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-2024學(xué)年北京重點(diǎn)中學(xué)高二上期末數(shù)學(xué)模擬試卷一.選擇題(共10小題)1.拋物線(xiàn)x2=6y的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離為()A. B.1 C.2 D.32.已知圓C:(x+2)2+(y﹣1)2=4,點(diǎn)P為直線(xiàn)x=1上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P引圓C的兩條切線(xiàn),切點(diǎn)分別為點(diǎn)A,B,則|AB|的最小值為()A. B. C. D.33.已知單調(diào)遞減的等比數(shù)列{an}中,a1>0,則該數(shù)列的公比q的取值范圍是()A.q=1 B.q<0 C.q>1 D.0<q<14.設(shè)l是直線(xiàn),α,β是兩個(gè)不同的平面,則下列命題中正確的是()A.若l∥α,l∥β,則α∥β B.若l∥α,l⊥β,則α⊥β C.若α⊥β,l⊥α,則l⊥β D.若α⊥β,l∥α,則l⊥β5.齊王與田忌賽馬,田忌的上等馬優(yōu)于齊王的中等馬,劣于齊王的上等馬;田忌的中等馬優(yōu)于齊王的下等馬,劣于齊王的中等馬;田忌的下等馬劣于齊王的下等馬.現(xiàn)齊王與田忌各出上等馬、中等馬、下等馬一匹,共進(jìn)行三場(chǎng)比賽,規(guī)定:每一場(chǎng)雙方均任意選一匹馬參賽,且每匹馬僅參賽一次,勝兩場(chǎng)或兩場(chǎng)以上者獲勝.則田忌獲勝的概率為()A. B. C. D.6.圓x2﹣2x+y2+4y+2=0到直線(xiàn)的距離為1的點(diǎn)有()A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.0個(gè)7.已知無(wú)窮數(shù)列{an}滿(mǎn)足an+1=an+t(t為常數(shù)),Sn為{an}的前n項(xiàng)和,則“t≥0”是“{an}和{Sn}都有最小項(xiàng)”的()A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件 C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件8.埃及胡夫金字塔是世界古代建筑奇跡之一,它的形狀可視為一個(gè)正四棱錐,其側(cè)面與底面所成角的余弦值為,則側(cè)面三角形的頂角的正切值為()A.2 B.3 C. D.9.已知?jiǎng)訄AM與圓C1:(x+4)2+y2=2外切,與圓C2:(x﹣4)2+y2=2內(nèi)切,則動(dòng)圓圓心M的軌跡方程為()A. B. C. D.10.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若對(duì)任意的正整數(shù)n,總存在正整數(shù)m.使得Sn=am,下列正確命題的個(gè)數(shù)是()①{an}可能為等差數(shù)列;②{an}可能為等比數(shù)列;③ai(i≥2)均能寫(xiě)成{an}的兩項(xiàng)之差;④對(duì)任意n∈N,n≥1,總存在m∈N,m≥1,使得an=Sm.A.0 B.1 C.2 D.3二.填空題(共5小題)11.在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,國(guó)家積極推動(dòng)信息化技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方式的深度融合,實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上、線(xiàn)下融合式教學(xué)模式變革.某校高一、高二和高三學(xué)生人數(shù)如圖所示.采用分層抽樣的方法調(diào)查融合式教學(xué)模式的實(shí)施情況,在抽取樣本中,高一學(xué)生有16人,則該樣本中的高三學(xué)生人數(shù)為.12.