2022年西藏省數(shù)學(xué)高三上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析_第1頁(yè)
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2022-2023學(xué)年高三上數(shù)學(xué)期末模擬試卷請(qǐng)考生注意:1.請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上,請(qǐng)用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2.答題前,認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》,按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.給出個(gè)數(shù),,,,,,其規(guī)律是:第個(gè)數(shù)是,第個(gè)數(shù)比第個(gè)數(shù)大,第個(gè)數(shù)比第個(gè)數(shù)大,第個(gè)數(shù)比第個(gè)數(shù)大,以此類推,要計(jì)算這個(gè)數(shù)的和.現(xiàn)已給出了該問(wèn)題算法的程序框圖如圖,請(qǐng)?jiān)趫D中判斷框中的①處和執(zhí)行框中的②處填上合適的語(yǔ)句,使之能完成該題算法功能()A.; B.;C.; D.;2.已知為圓:上任意一點(diǎn),,若線段的垂直平分線交直線于點(diǎn),則點(diǎn)的軌跡方程為()A. B.C.() D.()3.我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中有如下問(wèn)題:“今有器中米,不知其數(shù),前人取半,中人三分取一,后人四分取一,余米一斗五升(注:一斗為十升).問(wèn),米幾何?”下圖是解決該問(wèn)題的程序框圖,執(zhí)行該程序框圖,若輸出的S=15(單位:升),則輸入的k的值為()?A.45 B.60 C.75 D.1004.已知函數(shù)的圖像與一條平行于軸的直線有兩個(gè)交點(diǎn),其橫坐標(biāo)分別為,則()A. B. C. D.5.是平面上的一定點(diǎn),是平面上不共線的三點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足,,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡一定經(jīng)過(guò)的()A.重心 B.垂心 C.外心 D.內(nèi)心6.正的邊長(zhǎng)為2,將它沿邊上的高翻折,使點(diǎn)與點(diǎn)間的距離為,此時(shí)四面體的外接球表面積為()A. B. C. D.7.已知三棱柱的所有棱長(zhǎng)均相等,側(cè)棱平面,過(guò)作平面與平行,設(shè)平面與平面的交線為,記直線與直線所成銳角分別為,則這三個(gè)角的大小關(guān)系為()A. B.C. D.8.設(shè)正項(xiàng)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足,則的最小值為A.8 B.16 C.24 D.369.設(shè),分別為雙曲線(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作圓的切線與雙曲線的左支交于點(diǎn)P,若,則雙曲線的離心率為()A. B. C. D.10.閱讀名著,品味人生,是中華民族的優(yōu)良傳統(tǒng).學(xué)生李華計(jì)劃在高一年級(jí)每周星期一至星期五的每天閱讀半個(gè)小時(shí)中國(guó)四大名著:《紅樓夢(mèng)》、《三國(guó)演義》、《水滸傳》及《西游記》,其中每天閱讀一種,每種至少閱讀一次,則每周不同的閱讀計(jì)劃共有()A.120種 B.240種 C.480種 D.600種11.函數(shù)的一個(gè)單調(diào)遞增區(qū)間是()A. B. C. D.12.若為虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),己知A(3,1),B(-1,3),若點(diǎn)C滿足,其中α,β∈R,且α+β=1,則點(diǎn)C的軌跡方程為14.已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,,且滿足,則數(shù)列的前10項(xiàng)的和為_(kāi)_____.15.已知實(shí)數(shù),且由的最大值是_________16.從分別寫(xiě)有1,2,3,4的4張卡片中隨機(jī)抽取1張,放回后再隨機(jī)抽取1張,則抽得的第一張卡片上的數(shù)不小于第二張卡片上的數(shù)的概率為_(kāi)_________.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17.(12分)已知函數(shù),其中為實(shí)常數(shù).(1)若存在,使得在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減,求的取值范圍;(2)當(dāng)時(shí),設(shè)直線與函數(shù)的圖象相交于不同的兩點(diǎn),,證明:.18.(12分)已知函數(shù).(Ⅰ)當(dāng)時(shí),討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(Ⅱ)若對(duì)任意的和恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.19.(12分)已知函數(shù)(1)若函數(shù)有且只有一個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍;(2)若函數(shù)對(duì)恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.20.(12分)已知.(1)若曲線在點(diǎn)處的切線也與曲線相切,求實(shí)數(shù)的值;(2)試討論函數(shù)零點(diǎn)的個(gè)數(shù).21.(12分)如圖,在四棱錐PABCD中,PA⊥平面ABCD,∠ABC=∠BAD=90°,AD=AP=4,AB=BC=2,M為PC的中點(diǎn).(1)求異面直線AP,BM所成角的余弦值;(2)點(diǎn)N在線段AD上,且AN=λ,若直線MN與平面PBC所成角的正弦值為,求λ的值.22.(10分)已知拋物線,直線與交于,兩點(diǎn),且.(1)求的值;(2)如圖,過(guò)原點(diǎn)的直線與拋物線交于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸的垂線交拋物線于點(diǎn),證明:直線過(guò)定點(diǎn).

