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文檔簡(jiǎn)介

2023-2024學(xué)年河南省南陽(yáng)市高二上冊(cè)期末數(shù)學(xué)模擬試題

一、單選題

1.過(guò)點(diǎn)(T,2)且與直線y=2x+l垂直的直線方程為()

A.2x-y+4=0B.x-2y+5=0

C.2x+y=0D.x+2y-3=0

【正確答案】D

【分析】利用兩直線互相垂直斜率的關(guān)系及點(diǎn)斜式即可求解.

【詳解】與直線y=2x+i垂直的直線的斜率左=-;,

.?.所求的直線方程為y-2=-;(x+1),即為x+2y-3=0,

故選.D

2.在空間四邊形力8co中,點(diǎn)”,G分別是8c和C。的中點(diǎn),則彳豆+;(85+8心)=()

A.ADB.GAC.AGD.MG

【正確答案】C

【分析】根據(jù)向量加法的三角形法則即可求解

【詳解】如圖所示,G是CO的中點(diǎn),則!西=而,

2

刀+;(而+隔=翔+1(阮+而+西^AB+BC+^Cb^AC+CG^~A(,

故選:C.

3.設(shè)隨機(jī)變量X8(2,p),y~8(4,p),若尸則。(y)=()

【正確答案】D

【分析】根據(jù)隨機(jī)變量x8(2,p)和尸(X21)=,,寫(xiě)出概率的表示式,得到關(guān)于P的方程,

9

解出°的值,再根據(jù)y~8(4,p),由二項(xiàng)分布的方差公式求得到結(jié)果.

【詳解】隨機(jī)變量X5(2,P{X>1)=1=0)=1-C?(1-p)2=|,解得";,

二y~44,[,則D(y)=4x;x(l-jq

故選:D.

4.直線3x+y-a=0截圓x2+V+2x-4y-5=0所得的弦長(zhǎng)為2回,則實(shí)數(shù)。的值為()

A.-1B.1C.-3D.3

【正確答案】A

【分析】根據(jù)弦長(zhǎng)等于直徑確定直線過(guò)圓心即可求解.

【詳解】圓x2+V+2x-4y-5=0的圓心為(-1,2),

半徑一5+16+2”阿

2

因?yàn)橹本€截圓所得的弦長(zhǎng)為2J6=2r,

所以直線經(jīng)過(guò)圓的圓心,所以-3+2-〃=0解得〃=-1,

故選:A.

5.將甲,乙等5名志愿者全部分派到4個(gè)核酸采樣點(diǎn)協(xié)助工作(每個(gè)采樣點(diǎn)至少1人),其

中甲,乙兩人不能去同一個(gè)采樣點(diǎn),則不同的分派方案共有()

A.120種B.216種C.240種D.432種

【正確答案】B

【分析】先分成四組,再排列即可求解.

【詳解】依題意,

情況一:甲,乙單獨(dú)作為一組,剩余3人分成2組,

則有C;A:=3x24=72種方案;

情況二:甲與其他三人中的一人作為一組,剩余乙和其他2人作為3組,

則有C;A:=3x24=72種方案;

情況三:乙與其他三人中的一人作為一組,剩余甲和其他2人作為3組,

則有C;A:=3x24=72種方案;

所以總共的方案為:72+72+72=216種.

故選:B.

6.與圓(x-3『+(y-2/=4相切,且在兩坐標(biāo)軸上的截距互為相反數(shù)的直線有()

A.1條B.2條C.3條D.4條

【正確答案】C

【分析】在兩坐標(biāo)軸上的截距互為相反數(shù)的直線,斜率為1或直線過(guò)原點(diǎn),由直線與圓相切,

圓心到直線的距離等于半徑,列出方程求解即可.

【詳解】圓(x-3y+(y—2)2=4,圓心坐標(biāo)為(3,2),半徑為『=2,

滿足題意的直線方程斜率可以為1,設(shè)直線方程為,

——幣?=2解得a—\+2&,?,?此

因?yàn)橹本€與圓相切,所以圓心到直線的距離"=/,即

時(shí)滿足條件的直線有兩條:x-y-1-2y/2=0和x-y-l+2近=0;

滿足題意的直線可以過(guò)原點(diǎn)時(shí),直線傾斜角為90"時(shí)顯然不與圓相切,設(shè)直線方程為夕=日,

因?yàn)橹本€與圓相切,所以圓心到直線的距離1=廠,即畢三=2,解得無(wú)=0或左其

a+i5

I?

