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文檔簡介
河南省信陽高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期12月測試
(二)數(shù)學(xué)試題
學(xué)校:姓名:班級(jí):考號(hào):
一、單選題
1.已知集合4={(種)卜+、4296可,則A中元素的個(gè)數(shù)為()
A.4B.5C.6D.無數(shù)個(gè)
2.若對(duì)于任意實(shí)數(shù)x,卜]表示不超過x的最大整數(shù),例如[&]=1,[司=1,=-2,
那么“國=3”是中-y|<l"的()
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
3.已知偶函數(shù)/(x)的定義域?yàn)镽,當(dāng)XG[O,M)時(shí),〃X)=言,則/(工一1)<1的解
集為()
5.已知定義在R上的奇函數(shù)滿足“x-4)=-〃x),且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),
則()
A./(16)</(-17)</(18)B./(18)</(16)</(-17)
C./(16)</(18)</(-17)D./(-17)</(16)</(18)
6.若兩個(gè)正實(shí)數(shù)x,y滿足以+丫=孫且存在這樣的x,y使不等式x+4〈蘇+3機(jī)有
4
解,則實(shí)數(shù)加的取值范圍是()
A.(-1,4)B.(-4,1)C.(一--4)=(1,+8)
D.(-<?,-3)=(0,+8)
7.若不等式iog2ll沁匕也?》(x-l)k)g23對(duì)任意x?F,l)恒成立,則實(shí)數(shù)a的范
圍是()
A.(-oo,0]B.(-oo,l]C.[0,+co)D.[l,+oo)
8.若一圓弧長等于其所在圓的內(nèi)接正三角形的邊長,則其圓心角a(0<a<外的弧度數(shù)
為().
冗乃
A.—B.—C.\/3D.5/2
32
二、多選題
9.設(shè)函數(shù)/(x)=ln(x2-x+1),則下列命題中正確的是()
A.函數(shù)的定義域?yàn)镽B.函數(shù)是增函數(shù)
C.函數(shù)f(x)的值域?yàn)镽D.函數(shù)的圖像關(guān)于直線x對(duì)稱
10.已知函數(shù)=下列是關(guān)于函數(shù)y=/[〃x)]+i的零點(diǎn)個(gè)數(shù)的判斷,
試卷第2頁,共4頁
其中正確的是()
A.當(dāng)4>0時(shí),有3個(gè)零點(diǎn)B.當(dāng)ZvO時(shí),有2個(gè)零點(diǎn)
C.當(dāng)4>0時(shí),有4個(gè)零點(diǎn)D.當(dāng)%<0時(shí),有1個(gè)零點(diǎn)
11.已知正實(shí)數(shù)滿足a+b=,/力+〃,則下列結(jié)論中正確的是()
A.若"z=l,"=0,貝l]a/?N4
B.若,"=1,"=。,則a+644
C.若,"=0,〃=1,則」—+二-2.3+2夜
2a+bb+13
D.若m=1,九=一1,則〃+播+2
12.已知正數(shù)羽丁,2滿足3*=4>=61則下列說法中正確的是()
111°,2
A.-+—=-B.3x>4y>6zC.孫>2z~
x2yz
D.x+y>[^-+>/2z
三、填空題
13.函數(shù)y=的定義域?yàn)開_____.
?2X2-3X-2
14.設(shè)函數(shù)〃月=可三上在區(qū)間[-2,2]上的最大值為M,最小值為N,則
(M+N-咪°”的值為.
sincos0
15.已知tan8=2,則
2sinJ+cos。
16.若函數(shù)/(幻=k1-1|(。>0,且在區(qū)間卬3(2;-1)|上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)
、L1
a的取值范圍是
四、解答題
17.已知函數(shù)/(力=言|.
⑴判斷函數(shù)f(x)的奇偶性并加以證明;
(2)TxeR,不等式/(加+2)+/(2x-l)>0成立,求實(shí)數(shù)。的取值范圍.
18.設(shè)函數(shù)尸的2-蛆-l.
(1)若對(duì)任意xGR,使得)<0成立,求實(shí)數(shù)機(jī)的取值范圍;
(2)若對(duì)于任意xe[l,3],y<-,"+5恒成立,求實(shí)數(shù)相的取值范圍.
