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官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATIONSAT數(shù)學(xué)中,中國(guó)考生普遍覺得最難的三大知識(shí)點(diǎn)詳解雖然SAT中的數(shù)學(xué)部分是咱們中國(guó)考生復(fù)習(xí)起來最得心應(yīng)手的一門,這是因?yàn)楹芏嘀R(shí)點(diǎn)童靴們?cè)诟咧袑W(xué)習(xí)時(shí)都會(huì)涉及,而且SAT考查的又比較淺顯,對(duì)于這部分的內(nèi)容,童靴們只需要排查考點(diǎn),找到知識(shí)漏洞,再完善知識(shí)結(jié)構(gòu)就行了。然而SAT中也有一部分的考點(diǎn)對(duì)高一高二的考生難度較大,甚至超出高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)范圍,這里為大家配上例題做一些匯總,相信吃透這篇文章,一定可以幫助大家的SAT數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)上一個(gè)新高度。一、數(shù)據(jù)分析DataAnalysis▼1、什么是數(shù)據(jù)分析?數(shù)據(jù)分析涉及到一系列的動(dòng)作。首先要通過一定的方法采集數(shù)據(jù)(DataCollection)并且記錄下來。然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾整理,找到其背后的整體趨勢(shì),從而可以辨別數(shù)據(jù)的真?zhèn)魏脡?,也能?duì)事物的未來趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)。為了總結(jié)和預(yù)測(cè),我們采用了數(shù)據(jù)分析(DataAnalysis)。2、數(shù)據(jù)分析中經(jīng)常用到的圖表有哪些?以下列出統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析中經(jīng)常用到的圖表。記?。壕唧w的某個(gè)個(gè)體數(shù)字并不是非常重要,重要的是整體的趨勢(shì)。對(duì)于這些圖表的解釋如果讓學(xué)生覺得陌生,那么建議該學(xué)生跟著統(tǒng)計(jì)老師好好補(bǔ)習(xí)一下。(1)表格Table:對(duì)于數(shù)據(jù)的詳細(xì)記錄。如下圖所示。要求學(xué)生可以從眾多的數(shù)據(jù)信息中提取自己所需要的信息,加以整理和利用。Dayoubuy自r自nd首gaselm?Mea Ty眠erf一口二jlCitvSub.,rbLjlTruckBusVanBkase71536124?ISO4-41S&21a13174131一的&口蠅60%61%S3%49%&■&瞬73%28514&13Q11676IE也1HU40%40%47%EI*34%27%ChiSquare0.07福*,7-95,QD1(2)柱狀圖BarGraph/Histogram:看整體的趨勢(shì)。如:下圖是一個(gè)rightskewednormaldistribution。(注意:bargraph和histogram還是有區(qū)分的,但是在SAT考試中應(yīng)該不會(huì)太過于區(qū)分,我也就不用細(xì)講這個(gè)地方了。)官方網(wǎng)址:論壇地址:tt明志教育MINGZHIEDUCATION(3)線形圖LineGraph:線形圖表明了事物發(fā)展的總體趨勢(shì),通常而言,如果線的形狀可以用某種方程來模擬,我們的數(shù)學(xué)分析就具有了預(yù)測(cè)的特征。如下圖:紅線是normaldistribution,藍(lán)線是logisticregression。如果可以進(jìn)一步確定這兩條線各自的重要參數(shù),就可以通過已知來推知未知。SingleBoardPrababilititsForBingoCcjrppirler-Pnegr?mbySillButler11M03Qa070G05Ma30201g[]1QO-U-OQQoo11M03Qa070G05Ma30201g[]1QO-U-OQQoo&一口」drulwlcj-kelm/147n131S1322252031343740s於昭5255566t4E7?C73QuantityofNumtiersPi)cl(彩"SingleTurnProhahilitjf CumulativeProbability(4)餅狀圖piechart:主要體現(xiàn)的是比重proportion或者百分比percentage。大多數(shù)時(shí)候,餅狀圖并不體現(xiàn)絕對(duì)數(shù)值,只是對(duì)于不同事物的比重進(jìn)行一個(gè)比較。