中左=0時(shí),直線為x軸,不合題意,故此時(shí)滿足條件的直線有一條:y=yx;

綜上所述:滿足條件的直線有三條,如圖所示,

故選:C.

7.如圖,在正方體/BCD—48GA中,點(diǎn)E,F分別為D?,的中點(diǎn),則直線NC與

平面EFC所成的角的正弦值為()

3E£

o

AB

A.;B.平C.

t巾

【正確答案】B

【分析】利用空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算求線面夾角.

【詳解】建系如圖,設(shè)正方體邊長(zhǎng)為2,

/5

所以4(2,0,0),C(0,2,0),£(0,1,2),F(l,2,2),

所以Z=(-2,2,0),E^=(1,1,0),£T=(0,1,-2),

設(shè)平面EFC的法向量為m=(x,y,z),

EF-TH=x+y=0,

所以{—,^x=2,y=-2,z=-\f

ECm=y-2z=0,

所以送=(2,-2,-1),

AK-AC,m_82yf2

所以C0S</CM>=同同=折=一亍,

所以ZC與平面E尸c所成的角的正弦值為2包.

3

故選:B.

8.5個(gè)人排成一列,已知甲排在乙的前面,則甲、乙兩人不相鄰的概率為()

4

D.-

5

【正確答案】C

【分析】利用插空法,結(jié)合古典概率模型求解即可.

【詳解】5個(gè)人全排列且甲排在乙的前面有田=60種方法,

2

將剩余三人排成一列有A;中排法,產(chǎn)生4個(gè)空位,

讓甲、乙選擇兩個(gè)空位插空,則有A:種方法,

所以甲、乙兩人不相鄰的安排方法有A;A;種方法,

其中甲排在乙的前面的有包>=36種方法,

2

所以甲、乙兩人不相鄰的概率為要=占,

605

故選:C.

9.已知點(diǎn)4(0,1,1),80,2,1),C(2,l,3),則平面43C的方程為()

A.x-y-z+2=0B.x-y+z=0

C.x+y+z+2=0D.x-y-z=0

【正確答案】A

【分析】設(shè)平面的方程為"+cz+d=0,代入4民C三點(diǎn)的坐標(biāo)求系數(shù)即可.

【詳解】設(shè)平面/18C的方程為ax+by+cz+d=0,"也c不同時(shí)為0,

b+c+d=0

代入48,C三點(diǎn)的坐標(biāo),得<4+2b+c+d=0,解得6=-凡。=-2d=24,

2a+b+3c+d=0

所以平面NBC的方程為x—y—z+2=0.

故選:A

10.已知雙曲線Ud—/=1的左,右焦點(diǎn)分別為耳,工,過(guò)耳的直線與雙曲線。僅有一個(gè)公

共點(diǎn)產(chǎn),則儼£|=()

A.yB.-C.-D.-

2222

【正確答案】C

【分析】利用已知條件求出過(guò)G且與雙曲線僅有一個(gè)交點(diǎn)的直線方程,將該直線與雙曲線

聯(lián)立求得點(diǎn)P的坐標(biāo),最后利用雙曲線的定義求出I尸國(guó)即可.

【詳解】由已知得「2=/+/=1+]=2,.?.左焦點(diǎn)耳的坐標(biāo)為卜"0),

?.?過(guò)丹的直線與雙曲線C僅有一個(gè)公共點(diǎn)P,

.??該直線與雙曲線的漸近線N=X或y=-x平行,

...不妨設(shè)該直線方程為y=x+VI,

3五

[x2-y2=1苫=-丁f3V2近

將直線與雙曲線聯(lián)立廣,解得廣4,即p一個(gè),4

y=x+y/2V2I44

又力叫|一|尸制=2,.?.|P國(guó)=2+|歷|=:,

故選.C

11.若(X-1產(chǎn)3-(x.產(chǎn),=旬+%*+/*2+…+出023姆”,則

232023

2ai+2a2+2ai+---+2a2023=()

A.22022+2B.2M22-2C.22022+lD.22022-l

【正確答案】A

【分析】根據(jù)二項(xiàng)展開(kāi)式,令x=0求出%=-1-22022,再令X=2即可求解.