19.某科研單位在研發(fā)鈦合金產(chǎn)品的過程中使用了一種新材料.該產(chǎn)品的性能指標(biāo)值是
這種新材料的含量x(單位:克)的函數(shù),且性能指標(biāo)值越大,該產(chǎn)品的性能越好.當(dāng)
0<x<7時(shí),y和x的關(guān)系為以下三種函數(shù)模型中的一個(gè):?y=ax2+hx+c.?y=k-ax
(a>0且。目);③產(chǎn)出咋產(chǎn)(。>0且“片1);其中A,a,b,c均為常數(shù).當(dāng)xN7時(shí),
y其中m為常數(shù).研究過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:
X(單位:克)02610......
-488......
y9
(1)指出模型①②③中最能反映y和x(0Vx<7)關(guān)系的一個(gè),并說明理由;
(2)求出y與x的函數(shù)關(guān)系式;
(3)求該新合金材料的含量x為多少時(shí),產(chǎn)品的性能達(dá)到最佳.
20.已知函數(shù)〃x)=3-2k>g2X,^(x)=log2x.
⑴求函數(shù)乃/(f)"(6)+2g(x)在[1,4]上的零點(diǎn);
⑵若函數(shù)/?(x)=[/(x)+l}g(x)T在[1,4]上有零點(diǎn),求實(shí)數(shù)人的取值范圍.
21.已知函數(shù)7(刈=不二+。是奇函數(shù).
2—1
(1)求。的值;
(2)若[/(x)—l}lnx<0,且x>l求x的取值范圍.
22.已知函數(shù)〃x)=x+q-4,g(x)=fcr+3
⑴對(duì)任意的。44,6],函數(shù)|/(x)|在區(qū)間[1,向上的最大值為|〃,”)|,試求實(shí)數(shù),”的取值
范圍;
⑵對(duì)任意的aw[l,2],若不等式|/(3)|-『(々)|<8(3)-8(&)任意辦,々且2,4](±<々)
恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
試卷第4頁,共4頁
參考答案:
1.C
【分析】利用列舉法表示出集合A,即可判斷;
【詳解】解:A={(x,y)|x+yM29wN}={(0,0),(0』),(0,2),(1,0),(1,1),(2,0)},
故集合A中含有6個(gè)元素;
故選:C
2.A
【分析】根據(jù)高斯函數(shù)的定義以及充分必要條件的定義推導(dǎo)即可.
【詳解】如果[x]=[H=〃,〃wZ,則有%=〃+44=〃+』2,4,&€[°,1),
.-.\x-y\=|4-d21V1,所以[小3是—|<1的充分條件;
反之,如果|x-y|Vl,比如x=3.9,y=4.1,則有k一“0.2<1,
根據(jù)定義,國=3,卜]=4,國*國,即不是必要條件,
故卜]=m是卜-乂<1的充分不必要條件;
故選:A.
3.D
【分析】采用分離常數(shù)法和偶函數(shù)的性質(zhì)可確定/(x)的單調(diào)性,結(jié)合】可構(gòu)造不等
式求得結(jié)果.
【詳解】:〃X)==="(X+1)+3=T+-1-,\/(x)在[0,+向上單調(diào)遞減,又“X)為
X+1X+1入+1
偶函數(shù),
=,解得:或x>5,
.?./(1)<1的解集為[?,3)1|(|,+℃).
故選:D.
4.A
【分析】利用X=2時(shí)y>o排除選項(xiàng)D,利用x=—2時(shí)y<0排除選項(xiàng)C,利用X時(shí)y<0
排除選項(xiàng)B,所以選項(xiàng)A正確.
答案第1頁,共14頁
【詳解】函數(shù)y=的定義域?yàn)閧小=±1}
產(chǎn)金=上>。,
當(dāng)x=2時(shí),可知選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
打-I*
(-2)-8八
當(dāng)x=-2時(shí),三=水]=強(qiáng)肛可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
當(dāng)x=g時(shí),
可知選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確.
