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文檔簡介

(4)概率統(tǒng)計與計數(shù)原理一2024屆高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)巧刷高考題型

之解答題

一、解答題

1、為應(yīng)對全球氣候變化,我國制定了碳減排的國家戰(zhàn)略目標(biāo),采取了一系列政策措施

積極推進(jìn)碳減排,作為培育發(fā)展新動能、提升綠色競爭力的重要支撐,節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域

由此成為全國各地新一輪產(chǎn)業(yè)布局的熱點和焦點.某公司為了解員工對相關(guān)政策的了解

程度,隨機(jī)抽取了180名員工進(jìn)行調(diào)查,得到如下表的數(shù)據(jù):

性別

了解程度合計

男性女性

比較了解6060

不太了解2020

合計

(1)補(bǔ)充表格,并根據(jù)小概率值夕=0025的獨立性檢驗,分析了解程度與性別是否

有關(guān)?

(2)用分層抽樣的方式從不太了解的人中抽取12人,再從這12人中隨機(jī)抽取6人,

用隨機(jī)變量X表示這6人中男性員工人數(shù)與女性員工人數(shù)之差的絕對值,求X的分布

列和數(shù)學(xué)期望.

附表及公式:

a0.100.050.0250.0100.001

Xa2.7063.8415.0246.63510.828

n(ad-bc)2

’(a+/?)(c+d)(a+c)(b+d)

1、答案:(1)了解程度與性別無關(guān)

⑵X的分布列見解析‘?dāng)?shù)學(xué)期望為力

解析:(1)補(bǔ)充表格如下:

性別

了解程度合計

男性女性

比較了解6060120

不太了解202060

合計80100180

零假設(shè)為Ho:了解程度與性別無關(guān).

根據(jù)列聯(lián)表中的數(shù)據(jù),經(jīng)計算得到/=竺沙°義40-60*2°尸=-=4.5<5.024,

120x60x80x1002

根據(jù)小概率值夕=0.025的獨立性檢驗,沒有充分證據(jù)推斷為不成立,

因此可以認(rèn)為“°成立,即了解程度與性別無關(guān).

(2)用分層抽樣在不太了解的60人中抽取12人,抽得女性8人,男性有4人.

X的可能取值為0,2,4,6.

o16

則P(X=0)=-^=3,P(X=2)=

33

p(X=4)=^^=—,P(X=6)=^^=—

C:233C:?33

X的分布列為:

X0246

81681

P

33333333

…、c8c16/8/170

二.E(X)—Ox1~2x---F4x----F6x—=—.

3333333333

2、2022年卡塔爾世界杯決賽于當(dāng)?shù)貢r間12月18日進(jìn)行,最終阿根廷通過點球大戰(zhàn)總

比分7:5戰(zhàn)勝法國,奪得冠軍.根據(jù)比賽規(guī)則:淘汰賽階段常規(guī)比賽時間為90分鐘,若在

90分鐘結(jié)束時進(jìn)球數(shù)持平,需進(jìn)行30分鐘的加時賽,若加時賽仍是平局,則采用“點球大

戰(zhàn)”的方式?jīng)Q定勝負(fù).“點球大戰(zhàn)”的規(guī)則如下:①兩隊各派5名隊員,雙方輪流踢點球,累

計進(jìn)球個數(shù)多者勝;②如果在踢滿5輪前,一隊的進(jìn)球數(shù)已多于另一隊踢滿5輪最多可

能射中的球數(shù),則不需要再踢(例如:第4輪結(jié)束時,雙方“點球大戰(zhàn)”的進(jìn)球數(shù)比為2:0,

則不需要再踢第5輪);③若前5輪“點球大戰(zhàn)”中雙方進(jìn)球數(shù)持平,則從第6輪起,雙方

每輪各派1人踢點球,若均進(jìn)球或均不進(jìn)球,則繼續(xù)下一輪,直到出現(xiàn)一方進(jìn)球另一方不

進(jìn)球的情況,進(jìn)球方勝出.