【詳解】令x=0,則有(-1『⑵即%=-1-22022,

2023

再令x=2可得1—0=a0+2al+2~a?+…+2”"a,o”,

所以2%+2?%+2,%+…+22°23a2必=1-4=22022+2,

故選:A.

12.已知拋物線C:j?=2px的(p>0)焦點(diǎn)為尸,準(zhǔn)線為/,過(guò)尸的直線相交拋物線C于

A,B兩點(diǎn),若在直線/上存在一點(diǎn)使是等邊三角形,則直線,〃的斜率為()

A.士@B?士也C.±5/2D.士、

32

【正確答案】B

【分析】設(shè)直線,"的方程為x=5+H(/HO),N8的中點(diǎn)為。,結(jié)合題意,可

得|加0|=@根8|且加。,力8,將直線方程與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式即

可求解.

【詳解】設(shè)直線〃7的方程為X=5+”(fWO),"(國(guó),凹),8(々,外),48的中點(diǎn)

為。,

聯(lián)立方程組」二萬(wàn)十",整理可得V-2pW-p2=0,

y2=2px

則凹+為=2。/,凹?歹2=-〃2,所以0(_^+p汽p/),

[4回=J1+”|必-央2|=jl+/,4.2/+4夕2=2夕(r+1),

要使AMAB是等邊三角形,則|M0|=^-\AB\且,

+3。-pt7=^yx2p(l+/:

即.y。-pt一.‘

PP.2~

----------pi

122

所以[(P+P/)2+(M-4=3/(1+產(chǎn)『①,

t=3

[y0-Ppt+pf?

將②式代入①式整理,可得一一3〃-2=0,

所以(d+1)2(*-2)=0,所以產(chǎn)=2,所以/=土忘,

所以直線加的斜率為左=±正,

2

故選.B

二、填空題

13.已知隨機(jī)變量J服從正態(tài)分布N(10,〃),若尸償43。+1)=0.5,則實(shí)數(shù)。=.

【正確答案】3

【分析】由正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)可知,得正態(tài)曲線關(guān)于x=10對(duì)稱,且RXM10)=0.5,結(jié)

合題意得到。的值.

【詳解】隨機(jī)變量g服從正態(tài)分布N(10,b2),正態(tài)曲線關(guān)于x=10對(duì)稱,且尸(X410)=0.5,

由尸偌43。+1)=0.5,可知3a+l=10,解得a=3.

故3.

14.若卜-展開(kāi)式的二項(xiàng)式系數(shù)和為32,則展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為.(用數(shù)字作

答)

【正確答案】40

【分析】根據(jù)二項(xiàng)式系數(shù)和為2"=32,求出〃,即可求出二項(xiàng)式展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng).

【詳解】因?yàn)槎?xiàng)式系數(shù)和2"=32,

因此〃=5,

又小=541年]=c(2)r『

令人=2,常數(shù)項(xiàng)為C;(一2『=40.

故40.

15.如圖,已知四棱柱/8CD-44GA的底面/8C。是邊長(zhǎng)為1的正方形,且

ZClCD=ZClCfi=DD1=2,貝川同卜.

【正確答案】歷

【分析】記赤=萬(wàn),CD=b,CC}=c,利用基底表示所求向量,然后將向量的模轉(zhuǎn)化為數(shù)

量積計(jì)算即可.

【詳解】設(shè)CB=a,CD=b,CCt=c,則AC^AC+CC^CC.-CB-CD^c-a-b,

TT

底面48CZ)是邊長(zhǎng)為1的正方形,且NGCQ=NGC8=5,DD\=2,

一一1-1

則有,2=1,廬=1,c2=4,萬(wàn)齒=0,5-c=lx2x—=1,A??=lx2x—=1,

則|屬『=(5一萬(wàn)一5)2=萬(wàn)2+52+52+蜀方-2萬(wàn)g-歷W=I+I+4+O-2-2=2,

所以I用卜啦.