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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

要計(jì)算這個(gè)數(shù)的和,這就需要循環(huán)50次,這樣可以確定判斷語(yǔ)句①,根據(jù)累加最的變化規(guī)律可以確定語(yǔ)句②.【詳解】因?yàn)橛?jì)算這個(gè)數(shù)的和,循環(huán)變量的初值為1,所以步長(zhǎng)應(yīng)該為1,故判斷語(yǔ)句①應(yīng)為,第個(gè)數(shù)是,第個(gè)數(shù)比第個(gè)數(shù)大,第個(gè)數(shù)比第個(gè)數(shù)大,第個(gè)數(shù)比第個(gè)數(shù)大,這樣可以確定語(yǔ)句②為,故本題選A.【點(diǎn)睛】本題考查了補(bǔ)充循環(huán)結(jié)構(gòu),正確讀懂題意是解本題的關(guān)鍵.2、B【解析】

如圖所示:連接,根據(jù)垂直平分線知,,故軌跡為雙曲線,計(jì)算得到答案.【詳解】如圖所示:連接,根據(jù)垂直平分線知,故,故軌跡為雙曲線,,,,故,故軌跡方程為.故選:.【點(diǎn)睛】本題考查了軌跡方程,確定軌跡方程為雙曲線是解題的關(guān)鍵.3、B【解析】

根據(jù)程序框圖中程序的功能,可以列方程計(jì)算.【詳解】由題意,.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查程序框圖,讀懂程序的功能是解題關(guān)鍵.4、A【解析】

畫(huà)出函數(shù)的圖像,函數(shù)對(duì)稱軸方程為,由圖可得與關(guān)于對(duì)稱,即得解.【詳解】函數(shù)的圖像如圖,對(duì)稱軸方程為,,又,由圖可得與關(guān)于對(duì)稱,故選:A【點(diǎn)睛】本題考查了正弦型函數(shù)的對(duì)稱性,考查了學(xué)生綜合分析,數(shù)形結(jié)合,數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力,屬于中檔題.5、B【解析】

解出,計(jì)算并化簡(jiǎn)可得出結(jié)論.【詳解】λ(),∴,∴,即點(diǎn)P在BC邊的高上,即點(diǎn)P的軌跡經(jīng)過(guò)△ABC的垂心.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查了平面向量的數(shù)量積運(yùn)算在幾何中的應(yīng)用,根據(jù)條件中的角計(jì)算是關(guān)鍵.6、D【解析】

如圖所示,設(shè)的中點(diǎn)為,的外接圓的圓心為,四面體的外接球的球心為,連接,利用正弦定理可得,利用球心的性質(zhì)和線面垂直的性質(zhì)可得四邊形為平行四邊形,最后利用勾股定理可求外接球的半徑,從而可得外接球的表面積.【詳解】如圖所示,設(shè)的中點(diǎn)為,外接圓的圓心為,四面體的外接球的球心為,連接,則平面,.因?yàn)?,故,因?yàn)?,?由正弦定理可得,故,又因?yàn)?,?因?yàn)?,故平面,所以,因?yàn)槠矫?,平面,故,故,所以四邊形為平行四邊形,所以,所以,故外接球的半徑為,外接球的表面積為.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查平面圖形的折疊以及三棱錐外接球表面積的計(jì)算,還考查正弦定理和余弦定理,折疊問(wèn)題注意翻折前后的變量與不變量,外接球問(wèn)題注意先確定外接球的球心的位置,然后把半徑放置在可解的直角三角形中來(lái)計(jì)算,本題有一定的難度.7、B【解析】