故選:A
5.D
【分析】推導(dǎo)出函數(shù)〃x)是周期函數(shù),且周期為8,以及函數(shù)f(x)在區(qū)間[-2,2]上為增函
數(shù),利用函數(shù)的周期性和單調(diào)性可得出了(16)、/(-17)、/(18)的大小關(guān)系.
【詳解】由題意可知/(x+8)=-/(x+4)=〃x),故函數(shù)〃x)是周期函數(shù),且周期為8,
則〃16)=/(0),/(-17)=/(-1),/(18)=/(2),
因?yàn)槠婧瘮?shù)〃x)在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),則該函數(shù)在區(qū)間[-2,0]上也為增函數(shù),
故函數(shù)〃x)在區(qū)間[-2,2]上為增函數(shù),所以/(—1)</(0)<〃2),即
/(-17)</(16)</(18).
故選:D.
6.C
41v
【分析】依題意可得一+一=1,再利用乘“1”法及基本不等式求出X+:的最小值,即可得到
yx4
川+3m>4,解一元二次不等式即可.
41
【詳解】解:因?yàn)閤>0,y>0^4X+y=xy,所以一+—=1,
Vx
所以》+,=口+上](±+,〕=2+竺+上22+2、^^=4,
4V4八yxjy4x
當(dāng)且僅當(dāng)4一x=+y,即y=4x=8時(shí)等號(hào)成立,
y4x
答案第2頁,共14頁
所以加2+3〃?>4,即(相+4)(〃1-1)>0,解得帆<T或/>1,
所以用的取值范圍是(y,Y)5i,+e).
故選:C
7.B
【分析】利用對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)不等式,然后結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性得出結(jié)論.
(詳解】題設(shè)不等式化為log21+》bg231,即1+231,
1+2'"33"嗎)+(|),
易知y=+(1)是減函數(shù),x<l時(shí),y<|+|=l,
所以由不等式+(|)在S,1)上恒成立得a<\.
故選:B
8.C
【分析】不妨設(shè)等邊的外接圓的半徑為2,根據(jù)圖形所作的輔助線,可求出邊長,再
根據(jù)弧長公式即可求出答案.
【詳解】不妨設(shè)等邊AABC的外接圓的半徑為2,
取BC的中點(diǎn)£>,連接OO,0C,則NOC3=30。.
由垂徑定理的推論可知,OD±BC,
在RtjDCD中,OD=g()C=l,:.CD=C,:.邊長BC=26
設(shè)該圓弧所刻圓心角的弧度數(shù)為6,
則由弧長公式可得,=絲=6.
故選:C
【點(diǎn)睛】本題考查了圓的內(nèi)接正三角形的邊長與半徑的關(guān)系及弧長公式,理解以上知識(shí)和計(jì)
算方法是解決問題的關(guān)鍵.
答案第3頁,共14頁
9.AD
【分析】根據(jù)對(duì)數(shù)型復(fù)合函數(shù)的性質(zhì)對(duì)選項(xiàng)逐一判斷即可.
【詳解】A正確,???/—%+]=卜一;)+?>0恒成立,...函數(shù)〃》)的定義域?yàn)榭冢?/p>
B錯(cuò)誤,函數(shù)/(x)=ln(f-x+1)在(;,+[上是增函數(shù),在卜8,;]上是減函數(shù);
C錯(cuò)誤,由/_》+1=卜_£)-+:21可得〃刈=111(》2-犬+1)21弓,
.??函數(shù)〃x)的值域?yàn)镮n;,+8);
D正確,函數(shù)〃x)的圖像關(guān)于直線x對(duì)稱.
故選:AD.
10.CD
【解析】令y=0得/[f(x)]=-l,利用換元法將函數(shù)分解為/(x)=/和/。)=-1,作
出函數(shù)/(X)的圖象,利用數(shù)形結(jié)合即可得到結(jié)論.
【詳解】令y=/[〃x)]+l=O,得/[〃x)]=T,設(shè)/(X)=t,則方程/卜(切=—1等價(jià)
為/1⑺=-1.