故也

_..r2v2,,

16.已知。為坐標(biāo)原點(diǎn),尸為雙曲線F-5=Ia>06>0的左焦點(diǎn),P是該雙曲線上的一

a2b2

點(diǎn),且尸。尸是等腰直角三角形,則該雙曲線的離心率為.

【正確答案】立工或反+近

22

【分析】雙曲線的右焦點(diǎn)為乙,由已知條件計(jì)算尸運(yùn)用雙曲線的定義和離心率公式,

計(jì)算即可.

【詳解】設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為死,

當(dāng)NP尸0=90"時(shí),如圖,連接尸鳥(niǎo),

OF-c,F(xiàn)F2=2c

所以/PF?+尸8=&,2a=PF「PF=&-c,

則雙曲線的離心率為e=£=——=巫里

aV5-12

V2y/277Z7O

—OF=J-FF=2C

222

在△PFB中,^PFF2=^f由余弦定理得尸=尸尸+尸6_2尸尸/685:=:,,

Gj7hlpj7yf^0nrDJ76

nF以PF.=--c,2a=PF、-PF=--c---c,

2_22

4M+6

雙曲線的離心率為e=-

aVio-^/2-2

故”或W+&

2

三、解答題

17.某車(chē)間生產(chǎn)一批零件,現(xiàn)從中隨機(jī)抽取10個(gè),測(cè)量其內(nèi)徑的數(shù)據(jù)如下(單位:mm):

192,192,193,197,200,202,203,204,208,209.設(shè)這10個(gè)數(shù)據(jù)的均值為〃,標(biāo)準(zhǔn)

差為?

(1)求〃和。;

(2)已知這批零件的內(nèi)徑X(單位:mm)服從正態(tài)分布NJ。?),若該車(chē)間又新購(gòu)一臺(tái)設(shè)

備,安裝調(diào)試后,試生產(chǎn)了5個(gè)零件,測(cè)量其內(nèi)徑(單位:mm)分別為:181,190,198,

204,213,如果你是該車(chē)間的負(fù)責(zé)人,以原設(shè)備生產(chǎn)性能為標(biāo)準(zhǔn),試根據(jù)3o■原則判斷這臺(tái)

設(shè)備是否需要進(jìn)一步調(diào)試?并說(shuō)明你的理由.

參考數(shù)據(jù):若X貝IJ:

P(〃-<7<XW〃+cr)=0.6826,P(〃-2b<XW〃+2b)a0.9544,

P(〃-3b<X4〃+3o?卜0.9974,0.9974、0.99.

【正確答案】(1)〃=200,(r=6

(2)這臺(tái)設(shè)備需要進(jìn)一步調(diào)試,理由見(jiàn)解析

【分析】(1)利用公式計(jì)算出平均數(shù)和方差,進(jìn)而求出標(biāo)準(zhǔn)差;

(2)計(jì)算出五個(gè)零件的內(nèi)徑中恰有1個(gè)不在(〃-3b,〃+3內(nèi)的概率約為0.01485,而又試產(chǎn)

的5個(gè)零件中內(nèi)徑出現(xiàn)了1個(gè)不在(〃-3b,〃+3內(nèi)內(nèi),根據(jù)3b原則,得到結(jié)論.

【詳解】(1)=-^(192+192+193+197+200+202+203+204+208+209)=200,

cr2=^[82+82+72+32+02+22+32+42+82+92]=36,

故cr=^36=6;

(2)由題意得:XN(200,36),

尸(200-18<X4200+18),0.9974,即尸(182<X4218)=0.9974,

所以五個(gè)零件的內(nèi)徑中恰有1個(gè)不在(〃-36〃+3司的概率為

C;(0.997)4x(1-0.997)?0.01485,

又試產(chǎn)的5個(gè)零件中內(nèi)徑出現(xiàn)了1個(gè)不在(〃-3b,〃+3b]內(nèi),

所以小概率事件出現(xiàn)了,根據(jù)3b原則,這臺(tái)設(shè)備需要進(jìn)一步調(diào)試.