官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATION(5)Boxplot:展現(xiàn)數(shù)據(jù)的極值和quartiles(25percentile,median,75percentile),從而讓人可以比較不同組數(shù)據(jù)的實(shí)質(zhì)是否相同。見下圖:(6)ConfidenceIntervalGraph:可以讓人認(rèn)出實(shí)質(zhì)不同的數(shù)據(jù)組。展現(xiàn)數(shù)據(jù)的平均值mean(6)ConfidenceIntervalGraph:可以讓人認(rèn)出實(shí)質(zhì)不同的數(shù)據(jù)組。如下圖中:第一組數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上低于第八組數(shù)據(jù)(因?yàn)榈谝唤M數(shù)據(jù)的高95%confidenceinterval還低于第八組數(shù)據(jù)的低95%confidenceinterval)o在數(shù)據(jù)解釋上,我們可以說:低收入家庭第一種族的學(xué)生明顯比中等收入家庭第三種族的學(xué)生在數(shù)學(xué)表現(xiàn)要差。同理,我們還可以看出:對(duì)于社會(huì)中高收入的家庭而言,不同種族并不會(huì)實(shí)質(zhì)性影響學(xué)生的數(shù)學(xué)表現(xiàn)。
明志教育MINGZHIEDUCATION官方網(wǎng)址:明志教育MINGZHIEDUCATION官方網(wǎng)址:論壇地址:low ine^iunrt highSES3、與數(shù)據(jù)分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)experiment經(jīng)常有哪些步驟?SAT有的數(shù)據(jù)分析的題目里會(huì)涉及到一些實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié),對(duì)此不熟悉的同學(xué)常常會(huì)引發(fā)緊張情緒。在這里,我把實(shí)驗(yàn)的基本步驟簡(jiǎn)單介紹一下,作為對(duì)大家有用的知識(shí)背景。實(shí)驗(yàn)的目的:通過實(shí)驗(yàn)來探知一個(gè)假設(shè)(hypothesis)是否正確。實(shí)驗(yàn)的步驟:(1)說明實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的假設(shè),同時(shí)要給出關(guān)鍵的定義以防誤解。(這一步學(xué)生可以不用太多在意,因?yàn)榭荚嚨臅r(shí)候會(huì)在題目中把這個(gè)背景一帶而過)。(2)LiteratureReview(這個(gè)是把歷來相關(guān)問題的文獻(xiàn)調(diào)查一遍,一是確認(rèn)自己不是重復(fù)做研究,二是找到他們所遺漏的問題,作為未來研究的方向和突破口。這一步學(xué)生也可以略過,因?yàn)槲覀兊臄?shù)學(xué)題目中不會(huì)涉及這一個(gè)環(huán)節(jié))(3)ExperimentalDesign。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以有很多種方法,但是所有的方法必須要保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以放之四海而皆準(zhǔn),因此,就是要保證實(shí)驗(yàn)個(gè)體在很多性質(zhì)上都是具有代表性的。比方說,有的實(shí)驗(yàn)給出男女參加人的比例或者參加人的種族(race)、民族(ethnicity)、文化背景(culturalbackground)、家庭經(jīng)濟(jì)背景(SES)、家庭文化教育背景(familyeducationalbackground)等信息,其目的就是展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)參加人對(duì)于人群的代表性。官方網(wǎng)址:論壇地址:官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATION這些與參加人有關(guān)的雜七雜八的信息叫做demographicdata。這部分內(nèi)容可以說的很瑣碎,但是其目的就是證明代表性(representativeness)。再比方說,實(shí)驗(yàn)說了用了某種方法來取樣(sampling),取樣的方法千奇百怪,但是其服務(wù)的目的都一樣,保證所取的樣本對(duì)于其所針對(duì)的目標(biāo)群體(targetpopulation)具有代表性。