(1)假設(shè)踢點球的球員等可能地隨機(jī)選擇球門的左、中、右三個方向射門,門將也會等

可能地選擇球門的左、中、右三個方向來撲點球,而且門將即使方向判斷正確也只有3的

5

可能性將球撲出.若球員射門均在門內(nèi),在一次“點球大戰(zhàn)”中,求門將在前4次撲出點球的

個數(shù)X的分布列期望;

(2)現(xiàn)有甲、乙兩隊在決賽中相遇,常規(guī)賽和加時賽后雙方0:0戰(zhàn)平,需要通過“點球大

戰(zhàn)”來決定冠軍.設(shè)甲隊每名隊員射進(jìn)點球的概率均為3,乙隊每名隊員射進(jìn)點球的概率

4

均為2,假設(shè)每輪點球中進(jìn)球與否互不影響,各輪結(jié)果也互不影響.

3

(i)若甲隊先踢點球,求在第3輪結(jié)束時,甲隊踢進(jìn)了3個球并獲得冠軍的概率;

(ii)求“點球大戰(zhàn)”在第7輪結(jié)束,且乙隊以6:5獲得冠軍的概率.

2、答案:(1)1

5

(2)士-

1152

解析:(1)根據(jù)題意門將每次撲中點球概率夕=

355

X的可能取值為0,1,2,3,4,且X

I5)

P(X=O)04=|||;

p(x=i)=cA(i—

P(X=2)=O?=急;

尸(X=3)=C?3(i—0=怒

P(X=4)=C?4(i—必。1

625

(2)(i)甲隊先踢點球,第三輪結(jié)束時甲隊踢進(jìn)了3個球,并獲得冠軍,

則乙隊沒有進(jìn)球,所以甲隊獲得冠軍的概率為弓]x,-:=~

(ii)點球在第7輪結(jié)束,且乙隊以6:5獲勝,

所以前5輪戰(zhàn)平,且第6輪戰(zhàn)平,第7輪乙隊1:o勝甲隊

當(dāng)前5輪兩隊為4:4時,

乙隊勝出的概率為C:(-3VxL1c,:2丫-x1-〕x/3-X-2^x(1ix2-、=2上5

5⑷4§⑶3JU3jU3j2304

當(dāng)前5輪兩隊為5:5時,

(3V(2丫](11)門2、1

乙隊勝出的概率為c;-xc;-x-Lx-LX-Lx-

⑷\3jU3jU3J2304

因為上述兩個事件互斥,所以乙隊勝出的概率為三+」一=」".

230423041152

3、網(wǎng)上購物就是通過互聯(lián)網(wǎng)檢索商品信息,并通過電子訂購單發(fā)出購物請求,廠商通過

郵購的方式發(fā)貨或通過快遞公司送貨上門,貨到后通過銀行轉(zhuǎn)賬、微信或支付寶支付等

方式在線匯款,根據(jù)2019年中國消費者信息研究,超過40%的消費者更加頻繁地使用網(wǎng)

上購物,使得網(wǎng)上購物和送貨上門的需求量激增,越來越多的消費者也首次通過第三方

APP、品牌官方網(wǎng)站和微信社群等平臺進(jìn)行購物,某天貓專營店統(tǒng)計了2020年8月5日

至9日這5天到該專營店購物的人數(shù)%和時間第七天間的數(shù)據(jù),列表如下:

Xi12345

%75849398100

(1)由表中給出的數(shù)據(jù)是否可用線性回歸模型擬合人數(shù)y與時間x之間的關(guān)系?若可

用,估計8月10日到該專營店購物的人數(shù)(人數(shù)用四舍五入法取整數(shù);若|川>0.75,則線性

相關(guān)程度很高,可用線性回歸模型擬合,計算廠時精確到0.01).

-磯

參考數(shù)據(jù):J石布=6588?附:相關(guān)系數(shù)r=1日,回歸直線方程的斜率

宓…溝…)2

£(玉T(x-y)

b=上1—-;,截距a=y一5尤?

z…

i=l

(2)運用分層抽樣的方法從第1天和第5天到該專營店購物的人中隨機(jī)抽取7人,再從

這7人中任取3人進(jìn)行獎勵,求這3人取自不同天的概率.