利用圖形作出空間中兩直線所成的角,然后利用余弦定理求解即可.【詳解】如圖,,設(shè)為的中點(diǎn),為的中點(diǎn),由圖可知過(guò)且與平行的平面為平面,所以直線即為直線,由題易知,的補(bǔ)角,分別為,設(shè)三棱柱的棱長(zhǎng)為2,在中,,;在中,,;在中,,,.故選:B【點(diǎn)睛】本題主要考查了空間中兩直線所成角的計(jì)算,考查了學(xué)生的作圖,用圖能力,體現(xiàn)了學(xué)生直觀想象的核心素養(yǎng).8、B【解析】

方法一:由題意得,根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì),得成等差數(shù)列,設(shè),則,,則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,從而的最小值為16,故選B.方法二:設(shè)正項(xiàng)等差數(shù)列的公差為d,由等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式及,化簡(jiǎn)可得,即,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,從而的最小值為16,故選B.9、C【解析】

設(shè)過(guò)點(diǎn)作圓的切線的切點(diǎn)為,根據(jù)切線的性質(zhì)可得,且,再由和雙曲線的定義可得,得出為中點(diǎn),則有,得到,即可求解.【詳解】設(shè)過(guò)點(diǎn)作圓的切線的切點(diǎn)為,,所以是中點(diǎn),,,.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線的性質(zhì)、雙曲線定義、圓的切線性質(zhì),意在考查直觀想象、邏輯推理和數(shù)學(xué)計(jì)算能力,屬于中檔題.10、B【解析】

首先將五天進(jìn)行分組,再對(duì)名著進(jìn)行分配,根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理求得結(jié)果.【詳解】將周一至周五分為組,每組至少天,共有:種分組方法;將四大名著安排到組中,每組種名著,共有:種分配方法;由分步乘法計(jì)數(shù)原理可得不同的閱讀計(jì)劃共有:種本題正確選項(xiàng):【點(diǎn)睛】本題考查排列組合中的分組分配問(wèn)題,涉及到分步乘法計(jì)數(shù)原理的應(yīng)用,易錯(cuò)點(diǎn)是忽略分組中涉及到的平均分組問(wèn)題.11、D【解析】

利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式、二倍角公式和輔助角公式化簡(jiǎn)表達(dá)式,再根據(jù)三角函數(shù)單調(diào)區(qū)間的求法,求得的單調(diào)區(qū)間,由此確定正確選項(xiàng).【詳解】因?yàn)?,由單調(diào)遞增,則(),解得(),當(dāng)時(shí),D選項(xiàng)正確.C選項(xiàng)是遞減區(qū)間,A,B選項(xiàng)中有部分增區(qū)間部分減區(qū)間.故選:D【點(diǎn)睛】本小題考查三角函數(shù)的恒等變換,三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí);考查運(yùn)算求解能力,推理論證能力,數(shù)形結(jié)合思想,應(yīng)用意識(shí).12、D【解析】

根據(jù)復(fù)數(shù)的運(yùn)算,化簡(jiǎn)得到,再結(jié)合復(fù)數(shù)的表示,即可求解,得到答案.【詳解】由題意,根據(jù)復(fù)數(shù)的運(yùn)算,可得,所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為位于第四象限.故選D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了復(fù)數(shù)的運(yùn)算,以及復(fù)數(shù)的幾何意義,其中解答中熟記復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則,準(zhǔn)確化簡(jiǎn)復(fù)數(shù)為代數(shù)形式是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、【解析】

根據(jù)向量共線定理得A,B,C三點(diǎn)共線,再根據(jù)點(diǎn)斜式得結(jié)果【詳解】因?yàn)?且α+β=1,所以A,B,C三點(diǎn)共線,因此點(diǎn)C的軌跡為直線AB:【點(diǎn)睛】本題考查向量共線定理以及直線點(diǎn)斜式方程,考查基本分析求解能力,屬中檔題.14、1【解析】