在空間直角坐標(biāo)系O﹣xyz中,已知過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的平面α的一個(gè)法向量是=(0,0,﹣1),點(diǎn)P(3,﹣4,5)到平面α的距離為.13.能說(shuō)明“若m(n+2)≠0,則方程+=1表示的曲線(xiàn)為橢圓或雙曲線(xiàn)”是錯(cuò)誤的一組m,n的值是.14.已知拋物線(xiàn)C的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)A,B在C上,滿(mǎn)足+=,且?=﹣16,點(diǎn)P是拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)上任意一點(diǎn),則△PAB的面積為.15.下列關(guān)于曲線(xiàn)的說(shuō)法,正確的有.①曲線(xiàn)C關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng);②曲線(xiàn)C關(guān)于原點(diǎn)都對(duì)稱(chēng);③曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形的面積大于16;①曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形內(nèi)部(含邊界)的整點(diǎn)(橫縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn))個(gè)數(shù)是17.三.解答題(共6小題)16.從①前n項(xiàng)和,②an=an+1﹣3,③a6=11且2an+1=an+an+2這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充到下面的問(wèn)題中,并完成解答.在數(shù)列{an}中,a1=1,______,其中n∈N*.(Ⅰ)求{an}的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)若a1,an,am成等比數(shù)列,其中m,n∈N*,且m>n>1,求m的最小值.注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.17.已知點(diǎn)P(5,0)和圓C:x2+y2﹣4x﹣4y+3=0.(Ⅰ)寫(xiě)出圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程,并指出圓心C的坐標(biāo)和半徑;(Ⅱ)設(shè)Q為C上的點(diǎn),求|PQ|的取值范圍.18.某單位工會(huì)有500位會(huì)員,利用“健步行APP”開(kāi)展全員參與的“健步走獎(jiǎng)勵(lì)”活動(dòng).假設(shè)通過(guò)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,獲得了50位會(huì)員5月10日的走步數(shù)據(jù)如下:(單位:萬(wàn)步)1.11.41.31.60.31.60.91.41.40.91.41.21.51.60.91.21.20.50.81.01.40.61.01.10.60.80.90.81.10.40.81.41.61.21.00.61.51.60.90.71.31.10.81.01.20.60.50.20.81.4頻率分布表:分組頻數(shù)頻率[0.2,0.4)20.04[0.4,0.6)a0.06[0.6,0.8)50.10[0.8,1.0)110.22[1.0,1.2)80.16[1.2,1.4)70.14[1.4,1.6]bc合計(jì)501.00(Ⅰ)寫(xiě)出a,b,c的值;(Ⅱ)(i)繪制頻率分布直方圖;(ⅱ)假設(shè)同一組中的每個(gè)數(shù)據(jù)可用該組區(qū)間的中點(diǎn)值代替,試估計(jì)該單位所有會(huì)員當(dāng)日步數(shù)的平均值;(Ⅲ)根據(jù)以上50個(gè)樣本數(shù)據(jù),估計(jì)這組數(shù)據(jù)的第70百分位數(shù).你認(rèn)為如果定1.3萬(wàn)步為健步走獲獎(jiǎng)標(biāo)準(zhǔn),一定能保證該單位至少30%的工會(huì)會(huì)員當(dāng)日走步獲得獎(jiǎng)勵(lì)嗎?