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文檔簡介
山東省泰安市長城中學(xué)2023-2024學(xué)年高三第二次調(diào)研數(shù)學(xué)試卷注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.下列函數(shù)中,在區(qū)間上為減函數(shù)的是()A. B. C. D.2.復(fù)數(shù)(為虛數(shù)單位),則的共軛復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對應(yīng)的點位于()A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限3.如圖,在直三棱柱中,,,點分別是線段的中點,,分別記二面角,,的平面角為,則下列結(jié)論正確的是()A. B. C. D.4.已知甲盒子中有個紅球,個藍球,乙盒子中有個紅球,個藍球,同時從甲乙兩個盒子中取出個球進行交換,(a)交換后,從甲盒子中取1個球是紅球的概率記為.(b)交換后,乙盒子中含有紅球的個數(shù)記為.則()A. B.C. D.5.已知復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點的坐標為,則下列結(jié)論正確的是()A. B.復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)是C. D.6.將函數(shù)的圖象向右平移個周期后,所得圖象關(guān)于軸對稱,則的最小正值是()A. B. C. D.7.我國古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》有一問題:“今有鱉臑(biēnaò),下廣五尺,無袤;上袤四尺,無廣;高七尺.問積幾何?”該幾何體的三視圖如圖所示,則此幾何體外接球的表面積為()A.平方尺 B.平方尺C.平方尺 D.平方尺8.設(shè)曲線在點處的切線方程為,則()A.1 B.2 C.3 D.49.已知,,,則()A. B.C. D.10.已知等差數(shù)列的前n項和為,且,,若(,且),則i的取值集合是()A. B. C. D.11.如圖,在△ABC中,點M是邊BC的中點,將△ABM沿著AM翻折成△AB'M,且點B'不在平面AMC內(nèi),點P是線段B'C上一點.若二面角P-AM-B'與二面角P-AM-C的平面角相等,則直線AP經(jīng)過△AB'CA.重心 B.垂心 C.內(nèi)心 D.外心12.已知函數(shù),則不等式的解集為()A. B. C. D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.某種賭博每局的規(guī)則是:賭客先在標記有1,2,3,4,5的卡片中隨機摸取一張,將卡片上的數(shù)字作為其賭金;隨后放回該卡片,再隨機摸取兩張,將這兩張卡片上數(shù)字之差的絕對值的1.4倍作為其獎金.若隨機變量ξ1和ξ2分別表示賭客在一局賭博中的賭金和獎金,則D(ξ1)=_____,E(ξ1)﹣E(ξ2)=_____.14.五聲音階是中國古樂基本音階,故有成語“五音不全”.中國古樂中的五聲音階依次為:宮、商、角、徵、羽,如果把這五個音階全用上,排成一個五個音階的音序,且要求宮、羽兩音階不相鄰且在角音階的同側(cè),可排成______種不同的音序.15.已知點是拋物線的準線上一點,F(xiàn)為拋物線的焦點,P為拋物線上的點,且,若雙曲線C中心在原點,F(xiàn)是它的一個焦點,且過P點,當m取最小值時,雙曲線C的離心率為______.16.已知函數(shù),若,則___________.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17.(12分)為了解網(wǎng)絡(luò)外賣的發(fā)展情況,某調(diào)查機構(gòu)從全國各城市中抽取了100個相同等級地城市,分別調(diào)查了甲乙兩家網(wǎng)絡(luò)外賣平臺(以下簡稱外賣甲、外賣乙)在今年3月的訂單情況,得到外賣甲該月訂單的頻率分布直方圖,外賣乙該月訂單的頻數(shù)分布表,如下圖表所示.