①若4>0,作出函數(shù)/(x)的圖象如圖:?./(八=-1,
.?.此時(shí)方程/G)=-1有兩個(gè)根其中f2<0,0<Z/<l,由/(x)=攵<0,此時(shí)x有兩解,
由f(x)=t£(0,I)知此時(shí)x有兩解,此時(shí)共有4個(gè)解,
即函數(shù)y="(x)J+1有4個(gè)零點(diǎn).
②若ZV0,作出函數(shù)/(x)的圖象如圖:?.",(/)=-1,...此時(shí)方程/G)=-1有一個(gè)根
h,其中0<勿<1,
由f(x)=t£(0,I),此時(shí)x只有1個(gè)解,即函數(shù)]+1有-1個(gè)零點(diǎn).
故選:CD.
答案第4頁,共14頁
解決本題的關(guān)鍵,屬于難題.
11.ACD
【分析】把",”的相應(yīng)值代入,結(jié)合基本不等式及相關(guān)結(jié)論分別檢驗(yàn)各選項(xiàng)即可.
【詳解】解:當(dāng)機(jī)="=0時(shí),a+h=ab>14ab,
當(dāng)且僅當(dāng)a=6=2時(shí)取等號(hào),解得而24,故A正確;
a+b=ab<(^\,當(dāng)且僅當(dāng)a=6=2時(shí)取等號(hào),
解得。+匕24,故B錯(cuò)誤;
當(dāng)機(jī)=0,〃=1時(shí),a+b=\,貝ij勿+/?+。+1=3,
「廣一121(2。+/?+人+14。+2b+2b+2
所以-----+----=------------+-------------
2a+bb+13(2a+b力+1
lf3+±LL+±L^klf3+2e+144+2”_3+2夜當(dāng)日僅當(dāng)―一
312a+bb+\1一31\2a+bb+1)3'三乂2a+Z?b+l
時(shí)取等號(hào),所以C正確,
當(dāng)機(jī)=1,〃=T時(shí),a+b=ab-\<^^-1,當(dāng)且僅當(dāng)a=%時(shí)取等號(hào),
解得a+Z?220+2(舍負(fù)),故D正確.
故選:ACD.
12.ACD
【分析】將已知條件轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)的形式,利用對(duì)數(shù)運(yùn)算、商比較法、基本不等式等指數(shù)對(duì)選
項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.
【詳解】正數(shù)x,y,z滿足3*=4'=6=,設(shè)3*=4'=&=(>1),
答案第5頁,共14頁
則J=10g3,,y=10g4t,Z=log6t.
對(duì)于A,l+±=log,341ogz4=log,6=|,故A正確;
對(duì)于B,3x=31og3/,4y=41og/,6z=6Iog61,
3x31og/3,4I
v—=—^-=-log4<l,A3x<4y,
4y4logJ43
4y41og.r2,,I
?/7^=-----=-log6<l,,4y<6z,;.3x<4y<6z,故B錯(cuò)誤;
6z610g6f34
對(duì)于c,由'=4+,-
>2—(x*2y),兩邊平方,可得町>2z:故C正確;
zx2y\2xy
1等+&Z(XH),),故D正確.
對(duì)于D,由Ay>2z2,可得工+丁>2,^>2嶼?=2夜2>
故選:ACD
13.-2'4
4-v2>0
【分析】根據(jù)函數(shù)解析式有意義,列出不等式組2--版-2/?!獠坏仁郊纯傻么鸢?
4—r>011
【詳解】解:由題意得、,"、八,解得—24x<—:或-彳<》<2,
2X2-3X-2^022
所以函數(shù)的定義域是-2,-;卜卜利.
故答案為:々-J卜卜;,2).
14.1
【分析】先將函數(shù)化簡變形得/(月=小2+1,然后構(gòu)造函數(shù)g(x)=±0,可判斷g(x)
X+1X"+1
為奇函數(shù),再利用奇函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合/(x)=g(x)+l可得V+N=2,從而可求得結(jié)果
【詳解】由題意知,〃x)==^+l(xe[-2,2]),
設(shè)g(x)=]號(hào),則/(x)=g(x)+l,
因?yàn)間(r)=q^=-g(x),
所以g(x)為奇函數(shù),
g(x)在區(qū)間[-2,2]上的最大值與最小值的和為0,
答案第6頁,共14頁
故M+N=2,
所以(〃+N_l)E=(2_l)M2
故答案為:1
15.-##0.2
5
【分析】分子分母同除以cos。,弦化切,進(jìn)行求解.