因此,學(xué)生們經(jīng)??吹降脑~是隨機(jī)取樣(randomsampling),這種取樣方式是所有取樣方式中最基本最常見的。(4)ExperimentalGroupvs.ControlGroup,實(shí)驗(yàn)組和參照組。所謂參照組,就是不施加以實(shí)驗(yàn)的變量,靜靜地?cái)R置在一旁的組。他們的存在就是為了通過比較看看實(shí)驗(yàn)介入變量所起到的作用。比方說,要知道一種藥是否能減肥,就給實(shí)驗(yàn)組(experimentalgroup)吃這種藥,給參照組(controlgroup)吃長(zhǎng)得一個(gè)樣子的糖丸,然后實(shí)驗(yàn)期一過,通過兩組的數(shù)據(jù)的對(duì)比,看看這種被實(shí)驗(yàn)的減肥藥是否有效。(5)數(shù)據(jù)分析DataAnalysis。這個(gè)部分是我們的重點(diǎn),因?yàn)樯婕暗搅司唧w的計(jì)算。題目會(huì)先說到數(shù)據(jù)采集DataCollection,這個(gè)步驟注意數(shù)據(jù)的代表性就行了,因此題目也許會(huì)說到random等關(guān)鍵詞,通過對(duì)上文(3)的學(xué)習(xí),學(xué)生也知道了這一點(diǎn)。而數(shù)據(jù)的具體分析計(jì)算才是我們的重點(diǎn),是數(shù)學(xué)的真正考點(diǎn)。(6)Results&Discussiono這個(gè)部分就是結(jié)果。在數(shù)學(xué)考試中,一般會(huì)讓學(xué)生求出結(jié)果而不是直接給出結(jié)果,所以,這個(gè)部分我們不必過于在意。對(duì)于Discussion,它的真正含義是說出這次實(shí)驗(yàn)的疏漏和不足,以期在未來得到改進(jìn)。熟悉了以上的實(shí)驗(yàn)步驟,就能夠有效地幫助大家理解題意,順利做題了。4、常考知識(shí)點(diǎn)與相關(guān)例題在SAT考試中,這部分的題目并沒有很難,主要考核的都是基礎(chǔ)知識(shí)。
序號(hào)知識(shí)點(diǎn)iJt?空對(duì)于table表格數(shù)據(jù)的選擇和提取.這種題目的相對(duì)難度比較低。見例題1o羹對(duì)于圖形的基本認(rèn)知口見例題2小用圖形輔助其他考點(diǎn)。見例題3.4對(duì)于夷驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本了解。見例題4。官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATION例題1:(OfficialGuide明志教育MINGZHIEDUCATIONMavieswithGreatestTicketSaksin2012MPAATypeofmovieratingActionAnimatedComedyDramaTotalPG27021)PG-131004822RL?_。,S17Totalris791650TheIijbEeaboverepresentsthe50moviesthathadthegreatestticketin2012,cattjgoriztj-dbyniovit?typeandNfotionPictureAssociationofAmerica(MPAA)rating.Whatproportionofthemoviesarecomedieswi±aPG-13rating?解析:本題貌似紛繁復(fù)雜,其實(shí)非常簡(jiǎn)單,就是考核學(xué)生的閱讀能力和讀圖表提取數(shù)據(jù)的能力。它問的是comedy和PG-13交集中的數(shù)字“4”在總數(shù)50中所占的比重,所以答案應(yīng)該是2/25.例題2:(OfficialGuide上的題目)官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATIONWhich口[followinggraphsbestshows;asLruiig口常亞金t幅ti?nbetween4a.ndf?A)解析:這道題目問的是對(duì)scatterplot圖形的基本掌握,答案應(yīng)該是D。