訂單:(單位:萬件)頻數(shù)1223訂單:(單位:萬件)頻數(shù)402020102(1)現(xiàn)規(guī)定,月訂單不低于13萬件的城市為“業(yè)績突出城市”,填寫下面的列聯(lián)表,并根據(jù)列聯(lián)表判斷是否有90%的把握認為“是否為業(yè)績突出城市”與“選擇網(wǎng)絡(luò)外賣平臺”有關(guān).業(yè)績突出城市業(yè)績不突出城市總計外賣甲外賣乙總計(2)由頻率分布直方圖可以認為,外賣甲今年3月在全國各城市的訂單數(shù)(單位:萬件)近似地服從正態(tài)分布,其中近似為樣本平均數(shù)(同一組數(shù)據(jù)用該區(qū)間的中點值作代表),的值已求出,約為3.64,現(xiàn)把頻率視為概率,解決下列問題:①從全國各城市中隨機抽取6個城市,記為外賣甲在今年3月訂單數(shù)位于區(qū)間的城市個數(shù),求的數(shù)學(xué)期望;②外賣甲決定在今年3月訂單數(shù)低于7萬件的城市開展“訂外賣,搶紅包”的營銷活動來提升業(yè)績,據(jù)統(tǒng)計,開展此活動后城市每月外賣訂單數(shù)將提高到平均每月9萬件的水平,現(xiàn)從全國各月訂單數(shù)不超過7萬件的城市中采用分層抽樣的方法選出100個城市不開展營銷活動,若每按一件外賣訂單平均可獲純利潤5元,但每件外賣平均需送出紅包2元,則外賣甲在這100個城市中開展營銷活動將比不開展營銷活動每月多盈利多少萬元?附:①參考公式:,其中.參考數(shù)據(jù):0.150.100.050.0250.0100.0012.7022.7063.8415.0246.63510.828②若,則,.18.(12分)已知橢圓與拋物線有共同的焦點,且離心率為,設(shè)分別是為橢圓的上下頂點(1)求橢圓的方程;(2)過點與軸不垂直的直線與橢圓交于不同的兩點,當弦的中點落在四邊形內(nèi)(含邊界)時,求直線的斜率的取值范圍.19.(12分)如圖,在矩形中,,,點是邊上一點,且,點是的中點,將沿著折起,使點運動到點處,且滿足.(1)證明:平面;(2)求二面角的余弦值.20.(12分)在中,角、、所對的邊分別為、、,且.(1)求角的大?。唬?)若,的面積為,求及的值.21.(12分)在中,,.已知分別是的中點.將沿折起,使到的位置且二面角的大小是60°,連接,如圖:(1)證明:平面平面(2)求平面與平面所成二面角的大小.22.(10分)在孟德爾遺傳理論中,稱遺傳性狀依賴的特定攜帶者為遺傳因子,遺傳因子總是成對出現(xiàn)例如,豌豆攜帶這樣一對遺傳因子:使之開紅花,使之開白花,兩個因子的相互組合可以構(gòu)成三種不同的遺傳性狀:為開紅花,和一樣不加區(qū)分為開粉色花,為開白色花.生物在繁衍后代的過程中,后代的每一對遺傳因子都包含一個父系的遺傳因子和一個母系的遺傳因子,而因為生殖細胞是由分裂過程產(chǎn)生的,每一個上一代的遺傳因子以的概率傳給下一代,而且各代的遺傳過程都是相互獨立的.可以把第代的遺傳設(shè)想為第次實驗的結(jié)果,每一次實驗就如同拋一枚均勻的硬幣,比如對具有性狀的父系來說,如果拋出正面就選擇因子,如果拋出反面就選擇因子,概率都是,對母系也一樣.父系?母系各自隨機選擇得到的遺傳因子再配對形成子代的遺傳性狀.假設(shè)三種遺傳性狀,(或),在父系和母系中以同樣的比例:出現(xiàn),則在隨機雜交實驗中,遺傳因子被選中的概率是,遺傳因子被選中的概率是.稱,分別為父系和母系中遺傳因子和的頻率,實際上是父系和母系中兩個遺傳因子的個數(shù)之比.基于以上常識回答以下問題:(1)如果植物的上一代父系?母系的遺傳性狀都是,后代遺傳性狀為,(或),的概率各是多少?(2)對某一植物,經(jīng)過實驗觀察發(fā)現(xiàn)遺傳性狀具有重大缺陷,可人工剔除,從而使得父系和母系中僅有遺傳性狀為和(或)的個體,在進行第一代雜交實驗時,假設(shè)遺傳因子被選中的概率為,被選中的概率為,.求雜交所得子代的三種遺傳性狀,(或),所占的比例.(3)繼續(xù)對(2)中的植物進行雜交實驗,每次雜交前都需要剔除性狀為的個體假設(shè)得到的第代總體中3種遺傳性狀,(或),所占比例分別為.設(shè)第代遺傳因子和的頻率分別為和,已知有以下公式.證明是等差數(shù)列.(4)求的通項公式,如果這種剔除某種遺傳性狀的隨機雜交實驗長期進行下去,會有什么現(xiàn)象發(fā)生?
