
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1、圓學(xué)子夢(mèng)想 鑄金字品牌溫馨提示: 此套題為Word版,請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸,調(diào)節(jié)合適的觀看比例,答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。單元評(píng)估檢測(cè)(五)第五章(120分鐘160分)一、填空題(本大題共14小題,每小題5分,共70分.把答案填在題中橫線上)1.已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an=411-2n,則滿足an+1<an的n=.【解析】由an+1<an,得an+1-an=49-2n-411-2n=8(9-2n)(11-2n)<0,解得92<n<112,又nN*,所以n=5.答案:52.(2015·泰州模擬)若數(shù)列an的通項(xiàng)公式是an=(-1)
2、n(2n-1),則a1+a2+a3+a100=.【解析】由題意知,a1+a2+a3+a100=-1+3-5+7+(-1)100(2×100-1)=(-1+3)+(-5+7)+(-197+199)=2×50=100.答案:1003.已知數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an=pn+qn(p,q為常數(shù)),且a2=32,a4=32,則a8=.【解析】由題意知2p+q2=32,4p+q4=32,解得p=14,q=2.所以a8=8p+q8=8×14+28=94.答案:944.(2015·長春模擬)已知數(shù)列an的通項(xiàng)為an=2n-1(nN*),把數(shù)列an的各項(xiàng)排列成如圖所示的三角
3、形數(shù)陣.記M(s,t)表示該數(shù)陣中第s行的第t個(gè)數(shù),則該數(shù)陣中的數(shù)2015對(duì)應(yīng)于.135791113151719【解析】由2n-1=2015得n=1008,即2015是數(shù)列an的第1008項(xiàng),由數(shù)陣的排列規(guī)律知,數(shù)陣中的前n行共有1+2+3+n=n(n+1)2項(xiàng),當(dāng)n=44時(shí),共有990項(xiàng),故2015是第45行的第18個(gè)數(shù).答案:M(45,18)5.已知數(shù)列an為等差數(shù)列,數(shù)列bn是各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列,且公比q>1,若a5=b5,a2015=b2015,則a1010與b1010的大小關(guān)系是.【解析】由題意知a1010=a5+a2 0152>a5a2 015=b5b2 015=b
4、1010.答案:a1010>b10106.已知Sn是等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和,且S11=35+S6,則S17=.【解析】因?yàn)镾11=35+S6,所以S11-S6=a7+a8+a9+a10+a11=5a9=35,故a9=7,S17=17×(a1+a17)2=17×a9=119.答案:1197.(2015·揚(yáng)州模擬)已知定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù)且滿足f32-x=f(x),f(-2)=-3,數(shù)列an滿足a1=-1,且Snn=2×ann+1(其中Sn為an的前n項(xiàng)和),則f(a5)+f(a6)=.【解析】因?yàn)楹瘮?shù)f(x)是奇函數(shù),所以f(-x)=-f
5、(x).因?yàn)閒32-x=f(x),所以f32-x=-f(-x),所以f(3+x)=f(x),所以f(x)是以3為周期的周期函數(shù).因?yàn)閿?shù)列an滿足a1=-1,且Snn=2×ann+1,所以a1=-1,且Sn=2an+n,所以a5=-31,a6=-63,所以f(a5)+f(a6)=f(-31)+f(-63)=f(2)+f(0)=f(2)=-f(-2)=3.答案:3【加固訓(xùn)練】已知數(shù)列an滿足a1=23,且對(duì)任意的正整數(shù)m,n,都有am+n=am·an,若數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,則Sn=.【解析】令m=1,得an+1=a1·an,即an+1an=a1=23,可知數(shù)列a