例題3(最新的PracticeTest8的題目):官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATIONBetween1985and2003,datawerecoUect-edeverythreeyearsonthtannoiuitofplasticproducctia.iinnalJyintheLiiitoilStates.,也hillionsclpounds.'fhographbAowshowsfl>edataanda.lineofbestfit.Theequationofthelineofb?slfitj=339x+46..S9,wheMxisthenumberofyearssince1985andvistheamountofplasticproducedannually,inbillionsofpoundsUSProductionofPUstii:USProductionofPUstii:Whichof也總tahcwiiigistheb^tinterventionofthenumber3.39intti?contestoftheproblem?A)Thcamouniofplastic,inhelions所pnuntKtpnxliiWInlh?Unittd空a屈during收產(chǎn)社T1QS5椿)ThenumberofraittookthwUnited"Mwtop「詞憂1billionpounds力fp]己【;)Theavcra^unnu泊pl第*4p『*du<1聃門Jnbdlionsofputinds,intheUniledStatesfrom19S5to2003D>TheaYE「3&£annualtncr^a^inbiilions-ofpounds,ntplasticprodiiLtdpery^arintheUni[?1Statesfrom19K5to2CQ3解析:這道題目以數(shù)據(jù)分析的形式出現(xiàn),但是實(shí)質(zhì)考察的知識(shí)是algebra里面的一元一次方程y=3.39x+46.89.題目要求是詢問slope3.39的含義。slope斜率意味著針對(duì)每一個(gè)單位的x的增長(zhǎng),y相應(yīng)所作出的增長(zhǎng)。按照這個(gè)定義,我們發(fā)現(xiàn)答案應(yīng)該是D,當(dāng)然,這也對(duì)閱讀水平提出了更高的要求。一些同學(xué)在dataanalysis部分丟分,本質(zhì)原因不是數(shù)學(xué)能力,而且閱讀水平。例題4(最新的PracticeTest8的題目):
官方網(wǎng)址:官方網(wǎng)址:論壇地址:TodetennuiethemeannumberofchildrenperhouseholdinacomniuniKTabithasurveyed20familiesataplayground.Forthe20familiessurvTycitthemeannumberofchildren因「householdwas2.4.WhichofthefMowlngstatementsmustbetrue?Themeannui】】bc「olchildrenperhouseholdinthecommunityis24Adet^rminaUtinaboutthenwaniiumb-erutchildrenperhuu牌heldinthecommunityshouldnoibeniiidebeaujwthesamplesizeIstoo5niMLThesamplingjiwihotlis11awedaiidmayproduceabiasedestimateofthenwanniunberofchtldrt?Jip?rlious^holdinthecommunity.【)}Thesamplingmethodtsnotflawedandislikelytoproduceanunbia^dejtitiuteoftliemeanrtumberofchildrenperhouseholdInthecommunity7.解析:本題考查的是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法。如果想通過樣本sample推知全體population,需要保證樣本的代表性representativeness。而要保證代表性的基本方法就是randomselection/randomsampling。本題的敘述中,根本沒有提及randomsampling,也沒有說明為什么要知道community的家庭平均孩子數(shù)目就一定要到playground去取樣,因此,這個(gè)樣本應(yīng)該是一個(gè)biasedsample。答案選擇C。二、統(tǒng)計(jì)Statistics目前,中國(guó)的高中課程中也引入了基本的統(tǒng)計(jì)概念和計(jì)算公式。比方說,所有學(xué)生都應(yīng)該熟悉以下的一些基本統(tǒng)計(jì)概念:(算數(shù))平均數(shù)Mean(aka.:arithmeticmean):包括簡(jiǎn)單的算數(shù)平均數(shù)和加權(quán)平均數(shù)(weightedmean)。注意:幾何平均數(shù)目前在SAT中沒有考過。中數(shù)Median:即50%percentile。將所有數(shù)字從大到?。ɑ蛘邚男〉酱螅┮来闻帕校佑谧钪虚g的一個(gè)數(shù)(奇數(shù)數(shù)列)或者兩個(gè)數(shù)的算數(shù)平均值(偶數(shù)數(shù)列)。