參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】
利用基本初等函數(shù)的單調(diào)性判斷各選項中函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,進而可得出結(jié)果.【詳解】對于A選項,函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù);對于B選項,函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù);對于C選項,函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù);對于D選項,函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù).故選:C.【點睛】本題考查函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)性的判斷,熟悉一些常見的基本初等函數(shù)的單調(diào)性是判斷的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題.2、C【解析】
由復(fù)數(shù)除法求出,寫出共軛復(fù)數(shù),寫出共軛復(fù)數(shù)對應(yīng)點坐標即得【詳解】解析:,,對應(yīng)點為,在第三象限.故選:C.【點睛】本題考查復(fù)數(shù)的除法運算,共軛復(fù)數(shù)的概念,復(fù)數(shù)的幾何意義.掌握復(fù)數(shù)除法法則是解題關(guān)鍵.3、D【解析】
過點作,以為原點,為軸,為軸,為軸,建立空間直角坐標系,利用向量法求解二面角的余弦值得答案.【詳解】解:因為,,所以,即過點作,以為原點,為軸,為軸,為軸,建立空間直角坐標系,則,0,,,,,,0,,,1,,,,,,,設(shè)平面的法向量,則,取,得,同理可求平面的法向量,平面的法向量,平面的法向量.,,..故選:D.【點睛】本題考查二面角的大小的判斷,考查空間中線線、線面、面面間的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力,屬于中檔題.4、A【解析】分析:首先需要去分析交換后甲盒中的紅球的個數(shù),對應(yīng)的事件有哪些結(jié)果,從而得到對應(yīng)的概率的大小,再者就是對隨機變量的值要分清,對應(yīng)的概率要算對,利用公式求得其期望.詳解:根據(jù)題意有,如果交換一個球,有交換的都是紅球、交換的都是藍球、甲盒的紅球換的乙盒的藍球、甲盒的藍球交換的乙盒的紅球,紅球的個數(shù)就會出現(xiàn)三種情況;如果交換的是兩個球,有紅球換紅球、藍球換藍球、一藍一紅換一藍一紅、紅換藍、藍換紅、一藍一紅換兩紅、一藍一紅換亮藍,對應(yīng)的紅球的個數(shù)就是五種情況,所以分析可以求得,故選A.點睛:該題考查的是有關(guān)隨機事件的概率以及對應(yīng)的期望的問題,在解題的過程中,需要對其對應(yīng)的事件弄明白,對應(yīng)的概率會算,以及變量的可取值會分析是多少,利用期望公式求得結(jié)果.5、D【解析】
首先求得,然后根據(jù)復(fù)數(shù)乘法運算、共軛復(fù)數(shù)、復(fù)數(shù)的模、復(fù)數(shù)除法運算對選項逐一分析,由此確定正確選項.【詳解】由題意知復(fù)數(shù),則,所以A選項不正確;復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)是,所以B選項不正確;,所以C選項不正確;,所以D選項正確.故選:D【點睛】本小題考查復(fù)數(shù)的幾何意義,共軛復(fù)數(shù),復(fù)數(shù)的模,復(fù)數(shù)的乘法和除法運算等基礎(chǔ)知識;考查運算求解能力,推理論證能力,數(shù)形結(jié)合思想.6、D【解析】
由函數(shù)的圖象平移變換公式求出變換后的函數(shù)解析式,再利用誘導(dǎo)公式得到關(guān)于的方程,對賦值即可求解.【詳解】由題意知,函數(shù)的最小正周期為,即,由函數(shù)的圖象平移變換公式可得,將函數(shù)的圖象向右平移個周期后的解析式為,因為函數(shù)的圖象關(guān)于軸對稱,所以,即,所以當時,有最小正值為.故選:D【點睛】本題考查函數(shù)的圖象平移變換公式和三角函數(shù)誘導(dǎo)公式及正余弦函數(shù)的性質(zhì);熟練掌握誘導(dǎo)公式和正余弦函數(shù)的性質(zhì)是求解本題的關(guān)鍵;屬于中檔題、??碱}型.7、A【解析】