6、n是首項(xiàng)為a1=23,公比為q=23的等比數(shù)列,于是Sn=a1(1-qn)1-q=23×1-23n1-23=2×1-23n=2-2n+13n.答案:2-2n+13n8.如果一個(gè)數(shù)列an滿足an+1+an=h(h為常數(shù),nN*),則稱數(shù)列an為等和數(shù)列,h為公和,Sn是其前n項(xiàng)和.已知等和數(shù)列an中,a1=1,h=-3,則S2015=.【解析】由公和h=-3,a1=1,得a2=-4,并且數(shù)列an是以2為周期的數(shù)列,則S2015=1007(a1+a2)+a1=-3021+1=-3020.答案:-3020【加固訓(xùn)練】設(shè)Sn為數(shù)列an的前n項(xiàng)和,若S2nSn(nN*)是非零常數(shù),則
7、稱該數(shù)列為“和等比數(shù)列”;若數(shù)列cn是首項(xiàng)為2,公差為d(d0)的等差數(shù)列,且數(shù)列cn是“和等比數(shù)列”,則d=.【解析】由題意可知,數(shù)列cn的前n項(xiàng)和為Sn=n(c1+cn)2,前2n項(xiàng)和為S2n=2n(c1+c2n)2,所以S2nSn=2n(c1+c2n)2n(c1+cn)2=2+2nd4+nd-d=2+21+4-dnd.因?yàn)閿?shù)列cn是“和等比數(shù)列”,即S2nSn為非零常數(shù),所以d=4.答案:49.已知函數(shù)f(x)是定義在(0,+)上的單調(diào)函數(shù),且對(duì)任意的正數(shù)x,y都有f(x·y)=f(x)+f(y),若數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足f(Sn+2)-f(an)=f(3)(nN*)
8、,則an=.【解析】由題意知f(Sn+2)=f(an)+f(3)(nN*),所以Sn+2=3an,Sn-1+2=3an-1(n2),兩式相減得2an=3an-1(n2),又n=1時(shí),S1+2=3a1=a1+2,所以a1=1,所以數(shù)列an是首項(xiàng)為1,公比為32的等比數(shù)列,所以an=32n-1.答案:32n-110.已知函數(shù)f(x)=ax-5,x>6,4-a2x+4,x6,數(shù)列an滿足an=f(n)(nN*),且數(shù)列an是單調(diào)遞增數(shù)列,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是.【解析】由題可知,數(shù)列an單調(diào)遞增,則有:a>1,4-a2>0,64-a2+4<a7-5,解得a>1,a<
9、8,a>4或a<-7.所以4<a<8.答案:(4,8)【方法技巧】已知數(shù)列的單調(diào)性求解某個(gè)參數(shù)的取值范圍,一般有兩種方法:(1)利用數(shù)列的單調(diào)性構(gòu)建不等式,然后將其轉(zhuǎn)化為不等式的恒成立問題進(jìn)行解決,也可通過分離參數(shù)將其轉(zhuǎn)化為最值問題處理.(2)利用數(shù)列與函數(shù)之間的特殊關(guān)系,將數(shù)列的單調(diào)性轉(zhuǎn)化為相應(yīng)函數(shù)的單調(diào)性,利用函數(shù)的性質(zhì)求解參數(shù)的取值范圍,但要注意數(shù)列通項(xiàng)中n的取值范圍.11.(2015·天水模擬)已知數(shù)列an滿足:a1=1,an=1+2an2,n為偶數(shù),12+2an-12,n為奇數(shù),n=2,3,4,設(shè)bn=a 2n-1+1,n=1,2,3,則數(shù)
10、列bn的通項(xiàng)公式是.【解析】由題意得,對(duì)于任意的正整數(shù)n,bn=a2n-1+1,所以bn+1=a2n+1,又a2n+1=(2a2n2+1)+1=2(a2n-1+1)=2bn,所以bn+1=2bn,又b1=a1+1=2,所以bn是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列,所以bn=2n.答案:bn=2n【加固訓(xùn)練】若數(shù)列an滿足a1=1,an+1=an+2n,則an=.【解析】由已知an+1-an=2n,故有a2-a1=2,a3-a2=22,a4-a3=23,an-an-1=2n-1.以上n-1個(gè)式子兩邊分別相加,則有an-a1=2+22+23+2n-1=2(1-2n-1)1-2=2n-2,所以an=2n-