由得時(shí),,兩式作差,可求得數(shù)列的通項(xiàng)公式,進(jìn)一步求出數(shù)列的和.【詳解】解:數(shù)列的前項(xiàng)和為,,且滿足,①當(dāng)時(shí),,②①-②得:,整理得:(常數(shù)),故數(shù)列是以為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,所以(首項(xiàng)不符合通項(xiàng)),故,所以:,故答案為:1.【點(diǎn)睛】本題主要考查數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法及應(yīng)用,數(shù)列的前項(xiàng)和的公式,屬于基礎(chǔ)題.15、【解析】

將其轉(zhuǎn)化為幾何意義,然后根據(jù)最值的條件求出最大值【詳解】由化簡(jiǎn)得,又實(shí)數(shù),圖形為圓,如圖:,可得,則由幾何意義得,則,為求最大值則當(dāng)過(guò)點(diǎn)或點(diǎn)時(shí)取最小值,可得所以的最大值是【點(diǎn)睛】本題考查了二元最值問(wèn)題,將其轉(zhuǎn)化為幾何意義,得到圓的方程及斜率問(wèn)題,對(duì)要求的二元二次表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn),然后求出最值問(wèn)題,本題有一定難度。16、【解析】

基本事件總數(shù),抽得的第一張卡片上的數(shù)不小于第二張卡片上的數(shù)包含的基本事件有10種,由此能求出抽得的第一張卡片上的數(shù)不小于第二張卡片上的數(shù)的概率.【詳解】從分別寫(xiě)有1,2,3,4的4張卡片中隨機(jī)抽取1張,放回后再隨機(jī)抽取1張,基本事件總數(shù),抽得的第一張卡片上的數(shù)不小于第二張卡片上的數(shù)包含的基本事件有10種,分別為:,,,,,,,,,,則抽得的第一張卡片上的數(shù)不小于第二張卡片上的數(shù)的概率為.故答案為:【點(diǎn)睛】本題考查古典概型概率的求法,考查運(yùn)算求解能力,求解時(shí)注意辨別概率的模型.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、(1);(2)見(jiàn)解析.【解析】

(1)將所求問(wèn)題轉(zhuǎn)化為在上有解,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問(wèn)題;(2)將所證不等式轉(zhuǎn)化為,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為,然后再通過(guò)構(gòu)造加以證明即可.【詳解】(1),根據(jù)題意,在內(nèi)存在單調(diào)減區(qū)間,則不等式在上有解,由得,設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)時(shí),,所以存在,使得成立,所以的取值范圍為。(2)當(dāng)時(shí),,則,從而所證不等式轉(zhuǎn)化為,不妨設(shè),則不等式轉(zhuǎn)化為,即,即,令,則不等式轉(zhuǎn)化為,因?yàn)?,則,從而不等式化為,設(shè),則,所以在上單調(diào)遞增,所以即不等式成立,故原不等式成立.【點(diǎn)睛】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式,這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),在證明不等式時(shí),通常是構(gòu)造函數(shù),將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的極值或最值來(lái)處理,本題是一道有高度的壓軸解答題.18、(Ⅰ)見(jiàn)解析(Ⅱ)【解析】

(Ⅰ)首先求得導(dǎo)函數(shù),然后結(jié)合導(dǎo)函數(shù)的解析式分類討論函數(shù)的單調(diào)性即可;(Ⅱ)將原問(wèn)題進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化為,,恒成立,然后構(gòu)造新函數(shù),結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)確定實(shí)數(shù)的取值范圍即可.【詳解】解:(Ⅰ)當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),在上恒成立,函數(shù)在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),由得:;由得:.∴當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,無(wú)單調(diào)遞增區(qū)間:當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是.(Ⅱ)對(duì)任意的和,恒成立等價(jià)于:,,恒成立.即,,恒成立.令:,,,則得,由此可得:在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,∴當(dāng)時(shí),,即又∵,∴實(shí)數(shù)的取值范圍是:.【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和恒成立問(wèn)題,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,等價(jià)轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想等知識(shí),屬于中等題.19、(1);(2).【解析】