(3)該專營店為了吸引顧客,推出兩種促銷方案:方案一,購物金額每滿100元可減10

元;方案二,一次性購物金額超過800元可抽獎三次,每次中獎的概率均為L且每次抽獎

3

互不影響,中獎一次打9折,中獎兩次打8折,中獎三次打6折.某顧客計劃在此專營店購

買1000元的商品,請從實際付款金額的數(shù)學(xué)期望的角度分析選哪種方案更優(yōu)惠.

3、答案:(1)可用線性回歸模型擬合人數(shù)y與天數(shù)x之間的關(guān)系,8月10日到該專營

店購物的人數(shù)約為109;

⑵-;

7

(3)選擇方案二更劃算.

解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可得是=3,亍=90,£(玉-葉=1。,£(乂_討=434

i=li=l

i=l

64

所以廠=?0.97>0,75

V4340

所以可用線性回歸模型擬合人數(shù)y與天數(shù)%之間的關(guān)系.

而、生業(yè)曰

64人彳

——=6.4,

10

i=l

貝14=7—=90—6.4x3=70.8,

所以3=6.4%+70.8,

令光=6,可得3=109.2.

答:8月10日到該專營店購物的人數(shù)約為109.

(2)因為75:100=3:4,所以從第1天和第5天取的人數(shù)分別為3和4,從而3人取自不

同天的種數(shù)為C*C;+CjC\,

所以概率p=C?+C阻=6

C;7

答:這3人取自不同天的概率為9.

7

(3)若選方案一,需付款1000—100=900元.

若選方案二,設(shè)需付款X元,則X的取值可能為600,800,900,1000,

則尸(X=600)=C;x&吟,

P(X=900)=C;g1j卷,

P(X=1000)=C;x]£|*,

iA19o9A9OO

所以石(X)=600x——+800x——+900x——+1000><——=--------<900,

2727272727

因此選擇方案二更劃算.

4、某疫苗生產(chǎn)單位通過驗血的方式檢驗?zāi)撤N疫苗產(chǎn)生抗體情況,現(xiàn)有〃(〃eN*)份血液

樣本(數(shù)量足夠大),有以下兩種檢驗方式:

方式一:逐份檢驗,需要檢驗n次;

方式二:混合檢驗,將其中網(wǎng)左eN*且左?.2)份血液樣本混合檢驗,若混合血樣無抗體,說明

這左份血液樣本全無抗體,只需檢驗1次;若混合血樣有抗體,為了明確具體哪份血液樣

本有抗體,需要對每份血液樣本再分別化驗一次,檢驗總次數(shù)為(左+1)次.

假設(shè)每份樣本的檢驗結(jié)果相互獨立,每份樣本有抗體的概率均為0(。<0<1).

(1)現(xiàn)有7份不同的血液樣本,其中只有3份血液樣本有抗體,采用逐份檢驗方式,求恰

好經(jīng)過4次檢驗就能把有抗體的血液樣本全部檢驗出來的概率;

(2)現(xiàn)取其中網(wǎng)左eN*且左一2)份血液樣本,記采用逐份檢驗方式,樣本需要檢驗的總次

數(shù)為加;采用混合檢驗方式,樣本需要檢驗的總次數(shù)為3?

①若ER)=E值),求P關(guān)于左的函數(shù)關(guān)系式0=式燈;

1

②已知p=l_e「M以檢驗總次數(shù)的期望為依據(jù),討論采用何種檢驗方式更好?

參考數(shù)據(jù):In2=0.693,In25=3.219,In26=3.258,ln27=3.296,ln28=3.332.

4

4、答案:(1)—

(2)見解析

解析:(1)設(shè)恰好經(jīng)過4次檢驗就能把有抗體的血液樣本全部檢驗出來為事件A,

事件A分為兩種情況,一種是前三次檢驗中,其中兩次檢驗出抗體,第四次檢驗出抗體,二

是前四次均無抗體,

所以P(A)=C;C;9+A:=1,

A;35

所以恰好經(jīng)過4次檢驗就能把有抗體的血液樣本全部檢驗出來的概率為

(2)①由已知得網(wǎng)。)=左&的所有可能取值為1?+1,

所以P值=1)=(1-P);P(&=左+1)=1-(JP):