11、2+a1=2n-1.答案:2n-112.已知數(shù)列an滿足a1=0,an+1=an-33an+1(nN*),則a20=.【解析】由題意知,a1=0,a2=-3,a3=3,a4=0,a5=-3,a6=3,從而數(shù)列an的各項(xiàng)呈周期性排列,周期為3,所以a20=a2=-3.答案:-3【加固訓(xùn)練】(2014·成都模擬)數(shù)列an是等差數(shù)列,a1=f(x+1),a2=0,a3=f(x-1),其中f(x)=x2-4x+2,則此數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn=.【解析】由題意可得f(x+1)+f(x-1)=0,即(x+1)2-4(x+1)+2+(x-1)2-4(x-1)+2=0,解得:x=1或x=3,當(dāng)x=1時(shí),
12、此時(shí)a1=-2,a2=0,a3=2,則d=2,所以Sn=n2-3n.當(dāng)x=3時(shí),a1=2,a2=0,a3=-2,則d=-2,所以Sn=-n2+3n.答案:n2-3n或-n2+3n13.(2015·蘇州模擬)如圖所示是一個(gè)樹形圖的生長過程,依據(jù)圖中所示的生長規(guī)律,第15行的實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)是.【解析】觀察圖中所示的生長規(guī)律,發(fā)現(xiàn):1個(gè)空心圓點(diǎn)到下一行僅生長出1個(gè)實(shí)心圓點(diǎn),而1個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)到下一行生長出1個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)和1個(gè)空心圓點(diǎn).如果設(shè)第n行的實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)是an,空心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)是bn,則a1=0,b1=1,an+1=an+bn,bn+1=an,nN*.所以a1=0,a2=1,an+1=an
13、+an-1,從而an為:0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,故填377.答案:377【加固訓(xùn)練】(2015·揚(yáng)州模擬)如圖所示是畢達(dá)哥拉斯(Pythagoras)的生長程序:正方形上連結(jié)著等腰直角三角形,等腰直角三角形邊上再連結(jié)正方形,如此繼續(xù),若共得到1023個(gè)正方形,設(shè)初始正方形的邊長為22,則最小正方形的邊長為.【解析】設(shè)1+2+4+2n-1=1023,即1-2n1-2=1023,2n=1024,n=10.正方形邊長構(gòu)成數(shù)列22,222,223,其中第10項(xiàng)為2210=132,即所求最小正方形的邊長為132.答案:13214.已知數(shù)
14、列2n-1·an的前n項(xiàng)和Sn=9+2n,則數(shù)列an的通項(xiàng)公式為an=.【解析】因?yàn)镾n=9+2n,所以當(dāng)n2時(shí),Sn-1=9+2(n-1),-得2n-1an=2,所以an=22n-1=22-n.當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=9+2=11,不符合上式,所以an=11,n=1,22-n,n2.答案:11,n=1,22-n,n2【方法技巧】含Sn,an問題的求解策略當(dāng)已知含有Sn+1,Sn之間的等式時(shí),或者含有Sn,an的混合關(guān)系的等式時(shí),可以采用降級(jí)角標(biāo)或者升級(jí)角標(biāo)的方法再得出一個(gè)等式,兩個(gè)等式相減就把問題轉(zhuǎn)化為數(shù)列的項(xiàng)之間的遞推關(guān)系式.【加固訓(xùn)練】在數(shù)列an中,Sn為an的前n項(xiàng)和,n(a