說(shuō)明理由.19.如圖1,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,E為AD的中點(diǎn),O為BE的中點(diǎn).將△ABE沿BE折起到A'BE,使得平面A'BE⊥平面BCDE(如圖2)(Ⅰ)求證:A'O⊥CD;(Ⅱ)求直線(xiàn)A'C與平面A'DE所成角的正弦值;(Ⅲ)在線(xiàn)段A'C上是否存在點(diǎn)P,使得OP∥平面A'DE?若存在,求出的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.20.已知橢圓C:(a>b>0)的上頂點(diǎn)和兩焦點(diǎn)構(gòu)成的三角形為等腰直角三角形,且面積為2,點(diǎn)M為橢圓C的右頂點(diǎn).(1)求橢圓C的方程;(2)若經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(t,0)的直線(xiàn)l與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),實(shí)數(shù)t取何值時(shí)以AB為直徑的圓恒過(guò)點(diǎn)M?21.在各項(xiàng)均不為零的數(shù)列{an}中,選取第k1項(xiàng)、第k2項(xiàng)、…、第km項(xiàng),其中m≥3,k1<k2<?<km,若新數(shù)列為等比數(shù)列,則稱(chēng)新數(shù)列為{an}的一個(gè)長(zhǎng)度為m的“等比子列”.已知等差數(shù)列{an},其各項(xiàng)與公差d均不為零.(1)若在數(shù)列{an}中,公差d=2,n≤4,且存在項(xiàng)數(shù)為3的“等比子列”,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(2)若,數(shù)列為{an}的一個(gè)長(zhǎng)度為n的“等比子列”,其中k1=1,公比為q.當(dāng)q最小時(shí),求kn的通項(xiàng)公式;(3)若公比為q的等比數(shù)列{bn},滿(mǎn)足a1=b1,a2=b2,b3=ai(i≥3,i∈N*),證明:數(shù)列{bn}為數(shù)列{an}的“等比子列”.參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.【答案】D【解答】解:拋物線(xiàn)x2=6y的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離是p=3,故選:D.2.【答案】B【解答】解:根據(jù)題意,圓C:(x+2)2+(y﹣1)2=4,其圓心C(﹣2,1),半徑r=2,過(guò)點(diǎn)P引圓C的兩條切線(xiàn),切點(diǎn)分別為點(diǎn)A,B,如圖:在△PAC中,有S△PAC=×|CA|×|AP|=××|CP|,即|AP|=×|CP|,變形可得|AB|=,設(shè)|CP|=x,則|AB|==4,當(dāng)|CP|的值即x最小時(shí),的值最大,此時(shí)|AB|取得最小值,而|PC|的最小值為C到直線(xiàn)x=1的距離,即|PC|min=3,故|AB|min=4×=,故選:B.3.【答案】D【解答】解:?jiǎn)握{(diào)遞減的等比數(shù)列{an}中,a1>0,則該數(shù)列的公比q的取值范圍是0<q<1.故選:D.4.【答案】B【解答】解:設(shè)l是直線(xiàn),α,β是兩個(gè)不同的平面,對(duì)于A,若l∥α,l∥β,則α與β相交或平行,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,若l∥α,l⊥β,則由面面垂直的判定定理得α⊥β,故B正確;對(duì)于C,若α⊥β,l⊥α,則l與β平行或l?β,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,若α⊥β,l∥α,則l與β相交、平行或l?β,故D正確.故選:B.5.【答案】B【解答】解:設(shè)齊王的上等馬、中等馬、下等馬分別為A,B,C,設(shè)田忌的上等馬、中等馬、下等馬分別為a,b,c,每一場(chǎng)雙方均任意選一匹馬參賽,且每匹馬僅參賽一次,勝兩場(chǎng)或兩場(chǎng)以上者獲勝.