所以£值)=(1.P)/+(左+1巾—(1—力[=左+1-現(xiàn)一P)\

若同寄)=£值),則左=k+1—左(1—p)\

所以左(1一夕『=1.(1一pf

K

所以得

所以P關(guān)于左的函數(shù)關(guān)系式p=/(幻=1—H(Z22且kN*)

②由①知石(。)=左,七值)=k+1—依8

tkk

若E(4)>E?),則左〉人+1—人百,所以1_公與<0,得ke。>1,

k

所以In左一7>。(左一2且左eN*)

8

丫118—Y

令%)=lnx—G(光..2,尤wR),則f(x)=——-=——(x..2,xeR),

OXO

當(dāng)2Wx<8時,/(x)>0,當(dāng)x>8時,/(x)v。,

所以〃X)在28)上單調(diào)遞增,在(8,+8)上單調(diào)遞減,

GOA

因為/(2)=In2——u0.693—0.25>0,/(26)=In26——?3.258-3.25>0,

88

27

/(27)=ln27-—?3.296-3.375<0,

所以不等式E(£)>E&)的解是ke[2,26]且左eN*,

所以左e[2,26]且左wN*時,E?)>E?),采用方案二混合檢驗方式好,

ke[27,+8)且左wN*時,E0)<E&),采用方案一逐份檢驗方式好,

5、深受廣大球迷喜愛的某支歐洲足球隊,在對球員的使用上總是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,為了考

查甲球員對球隊的貢獻(xiàn),現(xiàn)作如下數(shù)據(jù)統(tǒng)計:

球隊勝球隊負(fù)總計

甲參加22b30

甲未參加C12d

總計30en

(1)求b,c,d,e,n的值,據(jù)此能否有97.5%的把握認(rèn)為球隊勝利與甲球員參賽有關(guān);

(2)根據(jù)以往的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,乙球員能夠勝任前鋒,中鋒,后衛(wèi)以及守門員四個位置,且出場

率分別為02,0.5,0.2,0.1,當(dāng)出任前鋒,中鋒,后衛(wèi)以及守門員時,球隊贏球的概率依次

為06,0.8,0.4,0.8則:

①當(dāng)他參加比賽時,求球隊某場比賽贏球的概率;

②當(dāng)他參加比賽時,在球隊贏了某場比賽的條件下,求乙球員擔(dān)當(dāng)前鋒的概率:

③如果你是教練員,應(yīng)用概率統(tǒng)計有關(guān)知識.該如何使用乙球員?

附表及公式:

P(K2..k)0.150.100.050.0250.0100.0050.001

k2.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828

n(ad-bcj

(i+b)(c+d)(a+c)(/?+d)

5、答案:(1)bMCMg.drerZO7MSO;有97.5%的把握認(rèn)為球隊勝利與甲球員參賽

有關(guān);

(2)①0.68;

②a;

17

③乙球員擔(dān)當(dāng)中鋒.

解析:(1)由歹!]聯(lián)表中的數(shù)據(jù),得/2=0=30—22=8,d=e=8+12=20,〃=20+30=50,

50x(22x12-8x8)2

K2=-5.556>5.024'

30x20x30x20

所以有97.5%的把握認(rèn)為球隊勝利與甲球員參賽有關(guān).

(2)①設(shè)%表示“乙球員擔(dān)當(dāng)前鋒”也表示“乙球員擔(dān)當(dāng)中鋒”;&表示“乙球員擔(dān)當(dāng)后

衛(wèi)

人4表示“乙球員擔(dān)當(dāng)守門員”方表示“球隊贏得某場比賽”,Q=AAA3A4,

且A,4,4,4兩兩互斥,P(A)=0.2,P(4)=0.5,P(A3)=0.2,尸(4)=o.i,

P(BIA)=0.6,P(BIA)=0.8,P(BIA)=0.4,P(B\A4)=0.8,

所以尸(尸)A)

P(B)=A)(0A)+P(4)P(BI4)+P(A3)P(B|A3+P(A4)P(BI4

=0.2x0.6+0.5x0.8+0.2x0.4+0.lx0.8=0.68,

所以當(dāng)他參加比賽時,球隊某場比賽贏球的概率是0.68;

②乙球員擔(dān)當(dāng)前鋒的概率尸(41B)=烏42=尸(例4)尸(4)=°-2x0-6=A;

P(B)P(B)0.6817

③當(dāng)他參加比賽吐在球隊贏了某場比賽的條件下屈②知,乙球員擔(dān)當(dāng)前鋒的概率是a;

17

乙球員擔(dān)當(dāng)中鋒的概率是尸(413)=生3竺=尸⑻4*(4)=0-5x0-8=竺.