(1)求導(dǎo)得到,討論和兩種情況,計(jì)算函數(shù)的單調(diào)性,得到,再討論,,三種情況,計(jì)算得到答案.(2)計(jì)算得到,討論,兩種情況,分別計(jì)算單調(diào)性得到函數(shù)最值,得到答案.【詳解】(1),①當(dāng)時(shí)恒成立,所以單調(diào)遞增,因?yàn)?,所以有唯一零點(diǎn),即符合題意;②當(dāng)時(shí),令,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,函數(shù)。(i)當(dāng)即,所以符合題意,(ii)當(dāng)即時(shí),因?yàn)椋蚀嬖?所以不符題意(iii)當(dāng)時(shí),因?yàn)?,設(shè),所以,單調(diào)遞增,即,故存在,使得,不符題意;綜上,的取值范圍為。(2)。①當(dāng)時(shí),恒成立,所以單調(diào)遞增,所以,即符合題意;②當(dāng)時(shí),恒成立,所以單調(diào)遞增,又因?yàn)椋源嬖?,使得,且?dāng)時(shí),。即在上單調(diào)遞減,所以,不符題意。綜上,的取值范圍為.【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題,恒成立問(wèn)題,意在考查學(xué)生的分類討論能力和綜合應(yīng)用能力.20、(1)(2)答案不唯一具體見(jiàn)解析【解析】

(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,設(shè)切點(diǎn)的坐標(biāo),用不同的方式求出兩種切線方程,但兩條切線本質(zhì)為同一條,從而得到方程組,再構(gòu)造函數(shù)研究其最大值,進(jìn)而求得;(2)對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)后得,對(duì)分三種情況進(jìn)行一級(jí)討論,即,,,結(jié)合函數(shù)圖象的單調(diào)性及零點(diǎn)存在定理,可得函數(shù)零點(diǎn)情況.【詳解】解:(1)曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.令切線與曲線相切于點(diǎn),則切線方程為,∴,∴,令,則,記,于是,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,∴,于是,.(2),①當(dāng)時(shí),恒成立,在上單調(diào)遞增,且,∴函數(shù)在上有且僅有一個(gè)零點(diǎn);②當(dāng)時(shí),在R上沒(méi)有零點(diǎn);③當(dāng)時(shí),令,則,即函數(shù)的增區(qū)間是,同理,減區(qū)間是,∴.ⅰ)若,則,在上沒(méi)有零點(diǎn);ⅱ)若,則有且僅有一個(gè)零點(diǎn);ⅲ)若,則.,令,則,∴當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,.∴又∵,∴在R上恰有兩個(gè)零點(diǎn),綜上所述,當(dāng)時(shí),函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn);當(dāng)或時(shí),函數(shù)恰有一個(gè)零點(diǎn);當(dāng)時(shí),恰有兩個(gè)零點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義、切線方程、零點(diǎn)等知識(shí),求解切線有關(guān)問(wèn)題時(shí),一定要明確切點(diǎn)坐標(biāo).以導(dǎo)數(shù)為工具,研究函數(shù)的圖象特征及性質(zhì),從而得到函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),此時(shí)如果用到零點(diǎn)存在定理,必需說(shuō)明在區(qū)間內(nèi)單調(diào)且找到兩個(gè)端點(diǎn)值的函數(shù)值相乘小于0,才算完整的解法.21、(1).(2)1【解析】

(1)先根據(jù)題意建立空間直角坐標(biāo)系,求得向量和向量的坐標(biāo),再利用線線角的向量方法求解.(2,由AN=λ,設(shè)N(0,λ,0)(0≤λ≤4),則=(-1,λ-1,-2),再求得平面PBC的一個(gè)法向量,利用直線MN與平面PBC所成角的正弦值為,由|cos〈,〉|===求解.【詳解】(1)因?yàn)镻A⊥平面ABCD,且AB,AD?平面ABCD,所以PA⊥AB,PA⊥AD.又因?yàn)椤螧AD=90°,所以PA

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