基本事件有:(Aa,Bb,Cc),(Aa,Bc,Cb),(Ab,Bc,Ca),(Ab,Bc,Ca),(Ac,Bb,Ca),(Ac,Ba,Cb),共6個(gè),田忌獲勝包含的基本事件有:(Ac,Ba,Cb),只有1個(gè),∴田忌獲勝的概率為p=.故選:B.6.【答案】B【解答】解:化x2﹣2x+y2+4y+2=0為(x﹣1)2+(y+2)2=3,得圓心坐標(biāo)為(1,﹣2),半徑為,∵圓心到直線(xiàn)的距離d==>,說(shuō)明直線(xiàn)與圓相離,∵﹣∈(0,1),圓上有2個(gè)點(diǎn)到直線(xiàn)l的距離為1.故選:B.7.【答案】B【解答】解:∵an+1=an+t,∴數(shù)列{an}為等差數(shù)列,且公差為t,①當(dāng)t≥0時(shí),若t=0,a1=﹣2時(shí),數(shù)列{an}為常數(shù)列,且an=﹣2,∴Sn=﹣2n為減函數(shù),無(wú)最小項(xiàng),∴充分性不成立,②當(dāng){an}和{Sn}都有最小項(xiàng),∵an=a1+(n﹣1)t=tn+(a1﹣t),Sn=na1+t=n2+(a1﹣)n,則或t>0,∴t≥0,∴必要性成立,∴t≥0是{an}和{Sn}都有最小項(xiàng)的必要不充分條件,故選:B.8.【答案】A【解答】解:如圖所示:設(shè)正四棱錐的底面邊長(zhǎng)AB=2a,則OM=a,設(shè)側(cè)面三角形的頂角為2α,因?yàn)閭?cè)面與底面所成角的余弦值為,則,則,在Rt△PAM中,,∴.故選:A.9.【答案】A【解答】解:設(shè)動(dòng)圓M的半徑為r,又圓C1與圓C2的半徑均為,則由已知得|MC1|=r+,|MC2|=r﹣,所以|MC1|﹣|MC2|=2,又點(diǎn)C1(﹣4,0),C2(4,0),則|C1C2|=8,所以2<|C1C2|,根據(jù)雙曲線(xiàn)的定義可知,點(diǎn)M的軌跡是以C1(﹣4,0),C2(4,0)為焦點(diǎn)的雙曲線(xiàn)的右支,因?yàn)閍=,c=4,所以b2=c2﹣a2=14,于是點(diǎn)M的軌跡方程為(x≥).故選:A.10.【答案】C【解答】解:對(duì)于①:取an=0,則Sn=0,滿(mǎn)足題設(shè),故①正確;對(duì)于②:假設(shè)存在,a1=a,公比為q,若q=1,an=a,an=an,當(dāng)n≥2時(shí),不存在正整數(shù)m,使得Sn=am,若q≠1,,,要使Sn=am,則需即1=qn+qm﹣1﹣qm,q為有理數(shù).由于q≠1,我們有:1+q+…+qn﹣1=qm﹣1,由高次方程有理數(shù)根的判別法,此方程無(wú)有理數(shù)根.故②錯(cuò)誤;對(duì)于③:由題意,對(duì)任意的正整數(shù)n,總存在正整數(shù)m,使得Sn=am,則存在正整數(shù)P使得Sn﹣1=ap(n≥2),則an=Sn﹣Sn﹣1=am﹣ap(n≥2),故③正確.對(duì)于④:令an=2﹣n,則,S1=S2=1=a1,當(dāng)n≥3時(shí),由于n,3﹣n必有一個(gè)為偶數(shù),則Sn是非正整數(shù),一定等于{an}中某一項(xiàng).但a3=﹣1,不是{Sn}中的項(xiàng),故④錯(cuò)誤.故選:C.二.填空題(共5小題)11.【答案】12.【解答】解:根據(jù)直方圖知,抽樣比例為=,所以應(yīng)該抽取高三人數(shù)為600×=12(人).故答案為:12.12.【答案】5.【解答】解:根據(jù)題意,點(diǎn)P(3,﹣4,5),則=(3,﹣4,5),平面α的一個(gè)法向量是=(0,0,﹣1),則點(diǎn)P(3,﹣4,5)到平面α的距離d===5,故答案為:5.13.【答案】m=4,n=2.【解答】解:方程+=1表示的曲線(xiàn)為橢圓或雙曲線(xiàn)”是錯(cuò)誤的一組m,n的值滿(mǎn)足:m=n+2>0即可,可取m=4,n=2,故答案為:m=4,n=2.14.【答案】16.【解答】解:不妨設(shè)拋物線(xiàn)的方程為y2=2px(p>0),因?yàn)?=,所以F是線(xiàn)段AB的中點(diǎn),則AB與x軸垂直,?