題主要考查復(fù)數(shù)的四則運算,屬于基礎(chǔ)題.
18.【答案】解:(1)因為2S—V_5bccos/=0,所以bcsiτM—V"3bccosA=0,
則sirt4=y[~3cosA?所以tɑm4=√-3?
又因為4∈(0,π?),所以A=宗
(2)由余弦定理得,cos4='+c2-α2=L即爐+。2_49=兒,
2bc2
得S+c)2=49+3bc=169,則b+C=13,
故小ABC的周長為α+b+c=20.
【解析】(1)先利用題給條件求得tarM=q,進而求得角力的大??;
(2)先利用余弦定理求得b+c=13,進而求得448C的周長.
本題主要考查解三角形,余弦定理的應(yīng)用,考查運算求解能力,屬于中檔題.
19.【答案】解:⑴由題意可得/=巖—尹》則7=亨.
因為7=嗇,且3>0,所以3=3.
由圖可知f(等)=ACOS(半+R)=0,則等+φ=∕cπ+(∕c∈Z))
IoOoL
解得(P=kπ-^~(k∈Z).
因為-5<*<0,所以*=一(
由圖可知A=2.
故/(x)=2cos(3x-≡).
⑵由/(x)+l≤0,得2cos(3)-?+l≤0,BPcos(3x-?≤-?
?JN
則2"+與≤3x*≤2kττ+4(k∈Z),
解得等+g≤χ≤竽+會keZ),
即不等式/(乃+1≤0的解集為尊+熱竽+爭(k∈z).
【解析】(1)根據(jù)函數(shù)的周期求出3的值,再根據(jù)最值求出A的值,再根據(jù)最小值點求出W的值即得
解;
(2)利用余弦函數(shù)圖像解不等式cos(3x-金≤-抑得解.
本題主要考查三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
20.【答案】解:(I)證明:如圖,取AP的中點/,連接EF,DF,
因為F,E分別為PA,BP的中點,:48=2EF且£T〃4B,
■:AB=2CDHAB//CD,:.EF"CD且EF=CD,
???四邊形CEFC為平行四邊形,ΛCE//DF,
?.?0Fu平面4DP,CEC平面4DP,.?.CE〃平面4DP.
⑵選①,
如圖,連接4C,過點。作AB的垂線,垂足為M,
因為底面ABCD為等腰梯形,AB//CD,ZzMB=60。,AB=2,CD=1,
1
-
2
-
則力M=XAB-CD)=;,1
-
2
?.?PCJL平面力BCD,CDU面ZBCD,?PCICD,
ABCD1:,PC1CD,VCD=PC=1,.?.PD=V-2,
同理PCI4C,
????ADC=120o,AD=CD=1,
.*根據(jù)余弦定理易得AC=,?,???AP=√1÷3=2,
???由余弦定理可得CoSNP4D=22/二)2=3,
2PA-AD4
又0</.PAD<兀,則SinZ?PAD=√1-cos2?PAD=??-
4
?11_√^7√^7
SΔADP=]X1X2><T=-1
?.?CE〃平面ADP,
???點E到平面40P的距離等于點C到平面4。P的距離,
設(shè)C到平面ZDP的距離為山
則由Vc-ADP—^P-ACD'得gh×=ξ×l×∣×l×??,解得Zl=
???點E至IJ平面40P的距離為手,
選②如圖,連接4C,過點。作AB的垂線,垂足為M,
因為底面ABCD為等腰梯形,AB=2,CD=1,AB∕∕CD,/.DAB=60°,
1
-
21
-=
則AM=X48-CD)=4。=/1
-
2
v?DAB=60o,AD=AG=1,
ADG為正三角形,AD=AG=DG=CG=CD=1,
?.?COU1EMBCO,PC_L平面ABCO,
?PCA.CD,同理ABCD,?PC1CG,PC1CD,PC=1,.?.PG=PD=√^^)
???PC=1,.?.PG=PD=√^^2,
PDG的面積為"χ1XJ2-(;)2=彳,
VE為尸8的中點,.?,點B到平面PoG的距離等于點E到平面POG的距離的2倍,
設(shè)B到平面PZ)G的距離為無,
則V}>-BDG=VB-PDG,
.?.^×h×¥=∣×1×∣×1×?,解得h=
???點E到平面PDG的距離為空,
【解析】(1)利用線線平行的傳遞性證得四邊形CEFC為平行四邊形,再利用線面平行的判定定理
即可得證;
(2)①②利用等腰梯形與勾股定理求得所需線段長,從而求得所需三角形面積,再利用等體積法
即可得解.
本題考查線面平行的證明,點面距的求解,屬中檔題.
21.【答案】解:(1)因為asinB+6=√^2bcos4,
所以SinASinB+SinB=y∕~3sinBcosA<
又SinB≠0,所以S譏4+1=y∕~3cosA(
因為46(0,兀),SinA>0,所以CosA>0,
又SiMA+cos2√l=1,解得Sina=T,cos4=1?,
因為Ae(O,τr),所以4屋.
由已知可設(shè)BO=x,AB=C
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