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山東省莒縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2025屆高三(最后沖刺)數(shù)學(xué)試卷注意事項(xiàng)1.考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2.試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上,在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.《九章算術(shù)》中記載,塹堵是底面為直角三角形的直三棱柱,陽(yáng)馬指底面為矩形,一側(cè)棱垂直于底面的四棱錐.如圖,在塹堵中,,,當(dāng)陽(yáng)馬體積的最大值為時(shí),塹堵的外接球的體積為()A. B. C. D.2.已知函數(shù),若關(guān)于的方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D.3.如果直線與圓相交,則點(diǎn)與圓C的位置關(guān)系是()A.點(diǎn)M在圓C上 B.點(diǎn)M在圓C外C.點(diǎn)M在圓C內(nèi) D.上述三種情況都有可能4.已知雙曲線的焦距為,過(guò)左焦點(diǎn)作斜率為1的直線交雙曲線的右支于點(diǎn),若線段的中點(diǎn)在圓上,則該雙曲線的離心率為()A. B. C. D.5.在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)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6.已知函數(shù),為圖象的對(duì)稱中心,若圖象上相鄰兩個(gè)極值點(diǎn),滿足,則下列區(qū)間中存在極值點(diǎn)的是()A. B. C. D.7.是邊長(zhǎng)為的等邊三角形,、分別為、的中點(diǎn),沿把折起,使點(diǎn)翻折到點(diǎn)的位置,連接、,當(dāng)四棱錐的外接球的表面積最小時(shí),四棱錐的體積為()A. B. C. D.8.已知函數(shù),若對(duì)于任意的,函數(shù)在內(nèi)都有兩個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D.9.若復(fù)數(shù)z滿足,則()A. B. C. D.10.是恒成立的()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11.一個(gè)超級(jí)斐波那契數(shù)列是一列具有以下性質(zhì)的正整數(shù):從第三項(xiàng)起,每一項(xiàng)都等于前面所有項(xiàng)之和(例如:1,3,4,8,16…).則首項(xiàng)為2,某一項(xiàng)為2020的超級(jí)斐波那契數(shù)列的個(gè)數(shù)為()A.3 B.4 C.5 D.612.復(fù)數(shù)滿足,則復(fù)數(shù)等于()A. B. C.2 D.-2二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.實(shí)數(shù),滿足,如果目標(biāo)函數(shù)的最小值為,則的最小值為_(kāi)______.14.已知復(fù)數(shù)(為虛數(shù)單位),則的共軛復(fù)數(shù)是_____,_____.15.已知三棱錐的四個(gè)頂點(diǎn)在球的球面上,,是邊長(zhǎng)為2的正三角形,,則球的體積為_(kāi)_________.16.已知實(shí)數(shù),且由的最大值是_________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)在中,內(nèi)角的邊長(zhǎng)分別為,且.(1)若,,求的值;(2)若,且的面積,求和的值.18.(12分)某校為了解校園安全教育系列活動(dòng)的成效,對(duì)全校學(xué)生進(jìn)行一次安全意識(shí)測(cè)試,根據(jù)測(cè)試成績(jī)?cè)u(píng)定“合格”、“不合格”兩個(gè)等級(jí),同時(shí)對(duì)相應(yīng)等級(jí)進(jìn)行量化:“合格”記分,“不合格”記分.現(xiàn)隨機(jī)抽取部分學(xué)生的成績(jī),統(tǒng)計(jì)結(jié)果及對(duì)應(yīng)的頻率分布直方圖如下所示:等級(jí)不合格合格得分頻數(shù)624(Ⅰ)若測(cè)試的同學(xué)中,分?jǐn)?shù)段內(nèi)女生的人數(shù)分別為,完成列聯(lián)表,并判斷:是否有以上的把握認(rèn)為性別與安全意識(shí)有關(guān)?