根據(jù)三視圖得出原幾何體的立體圖是一個三棱錐,將三棱錐補充成一個長方體,此長方體的外接球就是該三棱錐的外接球,由球的表面積公式計算可得選項.【詳解】由三視圖可得,該幾何體是一個如圖所示的三棱錐,為三棱錐外接球的球心,此三棱錐的外接球也是此三棱錐所在的長方體的外接球,所以為的中點,設(shè)球半徑為,則,所以外接球的表面積,故選:A.【點睛】本題考查求幾何體的外接球的表面積,關(guān)鍵在于由幾何體的三視圖得出幾何體的立體圖,找出外接球的球心位置和半徑,屬于中檔題.8、D【解析】
利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義得直線的斜率,列出a的方程即可求解【詳解】因為,且在點處的切線的斜率為3,所以,即.故選:D【點睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,考查運算求解能力,是基礎(chǔ)題9、C【解析】
利用二倍角公式,和同角三角函數(shù)的商數(shù)關(guān)系式,化簡可得,即可求得結(jié)果.【詳解】,所以,即.故選:C.【點睛】本題考查三角恒等變換中二倍角公式的應(yīng)用和弦化切化簡三角函數(shù),難度較易.10、C【解析】
首先求出等差數(shù)列的首先和公差,然后寫出數(shù)列即可觀察到滿足的i的取值集合.【詳解】設(shè)公差為d,由題知,,解得,,所以數(shù)列為,故.故選:C.【點睛】本題主要考查了等差數(shù)列的基本量的求解,屬于基礎(chǔ)題.11、A【解析】
根據(jù)題意P到兩個平面的距離相等,根據(jù)等體積法得到SΔPB'M【詳解】二面角P-AM-B'與二面角P-AM-C的平面角相等,故P到兩個平面的距離相等.故VP-AB'M=VP-ACM,即故B'P=CP,故P為CB'中點.故選:A.【點睛】本題考查了二面角,等體積法,意在考查學(xué)生的計算能力和空間想象能力.12、D【解析】
先判斷函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,得到,且,解不等式得解.【詳解】由題得函數(shù)的定義域為.因為,所以為上的偶函數(shù),因為函數(shù)都是在上單調(diào)遞減.所以函數(shù)在上單調(diào)遞減.因為,所以,且,解得.故選:D【點睛】本題主要考查函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性的判斷,考查函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性的應(yīng)用,意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、20.2【解析】
分別求出隨機變量ξ1和ξ2的分布列,根據(jù)期望和方差公式計算得解.【詳解】設(shè)a,b∈{1,2,1,4,5},則p(ξ1=a),其ξ1分布列為:ξ112145PE(ξ1)(1+2+1+4+5)=1.D(ξ1)[(1﹣1)2+(2﹣1)2+(1﹣1)2+(4﹣1)2+(5﹣1)2]=2.ξ2=1.4|a﹣b|的可能取值分別為:1.4,2.3,4.2,5.6,P(ξ2=1.4),P(ξ2=2.3),P(ξ2=4.2),P(ξ2=5.6),可得分布列.ξ21.42.34.25.6PE(ξ2)=1.42.34.25.62.3.∴E(ξ1)﹣E(ξ2)=0.2.故答案為:2,0.2.【點睛】此題考查隨機變量及其分布,關(guān)鍵在于準確求出隨機變量取值的概率,根據(jù)公式準確計算期望和方差.14、1【解析】
按照“角”的位置分類,分“角”在兩端,在中間,以及在第二個或第四個位置上,即可求出.【詳解】①若“角”在兩端,則宮、羽兩音階一定在角音階同側(cè),此時有種;②若“角”在中間,則不可能出現(xiàn)宮、羽兩音階不相鄰且在角音階的同側(cè);③若“角”在第二個或第四個位置上,則有種;綜上,共有種.故答案為:1.【點睛】本題主要考查利用排列知識解決實際問題,涉及分步計數(shù)乘法原理和分類計數(shù)加法原理的應(yīng)用,意在考查學(xué)生分類討論思想的應(yīng)用和綜合運用知識的能力,屬于基礎(chǔ)題.15、【解析】
由點坐標可確定拋物線方程,由此得到坐標和準線方程;過作準線的垂線,垂足為,根據(jù)拋物線定義可得,可知當直線與拋物線相切時,取得最小值;利用拋物線切線的求解方法可求得點坐標,根據(jù)雙曲線定義得到實軸長,結(jié)合焦距可求得所求的離心率.【詳解】是拋物線準線上的一點拋物線方程為,準線方程為過作準線的垂線,垂足為,則設(shè)直線的傾斜角為,則當取得最小值時,最小,此時直線與拋物線相切設(shè)直線的方程為,代入得:,解得:或雙曲線的實軸長為,焦距為雙曲線的離心率故答案為:【點睛】本題考查雙曲線離心率的求解問題,涉及到拋物線定義和標準方程的應(yīng)用、雙曲線定義的應(yīng)用;關(guān)鍵是能夠確定當取得最小值時,直線與拋物線相切,進而根據(jù)拋物線切線方程的求解方法求得點坐標.16、【解析】