18.已知四個(gè)點(diǎn):1(-2,0),5(6,0),C(-l,7),0(5,-1).

(1)從A,B,C,。四點(diǎn)中選3個(gè)點(diǎn)確定一個(gè)三角形,求出該三角形的外接圓加的方程;

(2)過(guò)點(diǎn)E(3,1)作直線/交圓加于P,。兩點(diǎn),若|PQ|=4而,求直線/的方程.

【正確答案】(1)/+),-4》-6了-12=0

(2)X=3或3》+4”13=0

【分析】(1)利用圓的一般方程,待定系數(shù)法求解;

(2)根據(jù)弦長(zhǎng)公式求出直線/的距離為1,再根據(jù)點(diǎn)到直線距離公式求解.

【詳解】(1)設(shè)所求圓方程為/+/+必+4+尸=0,

⑴選力(-2,0),8(6,0),C(-l,7),

4-2。+尸=0[£>=-4

則有<36+6。+尸=0解得,E=-6,

50-O+7E+尸=0尸=-12

所以所求圓方程為/+/-4x-6_y-12=0;

(ii)選4(-2,0),8(6,0),£>(5,-1),

4-2。+尸=0£>=-4

則有.36+6。+尸=0解得?£=-6,

26+5£>-E+F=0F=-12

所以所求圓方程為x2+y2-4x-6j^-12=0;

(iii)選4(-2,0),C(-l,7),0(5,-1),

(4—20+尸=0D=-4

則有〈50—Q+7E+尸=0解得{E=-6,

26+5D—E+F=0F=-12

所以所求圓方程為/+/-4x-6^-12=0;

(iiii)選8(6,0),C(-l,7),0(5,-1),

‘36+60+尸=0伊=-4

則有卜0-。+7£+尸=0解得<£=-6

26+5D-E+F=0尸=一12

所以所求圓方程為工2+/一以一6尸12=0.

(2)由(1)可知圓心為(2,3),半徑「=46+36+48=5,

2

設(shè)圓心(2,3)到直線/的距離為d,

因?yàn)?2\Jr2-d2=4\[b解得d-\,

若直線/的斜率不存在,則方程為x=3,

此時(shí)圓心到直線x=3的距離為3-2=1滿足題意;

若直線/的斜率存在,則設(shè)方程為y-1=以》-3),

即fcv-y+1-3無(wú)=0,

\~k-2\3

因?yàn)閳A心到直線的距離〃=匕一=1解得%=-=,

VA2+14

所以直線/的方程為y-l=-*-3)即3x+4y—13=0.

綜上直線/的方程為x=3或3x+4y-13=0.

19.已知點(diǎn)P到點(diǎn)F(2,0)的距離比它到直線x=-l的距離大1.

(1)求點(diǎn)尸的軌跡C的方程;

(2)點(diǎn)M為軌跡C上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)〃作圓N:(x-6>+y2=4的切線,切點(diǎn)分別為A,B,

求四邊形MANB面積的最小值.

【正確答案】(l)/=8x

(2)四邊形MANB面積的最小值為4近.

【分析1(1)設(shè)點(diǎn)尸(x,y),由條件公式列等式化簡(jiǎn)可得軌跡方程.

⑵求|MN|的最小值,由此可求四邊形M4N8面積的最小值.

【詳解】(1)設(shè)P(x,?為曲線上任意一點(diǎn),

因?yàn)辄c(diǎn)P到點(diǎn)尸(2,0)的距離比它到直線x=-l的距離大1.

所以^(x-2)2+y2=|x+l|+l,

當(dāng)》2-1時(shí)-,化簡(jiǎn)可得/=8x,

當(dāng)X<-1時(shí),,化簡(jiǎn)可得y2=4x-4,又4x-4<0,矛盾,

所以點(diǎn)尸的軌跡C的方程為_(kāi)/=8x;

(2)由圓N:(x-6)2+/=4可得N(6,0),半徑為2,

所以當(dāng)f=±4時(shí),|初V|取最小值4VL又|M4|=新甫—M2=J|MV『-4

所以當(dāng)f=±4時(shí),|朋聞取最小值2近,

又四邊形M4NB面積S=2X;X|K4|XMM=2|M4|,

所以SW4近,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,4)或(2,-4)時(shí)等號(hào)成立,

所以四邊形M4N8面積的最小值為4近.