P(B)P(B)0.6817

2x04

乙球員擔(dān)當(dāng)后衛(wèi)的概率P(A3IB)=四絲=尸(例4)尸(4)=°--=2.;

P(B)P(B)0.6817

乙球員擔(dān)當(dāng)守門員的概率尸(AN)=曳空例=2,

P(B)P(B)0.6817

顯然w>a>2=2,為了擴(kuò)大贏球面,乙球員應(yīng)擔(dān)當(dāng)中鋒.

17171717

6、2023年中秋國慶雙節(jié)期間,我國繼續(xù)執(zhí)行高速公路免費政策.交通部門為掌握雙節(jié)

期間車輛出行的高峰情況,在某高速公路收費點記錄了10月1日上午8:20?9:40這

一時間段內(nèi)通過的車輛數(shù),統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)這一時間段內(nèi)共有1000輛車通過該收費點,為方

便統(tǒng)計,時間段8:20?8:40記作區(qū)間[20,40),8:40?9:00記作[40,60),

9:00?9:20記作[60,80),9:20?9:40記作[80,100],對通過該收費點的車輛數(shù)進(jìn)行

初步處理,已知機(jī)=2",8:20?9:40時間段內(nèi)的車輛數(shù)的頻數(shù)如下表:

時間段[20,40)[40,60)[60,80)[80,100]

頻數(shù)100300mn

(1)現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析,采用分層隨機(jī)抽樣的方法從這1000輛車中抽取10輛,再

從這10輛車中隨機(jī)抽取4輛,設(shè)抽到的4輛車中在9:00?9:40通過的車輛數(shù)為X,

求X的分布列與期望;

(2)由大數(shù)據(jù)分析可知,工作日期間車輛在每天通過該收費點的時刻T?

其中〃可用(1)中這1000輛車在8:20?9:40之間通過該收費點的時刻的平均值近

似代替,拉可用樣本的方差近似代替(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值代表),

已知某天共有800輛車通過該收費點,估計在8:28?9:22之間通過的車輛數(shù)(結(jié)果四

舍五入保留到整數(shù)).

參考數(shù)據(jù):若T?則①尸(〃—b<T<〃+b)=0.6827;

②P(〃-2cr<T<〃+2cr)=0.9545;③-3cr<T<〃+3cr)=0.9973.

17

6、答案:(1)分布列見解析;期望為/

(2)655

解析:(1)因為100+300+機(jī)+〃=1000,m=2n,所以機(jī)=400,n=200.

由分層隨機(jī)抽樣可知,抽取的10輛車中,在9:00?9:40通過的車輛數(shù)位于時間段

[60,80),[80,100]這兩個區(qū)間內(nèi)的車輛數(shù)為(4。寓x10=6,

車輛數(shù)X的可能取值為0,1,2,3,4,

43

”=0)=上C°c學(xué)=」1一,P(X=1)=^c'4c=2^4=—4,p(X=2)=*C2ac2=H90_=±3,

C:o210C:o21035C:o2107

噂=3)=與=幽」,P(X=4)=汽L叵,,

C:o21021C:21014

所以X的分布列為

X01234

1481

P2

2103572114

12

所以E(X)=Ox-----+lx——+2x—+3x—+4x——

2103572114y

(2)這1000輛車在8:20?9:40時間段內(nèi)通過該收費點的時刻的平均值

100300400200

〃=30x+50x+70x+90x=64,即9:04,

100010001000WOO

22222

cr=(30-64)x+(50-64)x+(70-64)x+(90-64)x=324,

1000100010001000

所以b=18.

估計在8:28?9:22這一時間段內(nèi)通過的車輛數(shù),也就是28<TW82通過的車輛數(shù),工

作日期間車輛在每天通過該收費點的時刻T?N色,182),

P(28<T<82)=P(64-2xl8<T<64+18)=P(//-2cr<T<〃+b)

=gp(〃-2cr<T<〃+2cr)+gp(〃—cr<〃+cr)=0.8186,

所以估計在8:28~9:22這一時間段內(nèi)通過的車輛數(shù)為800'0.81863655.