15、n+1-an)=an(nN*),且a3=,則tanS4=.【解析】方法一:由n(an+1-an)=an,得nan+1=(n+1)an,則3a4=4a3,又a3=,故a4=43,又由2a3=3a2,得a2=23,由a2=2a1,得a1=3,故S4=a1+a2+a3+a4=103,所以tanS4=tan103=3.方法二:由n(an+1-an)=an,得nan+1=(n+1)an,即an+1n+1=ann,所以ann=an-1n-1=an-2n-2=a33=3,所以an=3n.故S4=a1+a2+a3+a4=3(1+2+3+4)=103,tanS4=tan103=3.答案:3二、解答題(本大題共6
16、小題,共90分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)15.(14分)(2014·江西高考)已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn=3n2-n2,nN*.(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式.(2)證明:對(duì)任意的n>1,都有mN*,使得a1,an,am成等比數(shù)列.【解題提示】(1)利用an=Sn-Sn-1(n2)解決.(2)a1,an,am成等比數(shù)列,轉(zhuǎn)化為an2=a1·am.【解析】(1)當(dāng)n=1時(shí)a1=S1=1;當(dāng)n2時(shí)an=Sn-Sn-1=3n2-n2-3(n-1)2-(n-1)2=3n-2,對(duì)n=1也滿足,所以an的通項(xiàng)公式為an=3n-2.(2)由(1)得a1=1,an
17、=3n-2,am=3m-2,要使a1,an,am成等比數(shù)列,需要an2=a1·am,所以(3n-2)2=3m-2,整理得m=3n2-4n+2N*,所以對(duì)任意n>1,都有mN*使得an2=a1·am成立,即a1,an,am成等比數(shù)列.【加固訓(xùn)練】已知等比數(shù)列an的首項(xiàng)為1,公比q1,Sn為其前n項(xiàng)和,a1,a2,a3分別為某等差數(shù)列的第一、第二、第四項(xiàng).(1)求an和Sn.(2)設(shè)bn=log2an+1,數(shù)列1bnbn+2的前n項(xiàng)和為Tn,求證:Tn<34.【解析】(1)因?yàn)閍1,a2,a3為某等差數(shù)列的第一、第二、第四項(xiàng),所以a3-a2=2(a2-a1),所以a
18、1q2-a1q=2(a1q-a1),因?yàn)閍1=1,所以q2-3q+2=0,因?yàn)閝1,所以q=2,所以an=a1qn-1=2n-1.所以Sn=a1(1-qn)1-q=1×(1-2n)1-2=2n-1.(2)由(1)知an+1=2n,所以bn=log2an+1=log22n=n.所以1bn·bn+2=1n(n+2)=121n-1n+2.所以Tn=1211-13+1212-14+1213-15+1214-16+121n-2-1n+121n-1-1n+1+121n-1n+2=121+12-1n+1-1n+2=34-121n+1+1n+2<34.16.(14分)已知成等差數(shù)列的
19、三個(gè)正數(shù)的和等于15,并且這三個(gè)數(shù)分別加上2,5,13后成為等比數(shù)列bn中的b3,b4,b5,(1)求數(shù)列bn的通項(xiàng)公式.(2)設(shè)數(shù)列bn的前n項(xiàng)和為Sn,求證:數(shù)列Sn+54是等比數(shù)列.【解析】(1)設(shè)成等差數(shù)列的三個(gè)正數(shù)分別為a-d,a,a+d.依題意,得a-d+a+a+d=15,解得a=5.所以bn中的b3,b4,b5依次為7-d,10,18+d.依題意,有(7-d)(18+d)=100,解得d=2或d=-3(舍去).故b3=5,公比q=2,由b3=b1·22,即5=b1·22得b1=54.所以bn是以54為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,其通項(xiàng)公式為bn=54·