20.如圖,在四棱錐尸-/BCD中,底面N5CD是直角梯形,ZABC=NBAD=90°,P8,平

?ABCD,8c=280=4/0=4.

(1)證明:PDLCD;

(2)若尸8=2,求二面角尸-CD-4的平面角的大小.

【正確答案】(1)見(jiàn)解析

一兀

⑵彳

【分析】(1)8為坐標(biāo)原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,寫(xiě)出相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),得到相關(guān)向量,計(jì)算

而?麗=0即可;

(2)求出平面2。的法向量沅=(0,0,1),求出平面NCD的法向量萬(wàn)=(1,6,2),利用空間

向量夾角公式即可得到二面角大小.

【詳解】(1)-.■ZABC=ZBAD=90\:.AB1AC,

P8_L平面/BCD,AB,BCu面ABCD,;.PB上4B,PBl.BC,

故以8為U坐標(biāo)原點(diǎn),BC,BA,BP為MV/軸建立空間直角坐標(biāo)系如圖,

■:BC=2BD=4AD=4,:.BC=4,BD=2,AD=\,

48=省,設(shè)尸8=凡則。(4,0,0),。(1,6,0),尸(0,0,哈

.?.麗=(1,£_0),麗=(-3,收0),

vP?CD=-3+3=0,PDA.CD.

(2)由(1)知2(0,6,0),8(0,0,0),尸(0,0,2),

平面48的法向量取而=(0,0,1),

PD=(1,^-2),CD=(-3,>^0),

設(shè)平面/CQ的法向量五=(x,y,z),

PDii^Ox+y/3y-2z=0

則即,

CDn=Q-3x+\/3y-0

取x=l得無(wú)=(1,32),

in-h_V2

cos(應(yīng),n)=

I回萬(wàn)廣5"'

由圖易得此二面角的平面角為銳角,

所以二面角P-CD-A的平面角的大小為二7T.

21.本次數(shù)學(xué)考試中共有12個(gè)選擇題,每小題5分,共60分,在每小題給出的A,B,C,

D四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.本次考試的12個(gè)選擇題中,甲同學(xué)會(huì)其中的

10個(gè),另外2個(gè)題只能隨意猜:乙同學(xué)會(huì)其中的9個(gè),其它3個(gè)題中有2個(gè)題各能排除2

個(gè)錯(cuò)誤選項(xiàng),另外1個(gè)題能排除1個(gè)錯(cuò)誤選項(xiàng).

(1)設(shè)甲同學(xué)在本次考試中選擇題得分為X,求X的分布列及均值;

(2)設(shè)乙同學(xué)在本次考試中選擇題得分為y,求丫的分布列及均值;

(3)求甲同學(xué)和乙同學(xué)在本次考試中選擇題得分相同的概率.

【正確答案】⑴分布列見(jiàn)解析,E(x)=52.5;

(2)分布列見(jiàn)解析,后(丫)=岸:

35

(3)—.

96

【分析】(1)由條件求隨機(jī)變量X的所有可能取值,確定取各值的概率,即可確定其分布列

和均值;

(2)由條件求隨機(jī)變量y的所有可能取值,確定取各值的概率,即可確定其分布列和均值:

(3)利用概率乘法公式和加法公式求概率.

【詳解】(1)由已知隨機(jī)變量X的可能取值為50,55,60,

P(X=50)=—x—=—,P(X=55)=2x—x—=—=—,

'74416'744168

P(X=60)=—x—=—,

'74416

所以隨機(jī)變量X的分布列為

X505560

931

P

168?6

93j

E(X)=50x—+55x-+60x—=52.5

'/16816

(2)由己知隨機(jī)變量丫的可能取值為45,50,55,60,

1I241

+—X—x———

223123

所以隨機(jī)變量y的分布列為

Y45505560

]_5]_1

P

612312

£(K)=45x-+50x—+55x-+60x—=—;

'/6123123

a515

(3)因?yàn)镻(X=5O,y=5O)=而x^=R,

311

P(X=55,Y=55)=

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