眾數(shù)Mode:在數(shù)列中出現(xiàn)頻率最大的數(shù)。如果有兩個(gè)數(shù)出現(xiàn)的頻率并列最大,那么這兩個(gè)數(shù)都是眾數(shù)。值域Range:數(shù)列中的最大值與最小值的差值。官方網(wǎng)址:官方網(wǎng)址:論壇地址:方差Variance與標(biāo)準(zhǔn)差StandardDeviation:衡量數(shù)字的零散程度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。目前SAT中還沒有考到這兩個(gè)指標(biāo)的公式,因此這里我先暫時(shí)省略公式??己说闹攸c(diǎn)是對(duì)于standarddeviation的概念的本質(zhì)理解??荚嚨臅r(shí)候,這些基本概念會(huì)和圖表等題型結(jié)合起來考察學(xué)生。請(qǐng)見如下例題:例題1(OfficialGuide的題目):Lung汨!i囪l;3sh{iniiK.匕g9ginIflH1】12121212u[313141415151624Theabuve1皿山吧"&tnIMye/wKJjR'LofiranJo-msaniplQuf21b-ruwnbullhtadfiEti.fhcoutlier of24Inches,isanmor.utEHin.muibjTi.ando-flhivuluesMsImK■wliktiwillchang.i'由也niORfittl^2J-incti口珀/urfg/m區(qū)rfmovudtrunithuAiAl弗出HlMedianG)津祥群Ll]叩ivillallcl)diigobylti(?sum?ainuunt.解析:這道題目考的是統(tǒng)計(jì)基本概念之間的一個(gè)比較。實(shí)不相瞞,我差點(diǎn)做錯(cuò)。因?yàn)閷W(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)的時(shí)候,專門比較過mean,median,mode對(duì)于極值outlier存在與否的穩(wěn)定性。同時(shí),目測(cè)可以看出,mean應(yīng)該比19大(不知道的同學(xué)可以用加權(quán)平均公式計(jì)算一下算數(shù)平均數(shù)mean,不會(huì)加權(quán)平均公式的同學(xué)請(qǐng)參見例題3),因?yàn)?個(gè)20和2個(gè)21可以和6個(gè)18相互制約,從而使平均數(shù)接近19,而剩下的22,23,30(尤其是outlier30)會(huì)將平均數(shù)mean向右方拉升,因此導(dǎo)致mean>median。答案是A。例題2(最新的PracticeTest8的題目):官方網(wǎng)址:官方網(wǎng)址:論壇地址:18明志教育MINGZHIEDUCATIONThe22studentsinahealthclassconductedanexpeiimentinwhichtheyeachrecordedtheirpulserates,inbeatsperminutebeforeandaftercompletingaligiiteKerciseroutine.Thedotplotsbelowdisplay(heresults.TOC\o"1-5"\h\z■ ? ? ? ? ? ■-d 1 i 1 1 ! 1 1 1—56 網(wǎng) 64 68 72 76 80 84 88BeatsperniinuE?beforeexercise* ■ ? ?———I——I——I——E——I——I————8。 84 的 92 96 100 104 108 112Ik虱后jH?rminuteafkrexerciseL&i£]and弓tn?thustandarildeviaLionandrang4?.fespectively,.ofthedatabeforeexercise,andlet5?andr2卜甘thestandarddeviationand「狗啥舄lespectively,otth^dataafter已算arciw.Whiclioftlwfollowingistrue?s}=號(hào)and等二立s]<yand<r2Si>sjandr]>rjSjhs2and五二b解析:本題考核的是range,standarddeviation這兩個(gè)統(tǒng)計(jì)基本概念。range=max-min,因此知道,r1=r2。對(duì)于standarddeviation,y解常識(shí)的人知道:在histogram中數(shù)據(jù)越聚合,standarddeviation越小,因此,應(yīng)該是s1<s2。但是答案更加幸運(yùn),選擇D,說明SAT考試中并不需要學(xué)生真正用公式計(jì)算出standarddeviation,只要了解這個(gè)概念的基本公式就行了。三、概率Probabilities▼概率,說的是事件發(fā)生的可能性,其數(shù)值在0到1之間。概率為0的事件叫做“不可能事件”。概率為1的事件叫做“必然事件”。其他的事件叫做“或然事件”。可以被計(jì)算的概率,在SAT的考核中常常是古典概型。