20、2n-1=5·2n-3.(2)數(shù)列bn的前n項(xiàng)和Sn=54(1-2n)1-2=5·2n-2-54,即Sn+54=5·2n-2.所以S1+54=52,Sn+1+54Sn+54=5·2n-15·2n-2=2.因此數(shù)列Sn+54是以52為首項(xiàng),公比為2的等比數(shù)列.【誤區(qū)警示】關(guān)于等差(比)數(shù)列的基本運(yùn)算,其實(shí)質(zhì)就是解方程或方程組,需要認(rèn)真計(jì)算,靈活處理已知條件.容易出現(xiàn)的問題主要有兩個(gè)方面:一是計(jì)算出現(xiàn)失誤,特別是利用因式分解求解方程的根時(shí),不注意對(duì)根的符號(hào)進(jìn)行判斷;二是不能靈活運(yùn)用等差(比)數(shù)列的基本性質(zhì)轉(zhuǎn)化已知條件,導(dǎo)致列出的方程或方程組較為復(fù)雜
21、,增大運(yùn)算量.17.(14分)設(shè)數(shù)列an滿足a1=2,a2+a4=8,且對(duì)任意的nN*,都有an+an+2=2an+1.(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式.(2)設(shè)數(shù)列bn的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足S1·Sn=2bn-b1,nN*,b10,求數(shù)列anbn的前n項(xiàng)和Tn.【解析】(1)由nN*,an+an+2=2an+1,知an為等差數(shù)列,設(shè)公差為d.因?yàn)閍1=2,a2+a4=8,所以2×2+4d=8,解得d=1.所以an=a1+(n-1)d=2+(n-1)·1=n+1.(2)由nN*.S1Sn=2bn-b1,得,當(dāng)n=1時(shí),有b12=2b1-b1=b1,因?yàn)閎10,所以b1
22、=1,Sn=2bn-1,當(dāng)n2時(shí),Sn-1=2bn-1-1,由-得,Sn-Sn-1=2bn-1-(2bn-1-1)=2bn-2bn-1即n2時(shí),bn=2bn-2bn-1,所以bn=2bn-1,則數(shù)列bn是首項(xiàng)為1,公比為2的等比數(shù)列,bn=2n-1.所以an·bn=(n+1)·2n-1.由數(shù)列anbn的前n項(xiàng)和為Tn,得Tn=2+3×2+4×22+n·2n-2+(n+1)·2n-1.2Tn=2×2+3×22+4×23+n·2n-1+(n+1)·2n,-得,-Tn=2+2+22+2n-1
23、-(n+1)·2n=1+2n-12-1-(n+1)·2n=-n·2n,Tn=n·2n,即數(shù)列anbn的前n項(xiàng)和為n·2n.【加固訓(xùn)練】已知等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn且滿足a2=3,S6=36.(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式.(2)若數(shù)列bn是等比數(shù)列且滿足b1+b2=3,b4+b5=24.設(shè)數(shù)列an·bn的前n項(xiàng)和為Tn,求Tn.【解析】(1)因?yàn)閿?shù)列an是等差數(shù)列.所以S6=3(a1+a6)=3(a2+a5)=36,則a2+a5=12,由于a2=3,所以a5=9,從而d=2,a1=a2-d=1,所以an=2n-1.(2)設(shè)bn的公比為
24、q,因?yàn)閎1+b2=3,b4+b5=24.所以b4+b5b1+b2=q3=8.則q=2.從而b1+b2=b1(1+q)=3b1=3,所以b1=1,bn=2n-1,所以an·bn=(2n-1)·2n-1.所以Tn=1×1+3×2+5×22+(2n-3)·2n-2+(2n-1)·2n-1.則2Tn=1×2+3×22+5×23+(2n-3)·2n-1+(2n-1)·2n.兩式相減,得(1-2)Tn=1×1+2×2+2×22+2·2n-2+2&
25、#183;2n-1-(2n-1)·2n.即-Tn=1+2(21+22+2n-1)-(2n-1)·2n=1+2(2n-2)-(2n-1)·2n=(3-2n)·2n-3.所以Tn=(2n-3)·2n+3.18.(16分)設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn=aqn+b(a,b為非零實(shí)數(shù),q0且q1).(1)當(dāng)a,b滿足什么關(guān)系時(shí),an是等比數(shù)列?(2)若an為等比數(shù)列,證明:以(an,Sn)為坐標(biāo)的點(diǎn)都落在同一條直線上.【解析】(1)因?yàn)镾n=aqn+b,所以n2時(shí),an=Sn-Sn-1=(aqn+b)-(aqn-1+b)=a(q-1)qn-1,所以an+1a