是否合格性別不合格合格總計(jì)男生女生總計(jì)(Ⅱ)用分層抽樣的方法,從評(píng)定等級(jí)為“合格”和“不合格”的學(xué)生中,共選取人進(jìn)行座談,現(xiàn)再?gòu)倪@人中任選人,記所選人的量化總分為,求的分布列及數(shù)學(xué)期望;(Ⅲ)某評(píng)估機(jī)構(gòu)以指標(biāo)(,其中表示的方差)來(lái)評(píng)估該校安全教育活動(dòng)的成效,若,則認(rèn)定教育活動(dòng)是有效的;否則認(rèn)定教育活動(dòng)無(wú)效,應(yīng)調(diào)整安全教育方案.在(Ⅱ)的條件下,判斷該校是否應(yīng)調(diào)整安全教育方案?附表及公式:,其中.19.(12分)某百貨商店今年春節(jié)期間舉行促銷活動(dòng),規(guī)定消費(fèi)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的顧客可進(jìn)行一次抽獎(jiǎng)活動(dòng),隨著抽獎(jiǎng)活動(dòng)的有效開(kāi)展,參與抽獎(jiǎng)活動(dòng)的人數(shù)越來(lái)越多,該商店經(jīng)理對(duì)春節(jié)前天參加抽獎(jiǎng)活動(dòng)的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),表示第天參加抽獎(jiǎng)活動(dòng)的人數(shù),得到統(tǒng)計(jì)表格如下:123456758810141517(1)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)與具有線性相關(guān)關(guān)系.請(qǐng)根據(jù)上表提供的數(shù)據(jù),用最小二乘法求出關(guān)于的線性回歸方程;(2)該商店規(guī)定:若抽中“一等獎(jiǎng)”,可領(lǐng)取600元購(gòu)物券;抽中“二等獎(jiǎng)”可領(lǐng)取300元購(gòu)物券;抽中“謝謝惠顧”,則沒(méi)有購(gòu)物券.已知一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)獲得“一等獎(jiǎng)”的概率為,獲得“二等獎(jiǎng)”的概率為.現(xiàn)有張、王兩位先生參與了本次活動(dòng),且他們是否中獎(jiǎng)相互獨(dú)立,求此二人所獲購(gòu)物券總金額的分布列及數(shù)學(xué)期望.參考公式:,,,.20.(12分)為增強(qiáng)學(xué)生的法治觀念,營(yíng)造“學(xué)憲法、知憲法、守憲法”的良好校園氛圍,某學(xué)校開(kāi)展了“憲法小衛(wèi)士”活動(dòng),并組織全校學(xué)生進(jìn)行法律知識(shí)競(jìng)賽.現(xiàn)從全校學(xué)生中隨機(jī)抽取50名學(xué)生,統(tǒng)計(jì)他們的競(jìng)賽成績(jī),已知這50名學(xué)生的競(jìng)賽成績(jī)均在[50,100]內(nèi),并得到如下的頻數(shù)分布表:分?jǐn)?shù)段[50,60)[60,70)[70,80)[80,90)[90,100]人數(shù)51515123(1)將競(jìng)賽成績(jī)?cè)趦?nèi)定義為“合格”,競(jìng)賽成績(jī)?cè)趦?nèi)定義為“不合格”.請(qǐng)將下面的列聯(lián)表補(bǔ)充完整,并判斷是否有的把握認(rèn)為“法律知識(shí)競(jìng)賽成績(jī)是否合格”與“是否是高一新生”有關(guān)?合格不合格合計(jì)高一新生12非高一新生6合計(jì)(2)在(1)的前提下,按“競(jìng)賽成績(jī)合格與否”進(jìn)行分層抽樣,從這50名學(xué)生中抽取5名學(xué)生,再?gòu)倪@5名學(xué)生中隨機(jī)抽取2名學(xué)生,求這2名學(xué)生競(jìng)賽成績(jī)都合格的概率.參考公式及數(shù)據(jù):,其中.21.(12分)已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,,公差,、、成等比數(shù)列,數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列,的通項(xiàng)公式;(2)已知,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.22.(10分)已知橢圓的上頂點(diǎn)為,圓與軸的正半軸交于點(diǎn),與有且僅有兩個(gè)交點(diǎn)且都在軸上,(為坐標(biāo)原點(diǎn)).(1)求橢圓的方程;(2)已知點(diǎn),不過(guò)點(diǎn)且斜率為的直線與橢圓交于兩點(diǎn),證明:直線與直線的斜率互為相反數(shù).