=﹣p2=﹣16,故p=4,所以點(diǎn)P到AB的距離為p=4,所以×8×4=16.故答案為:16.15.【答案】①②④.【解答】解:根據(jù)題意,曲線(xiàn),當(dāng)x≥0,y≥0時(shí),為+y=2,即y=2﹣,當(dāng)x≥0,y<0時(shí),為﹣y=2,即y=﹣2,當(dāng)x<0,y≥0時(shí),為+y=2,即y=2﹣,當(dāng)x<0,y<0時(shí),為﹣y=2,即y=﹣2,其大致圖形如圖,其中A(﹣4,0),B(0,﹣2),C(4,0),D(0,2);對(duì)于①,曲線(xiàn),有+|﹣y|=+|y|=2,則曲線(xiàn)C關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),①正確;對(duì)于②,曲線(xiàn)C:+|y|=2,有+|﹣y|=+|y|=2,則曲線(xiàn)C關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),②正確;對(duì)于③,由圖形可得:曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形在菱形ABCD的內(nèi)部,而S菱形ABCD=16,故有曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形的面積小于16,③錯(cuò)誤;對(duì)于④,當(dāng)y=2時(shí),曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形內(nèi)部有1個(gè)整點(diǎn):(0,2),當(dāng)y=1時(shí),曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形內(nèi)部有3個(gè)整點(diǎn):(1,1),(0,1),(﹣1,1),當(dāng)y=0時(shí),曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形內(nèi)部有9個(gè)整點(diǎn):(﹣4,0),(﹣3,0),(﹣2,0),(﹣1,0),(0,0),(1,0),(2,0),(3,0),(4,0);當(dāng)y=﹣1時(shí),曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形內(nèi)部有3個(gè)整點(diǎn):(1,1),(0,﹣1),(﹣1,﹣1),當(dāng)y=﹣2時(shí),曲線(xiàn)C所圍成的封閉圖形內(nèi)部有1個(gè)整點(diǎn):(0,﹣2),共有17個(gè)整點(diǎn),④正確;故答案為:①②④.三.解答題(共6小題)16.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【解答】解:方案一:選擇條件①(Ⅰ)由題意,當(dāng)n=1時(shí),a1=1=S1=12+p,解得p=0,則Sn=n2,n∈N*.當(dāng)n≥2時(shí),由Sn=n2,得,∴an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2n﹣1(n≥2),經(jīng)檢驗(yàn),a1=1符合上式,∴.(Ⅱ)依題意,由a1,an,am成等比數(shù)列,可得,即(2n﹣1)2=1×(2m﹣1),化簡(jiǎn),得,∵m,n是大于1的正整數(shù),且m>n,∴當(dāng)n=2時(shí),m有最小值5.方案二:選擇條件②(Ⅰ)依題意,由an=an+1﹣3,可得an+1﹣an=3,故數(shù)列{an}是以1為首項(xiàng),3為公差的等差數(shù)列,∴.(Ⅱ)依題意,由a1,an,am成等比數(shù)列,可得,即(3n﹣2)2=1×(3m﹣2),化簡(jiǎn),得,∵m,n是大于1的正整數(shù),且m>n,∴當(dāng)n=2時(shí),m取到最小值6.方案三:選擇條件③(Ⅰ)依題意,由2an+1=an+an+2,可得an+1﹣an=an+2﹣an+1,故數(shù)列{an}是等差數(shù)列,又∵a1=1,a6=a1+5d=1+5d=11,即d=2,∴.