根據(jù)題意,利用函數(shù)奇偶性的定義判斷函數(shù)的奇偶性,利用函數(shù)奇偶性的性質(zhì)求解即可.【詳解】因為函數(shù),其定義域為,所以其定義域關(guān)于原點對稱,又,所以函數(shù)為奇函數(shù),因為,所以.故答案為:【點睛】本題考查函數(shù)奇偶性的判斷及其性質(zhì);考查運算求解能力;熟練掌握函數(shù)奇偶性的判斷方法是求解本題的關(guān)鍵;屬于中檔題、常考題型.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、(1)見解析,有90%的把握認為“是否為業(yè)績突出城市”與“選擇網(wǎng)絡(luò)外賣平臺”有關(guān).(2)①4.911②100萬元.【解析】
(1)根據(jù)頻率分布直方圖與頻率分布表,易得兩個外賣平臺中月訂單不低于13萬件的城市數(shù)量,即可完善列聯(lián)表.通過計算的觀測值,即可結(jié)合臨界值作出判斷.(2)①先根據(jù)所給數(shù)據(jù)求得樣本平均值,根據(jù)所給今年3月訂單數(shù)區(qū)間,并由及求得,.結(jié)合正態(tài)分布曲線性質(zhì)可求得,再由二項分布的數(shù)學(xué)期望求法求解.②訂單數(shù)低于7萬件的城市有和兩組,根據(jù)分層抽樣的性質(zhì)可確定各組抽取樣本數(shù).分別計算出開展營銷活動與不開展營銷活動的利潤,比較即可得解.【詳解】(1)對于外賣甲:月訂單不低于13萬件的城市數(shù)量為,對于外賣乙:月訂單不低于13萬件的城市數(shù)量為.由以上數(shù)據(jù)完善列聯(lián)表如下圖,業(yè)績突出城市業(yè)績不突出城市總計外賣甲4060100外賣乙5248100總計92108200且的觀測值為,∴有90%的把握認為“是否為業(yè)績突出城市”與“選擇網(wǎng)絡(luò)外賣平臺”有關(guān).(2)①樣本平均數(shù),故==,,的數(shù)學(xué)期望,②由分層抽樣知,則100個城市中每月訂單數(shù)在區(qū)間內(nèi)的有(個),每月訂單數(shù)在區(qū)間內(nèi)的有(個),若不開展營銷活動,則一個月的利潤為(萬元),若開展營銷活動,則一個月的利潤為(萬元),這100個城市中開展營銷活動比不開展每月多盈利100萬元.【點睛】本題考查了頻率分布直方圖與頻率分布表的應(yīng)用,完善列聯(lián)表并計算的觀測值作出判斷,分層抽樣的簡單應(yīng)用,綜合性強,屬于中檔題.18、(1)(2)或【解析】
(1)由已知條件得到方程組,解得即可;(2)由題意得直線的斜率存在,設(shè)直線方程為,聯(lián)立直線與橢圓方程,消元、列出韋達定理,由得到的范圍,設(shè)弦中點坐標為則,所以在軸上方,只需位于內(nèi)(含邊界)就可以,即滿足,得到不等式組,解得即可;【詳解】解:(1)由已知橢圓右焦點坐標為,離心率為,,,所以橢圓的標準方程為;(2)由題意得直線的斜率存在,設(shè)直線方程為聯(lián)立,消元整理得,,由,解得設(shè)弦中點坐標為,所以在軸上方,只需位于內(nèi)(含邊界)就可以,即滿足,即,解得或【點睛】本題考查了橢圓的定義標準方程及其性質(zhì),直線與橢圓的綜合應(yīng)用,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.19、(1)見解析;(2)【解析】
(1)取的中點,連接,,由,進而,由,得.進而平面,進而結(jié)論可得證(2)(方法一)過點作的平行線交于點,以點為坐標原點,所在直線分別為軸、軸、軸建立如圖所示的空間直角坐標系,求得平面平面的法向量,由二面角公式求解即可(方法二)取的中點,上的點,使,連接,得,,得二面角的平面角為,再求解即可【詳解】(1)證明:取的中點,連接,,由已知得,所以,又點是的中點,所以.因為,點是線段的中點,所以.又因為,所以,從而平面,所以,又,不平行,所以平面.(2)(方法一)由(1)知,過點作的平行線交于點,以點為坐標原點,所在直線分別為軸、軸、軸建立如圖所示的空間直角坐標系,則點,,,,所以,,.設(shè)平面的法向量為,由,得,令,得.同理,設(shè)平面的法向量為,由,得,令,得.所以二面角的余弦值為.(方法二)取的中點,上的點,使,連接,易知,.由(1)得,所以平面,所以,又,所以平面,所以二面角的平面角為.又計算得,,,所以.【點睛】本題考查線面垂直的判定,考查空間向量求二面角,考查空間想象及計算能力,是中檔題20、(1)(2);【解析】
(1)由代入中計算即可;(2)由余弦定理可得,所以,由,變形即可得到答案.【詳解】(1)因為,可得:,∴,或(舍),∵,∴.(2)由余弦
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