26、n=a(q-1)qna(q-1)qn-1=q.故若數(shù)列an是等比數(shù)列,只要a1=S1=aq+b符合an=a1(q-1)qn-1的形式即可.所以aq+b=a(q-1)·q0,所以a+b=0.所以當(dāng)a+b=0時(shí),數(shù)列an是等比數(shù)列.(2)當(dāng)an是等比數(shù)列時(shí),Sn=aqn-a,an=a(q-1)qn-1,a1=a(q-1),所以Sn-S1an-a1=aqn-a-(aq-a)a(q-1)qn-1-a(q-1)=aq(qn-1-1)a(q-1)(qn-1-1)=qq-1(n2).即以(an,Sn)為坐標(biāo)的點(diǎn)都落在恒過點(diǎn)(a1,S1)且斜率k=qq-1的直線上.【加固訓(xùn)練】設(shè)數(shù)列an的前n項(xiàng)和為
27、Sn,其中an0,a1為常數(shù),且-a1,Sn,an+1成等差數(shù)列.(1)求an的通項(xiàng)公式.(2)設(shè)bn=1-Sn,問:是否存在a1,使數(shù)列bn為等比數(shù)列?若存在,求出a1的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.【解析】(1)依題意,得2Sn=an+1-a1,當(dāng)n2時(shí),有2Sn=an+1-a1,2Sn-1=an-a1,兩式相減,得an+1=3an(n2).又因?yàn)閍2=2S1+a1=3a1,an0,所以數(shù)列an是首項(xiàng)為a1,公比為3的等比數(shù)列.因此an=a1·3n-1(nN*).(2)因?yàn)镾n=a1(1-3n)1-3=3n·a12-a12,所以bn=1-Sn=1+a12-3n·a
28、12.要使bn為等比數(shù)列,當(dāng)且僅當(dāng)1+12a1=0,即a1=-2,所以存在a1=-2,使數(shù)列bn為等比數(shù)列.19.(16分)已知公差大于零的等差數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足:a3·a4=117,a2+a5=22.(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式.(2)若數(shù)列bn是等差數(shù)列,且bn=Snn+c,求非零常數(shù)c.(3)求f(n)=bn(n+36)·bn+1(nN*)的最大值.【解析】(1)an為等差數(shù)列,所以a3+a4=a2+a5=22.又a3·a4=117,所以a3,a4是方程x2-22x+117=0的兩實(shí)根.又公差d>0,所以a3<a4,所以a3=9,a4
29、=13.所以a1+2d=9,a1+3d=13,所以a1=1,d=4,所以an=4n-3.(2)由(1)知Sn=n·1+n(n-1)2·4=2n2-n,所以bn=Snn+c=2n2-nn+c,所以b1=11+c,b2=62+c,b3=153+c.因?yàn)閎n是等差數(shù)列,所以2b2=b1+b3.即62+c·2=11+c+153+c,所以2c2+c=0,所以c=-12(c=0舍去).故c=-12.(3)由(2)得bn=2n2-nn-12=2n,所以f(n)=2n(n+36)·2(n+1)=n(n+36)(n+1)=nn2+37n+36=1n+36n+3712
30、83;36+37=149,當(dāng)且僅當(dāng)n=36n,即n=6時(shí)取等號(hào),所以f(n)max=149.即f(n)的最大值為149.【加固訓(xùn)練】(2014·鳳陽模擬)已知數(shù)列an的前n項(xiàng)和為Sn,a1=12,Sn=n2an-n(n-1),n=1,2,.(1)證明:數(shù)列n+1nSn是等差數(shù)列,并求Sn.(2)設(shè)bn=Snn3+3n2,求證:b1+b2+bn<512.【解析】(1)由Sn=n2an-n(n-1)知,當(dāng)n2時(shí),Sn=n2(Sn-Sn-1)-n(n-1),即(n2-1)Sn-n2Sn-1=n(n-1),所以n+1nSn-nn-1Sn-1=1,對(duì)n2成立.又1+11S1=1,所以n+1nSn是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列.所以n+1nSn=1+(n-1)·1,所以Sn=n2n+1.(2)bn=Snn3+3
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