官方網(wǎng)址:論壇地址:官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATION1、古典概型古典概型是最簡(jiǎn)單最常見的概率。它說的是:同一時(shí)間可以有n個(gè)事件發(fā)生,每個(gè)事件發(fā)生的可能性都是相等的。因此,我們所要求的目標(biāo)事件發(fā)生的可能性,就是(目標(biāo)事件)/(總事件)。比方說,在一個(gè)罐子里面有19塊紅糖,15塊白糖。隨機(jī)抽取一塊糖,該糖是紅糖的可能性(概率)就是19/(19+15)=19/34。例題1:Kumbcr Rt辭teredVotersiniM'L謝LtaJSumin3012,inIlLnmiiLh建;uiRegion俅2Fto4445Urg的toruWer負(fù)t冶而3國(guó)m皿w2^7$猊S"修M6333由a油J%L11DIW2品啊st,awnLWO10,42b工儂工叫Lx!£RUl4二S%pia,620MmM91卜5工卬,ThetheinJfllhin(brnmndt.tnfourpeupuphkrejiwsmA阻眥球由7cntluuble-LEar%臼wredvotier*作.1 kAto-Hvcjfsoldin1*n2ischcMii由randuni.whiihcltheiollo喃誕除JmestEth:probjiiJintruri■屈 wastrartheMidwEreaion*Al0.10Bl0^5-口。岫卬675.解析:表面上看,這是一道圖表分析題。但是看到實(shí)質(zhì)你會(huì)發(fā)現(xiàn)這是有關(guān)于概率的一道題目。題目里面首先圈定了范圍“18-44歲的選民”,這應(yīng)該是(14766+47896)人,而其中來自Midwest的人是(3453+11237)人,因此,所求的概率就是:(3453+11237)/(14766+47896)=14690/62662=0.234,因此選擇B。事實(shí)上,以圖表形式來考核的古典概型的題目很多,幾乎每次考試中都會(huì)遇到。但是有的時(shí)候,考核的內(nèi)容不是單一事件,而且很多事件結(jié)合在一起的概率。因此,必須要先熟悉這幾個(gè)概念和公式。2、獨(dú)立事件(IndependentEvents)、互斥事件(MutuallyExclusiveEvents)
官方網(wǎng)址:論壇地址:官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCATION獨(dú)立事件(IndependentEvents上一件事情的發(fā)生與否與另一件事情的發(fā)生與否沒有關(guān)系,那么這兩件事情就叫做相互獨(dú)立的事件*幾個(gè)相互獨(dú)立的事件同時(shí)發(fā)生的概率等于這幾個(gè)事杵各自發(fā)生概率的乘積表達(dá)為二P(AB) (A)叩(B卜同樣幾個(gè)相互林立的事件同時(shí)都不發(fā)生的概率等于這幾個(gè)事件咎自不發(fā)生的概率的乘積,表達(dá)為:P(AB)=P(A-)叩(B-卜(注意:這里的"A非"汨非”應(yīng)該是在AB的正上方劃?rùn)M線,因?yàn)榇蜃职姹镜膯栴},我的橫線的顯示偏右了,希望不要導(dǎo)致)幾個(gè)相互獨(dú)立的事件中,只要有一個(gè)事件發(fā)生即可,則這種概率為全部可能性1減去任何一個(gè)獨(dú)立事件都不發(fā)生的概率,表達(dá)為:P(AUB)=VP(A')*P(B-卜互斥事件:若兩件事情不可能同同發(fā)生,則這兩件事情叫做互用事件。對(duì)于互斥事件工有如下表達(dá):P(AB)=01P(AUB)=P(A)+P(B)fl例題2(OfficialGuide的題目):艮曾Tata]CMikrUoder49例口「川4盯Mal?122J4Fcmakg311Mtal20S25Thetflblfahevf由中,$th?distributiQnofa郡andgeiide-r.「2Spct)pIk*^hoenteredacunkwtIttheconM5twbner/熱besekmedn『amdon%whatittheprnbabili^ylh閭由口Mrini^rwillXWth”iifcm-akunderage40讓「arn^l<?nge[U?!缚?51()25C)111625C)111625官方網(wǎng)址:官方網(wǎng)址:論壇地址:明志教育MINGZHIEDUCA
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