(Ⅱ)依題意,由a1,an,am成等比數(shù)列,可得,即(2n﹣1)2=1×(2m﹣1),化簡(jiǎn),得,∵m,n是大于1的正整數(shù),且m>n,∴當(dāng)n=2時(shí),m有最小值5.17.【答案】(Ⅰ)圓心C的坐標(biāo)為(2,2),半徑r=;(Ⅱ)|PQ|的取值范圍是[,].【解答】解:(Ⅰ)由x2+y2﹣4x﹣4y+3=0,得(x﹣2)2+(y﹣2)2=5,∴圓心C的坐標(biāo)為(2,2),半徑r=;(Ⅱ)∵P(5,0),∴|PC|=,∴|PC|+r=,|PC|﹣r=.∵|PC|﹣r≤|PQ|≤|PC|+r,∴|PQ|的取值范圍是[,].18.【答案】(Ⅰ)a=3,b=14,c=0.28;(Ⅱ)(i)畫(huà)圖見(jiàn)解析,(ii)1.088萬(wàn)步;(Ⅲ)1.3萬(wàn)步,能.【解答】解:(Ⅰ)因?yàn)?.04+0.06+0.10+0.22+0.16+0.14+c=1,∴c+0.72=1,∴c=0.28,因?yàn)楣?0人,∴b=0.28×50=14,a=0.06×50=3,∴a=3,b=14,c=0.28.(Ⅱ)(i)頻率分布直方圖如下圖所示(ii)設(shè)平均值為,則有=0.012+0.03+0.08+0.198+0.176+0.182+0.42=1.088,則該單位所有會(huì)員當(dāng)日步數(shù)的平均值為1.088萬(wàn)步.(Ⅲ)∵70%×50=35,∴70%分位數(shù)為第35和36個(gè)數(shù)的平均數(shù),∵[1.4,1.6]共有14人,且1.3有2個(gè),∴第35和第36個(gè)數(shù)均為1.3,∴70%分位數(shù)為1.3,設(shè)x為會(huì)員步數(shù),則x?1.3萬(wàn)時(shí),人數(shù)不少于30%,∴能保證30%的工會(huì)會(huì)員獲得獎(jiǎng)勵(lì).19.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【解答】證明:(Ⅰ)如圖,在矩形ABCD中,∵AB=2,BC=4,E為AD中點(diǎn),∴AB=AE=2,∵O為BE的中點(diǎn),∴AO⊥BE,由題意可知,A'O⊥BE,∵平面A'BE⊥平面BCDE,平面A'BE∩平面BCDE=BE,A'O?平面A'BE,∴A'O⊥平面BCDE,∵CD?平面BCDE,∴A'O⊥CD.解:(Ⅱ)取BC中點(diǎn)為F,連結(jié)OF,由矩形ABCD性質(zhì),AB=2,BC=4,可知OF⊥BE,由(Ⅰ)可知,A'O⊥BE,A'O⊥OF,以O(shè)為原點(diǎn),OA'為z軸,OF為x軸,OE為y軸建立坐標(biāo)系,在Rt△BAE中,由AB=2,AE=2,則,∴,,,,,設(shè)平面A'DE的一個(gè)法向量為則,,令y=z=1,則x=﹣1,∴,設(shè)直線(xiàn)A'C與平面A'DE所成角為θ,,∴直線(xiàn)A'C與平面A'DE所成角的正弦值為.(Ⅲ)假設(shè)在線(xiàn)段A'C上存在點(diǎn)P,滿(mǎn)足OP∥平面A'DE,設(shè)由,∴,,若OP∥平面A'DE,則,∴,解得,所以.20.【答案】(1).(2)t=時(shí)以AB為直徑的圓恒過(guò)M.【解答】解:(1)由題意可知,解得b=c=,∴a2=b2+c2=4,∴橢圓C的方程為.(2)由(1)可知M(2,0),若直線(xiàn)l的斜率不存在,則直線(xiàn)l的方程為x=t(﹣2<t<2),此時(shí)A(t,),B(t,﹣),由得(t﹣2,)?(t﹣2,﹣)=0,解得t=或t=﹣2(舍去),即t=,若直線(xiàn)l的斜率存在,不妨設(shè)直線(xiàn)l的方程為y=k(x﹣t),A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立方程,消去y得(1+2k2)x2﹣4k2tx+(2k2t2﹣4)=0,∴x1+x2=,x1x2=,由題意知,,即(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2=0,∴=0,∴(1+k2)(2k2t2﹣4)﹣(2+k2t)(4k2t)+(4+k2t2)(
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