7、隨著人民生活水平的不斷提高,“衣食住行”愈發(fā)被人們所重視,其中對飲食的要求也

愈來愈高.某地區(qū)為了解當(dāng)?shù)夭惋嬊闆r,隨機(jī)抽取了100人對該地區(qū)的餐飲情況進(jìn)行了問

卷調(diào)查.請根據(jù)下面尚未完成并有局部污損的頻率分布表和頻率分布直方圖(如圖)解

決下列問題.

組別分組頻數(shù)頻率

第1組[50,60)140.14

第2組[60,70)m

第3組[70,80)360.36

第4組[80,90)0.16

第5組[90,100)4n

合計

(1)求m,n,y,x的值;

(2)求中位數(shù);

(3)若將滿意度在80分以上的人群稱為“美食客”,將頻率視為概率用樣本估計總體,從該

地區(qū)中隨機(jī)抽取3人,記其中“美食客”的人數(shù)為J,求J的分布列和數(shù)學(xué)期望.

7、合案:(1)7/7=30??=0.04,x=0.03-1y—0.004;

2

(2)71-

3

(3)分布列見解析,數(shù)學(xué)期望為3.

5

解析:(1)由題意可得第四組的人數(shù)為100x0.16=16,

所以加=100—14—36—16—4=30,"=3=0.04,

100

又[60,70)內(nèi)的頻率為迎=0.3,所以%="=0.03,

10010

[90,100)內(nèi)的頻率為0.04,所以y=—=0,004.

10

(2)由頻率分布直方圖可得第一、二組頻率之和為(0.014+0.03)x10=0.44,

第一、二、三組頻率之和為(0.014+0.03+0.036)x10=0.8,故中位數(shù)在[70,80)之間,

設(shè)中位數(shù)為羽貝1:10x0.014+10x0.03+(x—70)x0.036=0.5,解得x=71*,

3

故中位數(shù)為71工.

3

(3)由頻率分布表可得該地區(qū)抽取“美食客’的概率為0.16+0.04=0.2,

由題意J可取0,1,2,3,且J呂。,:],

所以PC=。)Y喂,『)=C;刖*蔑

%=2)=4二口=覆%=3)=《口30°=占

所以J的分布列為

0123

6448121

P

125125125125

13

£(a=3x-=-

8、校園師生安全重于泰山,越來越多的學(xué)校紛紛引進(jìn)各類急救設(shè)備.某學(xué)校引進(jìn)MN兩

種類型的自動體外除顫器(簡稱AED)若干,并組織全校師生學(xué)習(xí)AED的使用規(guī)則及

方法.經(jīng)過短期的強(qiáng)化培訓(xùn),在單位時間內(nèi),選擇兩種類型AED操作成功的概率分別

為2和L假設(shè)每次操作能否成功相互獨立.

32

(1)現(xiàn)有某受訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行急救演練,假定他每次隨機(jī)等可能選擇〃或N型AED進(jìn)行操作,

求他恰好在第二次操作成功的概率;

(2)為激發(fā)師生學(xué)習(xí)并正確操作AED的熱情,學(xué)校選擇一名教師代表進(jìn)行連續(xù)兩次設(shè)備

操作展示,下面是兩種方案:

方案甲:在第一次操作時,隨機(jī)等可能的選擇M或N型AED中的一種,若第一次對某類

型AED操作成功,則第二次繼續(xù)使用該類型設(shè)備;若第一次對某類型AED操作不成功,

則第二次使用另一類型AED進(jìn)行操作.

方案乙:在第一次操作時,隨機(jī)等可能的選擇”或N型AED中的一種,無論第一次操作

是否成功,第二次均使用第一次所選擇的設(shè)備.

假定方案選擇及操作不相互影響,以成功操作累積次數(shù)的期望值為決策依據(jù),分析哪種方

案更好?

8、答案:(1)2±

144

⑵見解析

解析:(1)設(shè)“操作成功”為事件S,“選擇設(shè)備2VT為

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