■、乂〃力、八?八Ei人…“口sinO-cos,tan,一12-11
【詳解】分子分母同除以COS0得:云H罰=三雨=不存
故答案為:!
35
16.
416
【分析】利用指數(shù)函數(shù)的圖象變換,分類討論,根據(jù)單調(diào)性建立不等式求解即可.
【詳解】函數(shù)y="i-l(a>0,且awl)的圖象是將函數(shù)y="(a>0,且awl)的圖
象向右平移1個(gè)單位,再向下平移1個(gè)單位得到的,
故函數(shù)(。>0,且的圖象恒過點(diǎn)(1,0).當(dāng)0<〃<1時(shí),結(jié)合函數(shù)”X)
0<。<1
若函數(shù)/(x)在區(qū)間(a,32;T)3(21),35
上單調(diào)遞減,則丁角牟得
246
2
當(dāng)。>1時(shí),結(jié)合函數(shù)“X)的圖象:
答案第7頁,共14頁
若在區(qū)間.,空I二0]上單調(diào)遞減,則,a<3(2:T),無實(shí)數(shù)解.
\272
3(2”1)々
.2
綜上,實(shí)數(shù)”的取值范圍為.
(46J
解法二:
若1<"X<3(2aT),則優(yōu)T_1>0,所以/(X)=卜產(chǎn)一1|在區(qū)間[4,警-羽上單調(diào)遞增,
不符合題意;
當(dāng)0<a<l時(shí),函數(shù)y=/T在區(qū)間a,3(2;T)J上單調(diào)遞減,要使函數(shù)/'(x)=|“i-"在區(qū)間
(3(247-1)^1上
--—上單調(diào)遞減,
則在區(qū)間a,3(2;T)上恒成立,
0<〃<1
35f35
所以解得土).故實(shí)數(shù)〃的取值范圍是
2
故答案為:(;,1?
146.
17.(1)/。)為奇函數(shù),證明見解析
⑵(1,內(nèi))
答案第8頁,共14頁
【分析】(1)首先求出函數(shù)的定義域,再只要檢驗(yàn)/(-X)與/(X)的關(guān)系即可判斷;
(2)首先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性及奇偶性將函數(shù)不等式轉(zhuǎn)化為自變量的
不等式,然后結(jié)合二次不等式的恒成立問題進(jìn)行求解.
【詳解】(D解:函數(shù)f(x)為奇函數(shù),證明如下:
函數(shù)/(司=:3的定義域R,
因?yàn)椤耙涣?汽=三“A力
所以/(X)為R上的奇函數(shù);
(2)解:因?yàn)椤▁)==二=1-三,因?yàn)閒(x)=l+e*在定義域上單調(diào)遞增,且r(x)=l+e,>l,
e+11+e
又丫=、在(1,內(nèi))上單調(diào)遞增,
所以f(x)在R上單調(diào)遞增,
則不等式/(改2+2)+/(2x-l)>0恒成立,即/(62+2)>-/(2》-1)恒成立,
即/(加+2)>/(l-2x)恒成立,
所以52+2>l-2x恒成立,即以2+2*+1>0恒成立,
fa>0
所以A彳/n'解得〃>1,
[A=4-4a<0
所以”的范圍為(l,+°o).
18.(1)(-4,0]
(2)(?昌
【分析】(1)由如A/nx-lvO,對(duì)任意x£R恒成立,利用判別式法求解;
A
(2)由當(dāng)無£[1,3]時(shí),尸加+5恒成立,轉(zhuǎn)化為m-----對(duì)x£[l,引時(shí)恒成立求解.
廣一x+1
【詳解】(1)解:要使/nf-m-lvO,對(duì)任意/ER恒成立,
若"2=0,顯然一1<0,滿足題意;
m<0
若,*0,則
=+4/n<0
解得~4v〃?v0
綜上,-4<^t<0,即a的取值范圍是(-4,0].
答案第9頁,共14頁
(2)當(dāng)3]時(shí),產(chǎn)加+5恒成立,
即當(dāng)3]時(shí),m(f-x+l)?6<0成立.
因?yàn)?2-x+l=(x_g)+|>0,且-x+l)-6<0,
所以〃2〈二----7,
廠一X+1
66
■y=-----------=-----------------z
因?yàn)楹瘮?shù)f-x+1].1]+3在[1,3]上的最小值為
所以只需根<。即可,
即實(shí)數(shù)機(jī)的取值范圍為,8,g).
19.⑴模型①;
-X2+8X-4,0<X<7
x-8
⑵1闿I,x>7
(3)當(dāng)x=4克時(shí)產(chǎn)品的性能達(dá)到最佳.
【分析】(1)根據(jù)題中數(shù)據(jù)結(jié)合條件即得;
(2)結(jié)合待定系數(shù)法,代入數(shù)據(jù)運(yùn)算即得;
(3)按04x<7,xN7分類,結(jié)合指數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的性質(zhì)分別求最值,進(jìn)而即得.
【詳解】(1)模型①最能反映y和x(0<x<7)的關(guān)系,
由題可知x=0時(shí),y=T,顯然模型③不合題意,
若為模型②>=貝iJ&=T,y=-4a'<0不合題意,
故模型①最能反映y和x(0<x<7)的關(guān)系;
(2)當(dāng)04x<7時(shí),y=ax2+bx+c,(a*0),
由X=O,y=-4可得c=T,
由x=2,y=8得4a+2Z?=12,
由x=6,y=8得36。+66=12,
解得a=-1,b=8,
所以y=-f+8x-4;
答案第10頁,共14頁
當(dāng)x?7時(shí),>=(;),
由x=10,y=1,可得曾j'」,
解得加=8,即有y=(;).
-X2+8X-4,0<X<7
綜上,可得y舊心7
(3)當(dāng)0〈x<7時(shí),y=-x2+8x-4=-(x-4)2+12,
即有x=4時(shí),性能指標(biāo)值取得最大值12;
當(dāng)XN7時(shí),y=(;)單調(diào)遞減,
所以當(dāng)x=7時(shí),性能指標(biāo)值取得最大值3;
綜上可得,當(dāng)x=4克時(shí)產(chǎn)品的性能達(dá)到最佳.
20.⑴x=2
⑵[0,2].
【分析】(1)通過換元法將復(fù)合函數(shù)轉(zhuǎn)化為以「為自變量的二次函數(shù),整理之后求出令函數(shù)為
0的”直,求出對(duì)應(yīng)x值即為其零點(diǎn);
(2)求出/z(x)=0時(shí)&的表達(dá)式,通過換元法用f表示為,根據(jù)f的取值范圍判斷人的取值范圍
即可.
【詳解】(1)由/(x2)./(?)+2g(x)=0,得(3-4摩2力(3—log2X)+21og2X=0.
令ylog^x,因?yàn)閤e[l,4],所以問0,2],
則原式可轉(zhuǎn)化為(3-旬(3-/)+2/=0,化簡為4/-⑶+9=0,
9
解得r=l或f(舍去),所以1嗚%=1,所以x=2,
即函數(shù)y=/(x*/(6)+2g(x)在[1,4]上的零點(diǎn)為x=2.
答案第11頁,共14頁
2
(2)/?(x)=(4-21og2x)-log2=-2(log2x-l)+2-^,
令FlogzX,因?yàn)閤e[l,4],所以fe[0,2],
令/i(x)=O,W*=-2(/-l)2+2,
因?yàn)閒e[0,2],所以-2(f-l)2+2e[0,2],即實(shí)數(shù)火的取值范圍為[0,2].
21.(1)a=—;
(2)(log23,+oo)
【分析】(1)根據(jù)=⑴,列出方程即可求得答案;
(2)由x>l,得lnx>0,所以"然后逐步轉(zhuǎn)化即可得到答案.
【詳解】(1)?.?/(X)是奇函數(shù),且定義域?yàn)閧x|xeR,x*0},
/(-1)=-/(D,即^^+〃=-(1+〃),
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