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、B【解析】
利用均值不等式可得,即可求得,進(jìn)而求得外接球的半徑,即可求解.【詳解】由題意易得平面,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,又陽(yáng)馬體積的最大值為,所以,所以塹堵的外接球的半徑,所以外接球的體積,故選:B【點(diǎn)睛】本題以中國(guó)傳統(tǒng)文化為背景,考查四棱錐的體積、直三棱柱的外接球的體積、基本不等式的應(yīng)用,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象等核心素養(yǎng).2、C【解析】
求導(dǎo),先求出在單增,在單減,且知設(shè),則方程有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)根等價(jià)于方程在上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,再利用一元二次方程根的分布條件列不等式組求解可得.【詳解】依題意,,令,解得,,故當(dāng)時(shí),,當(dāng),,且,故方程在上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,故,解得.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查確定函數(shù)零點(diǎn)或方程根個(gè)數(shù).其方法:(1)構(gòu)造法:構(gòu)造函數(shù)(易求,可解),轉(zhuǎn)化為確定的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題求解,利用導(dǎo)數(shù)研究該函數(shù)的單調(diào)性、極值,并確定定義區(qū)間端點(diǎn)值的符號(hào)(或變化趨勢(shì))等,畫(huà)出的圖象草圖,數(shù)形結(jié)合求解;(2)定理法:先用零點(diǎn)存在性定理判斷函數(shù)在某區(qū)間上有零點(diǎn),然后利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)及區(qū)間端點(diǎn)值符號(hào),進(jìn)而判斷函數(shù)在該區(qū)間上零點(diǎn)的個(gè)數(shù).3、B【解析】
根據(jù)圓心到直線的距離小于半徑可得滿足的條件,利用與圓心的距離判斷即可.【詳解】直線與圓相交,圓心到直線的距離,即.也就是點(diǎn)到圓的圓心的距離大于半徑.即點(diǎn)與圓的位置關(guān)系是點(diǎn)在圓外.故選:【點(diǎn)睛】本題主要考查直線與圓相交的性質(zhì),考查點(diǎn)到直線距離公式的應(yīng)用,屬于中檔題.4、C【解析】
設(shè)線段的中點(diǎn)為,判斷出點(diǎn)的位置,結(jié)合雙曲線的定義,求得雙曲線的離心率.【詳解】設(shè)線段的中點(diǎn)為,由于直線的斜率是,而圓,所以.由于是線段的中點(diǎn),所以,而,根據(jù)雙曲線的定義可知,即,即.故選:C【點(diǎn)睛】本小題主要考查雙曲線的定義和離心率的求法,考查直線和圓的位置關(guān)系,考查數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法,屬于中檔題.5、B【解析】
化簡(jiǎn)復(fù)數(shù)為的形式,然后判斷復(fù)數(shù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)所在象限,即可求得答案.【詳解】對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)為在第二象限故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算,考查了復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義,屬于基礎(chǔ)題.6、A【解析】
結(jié)合已知可知,可求,進(jìn)而可求,代入,結(jié)合,可求,即可判斷.【詳解】圖象上相鄰兩個(gè)極值點(diǎn),滿足,即,,,且,,,,,,當(dāng)時(shí),為函數(shù)的一個(gè)極小值點(diǎn),而.故選:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正弦函數(shù)的圖象及性質(zhì)的簡(jiǎn)單應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是性質(zhì)的靈活應(yīng)用.7、D【解析】
首先由題意得,當(dāng)梯形的外接圓圓心為四棱錐的外接球球心時(shí),外接球的半徑最小,通過(guò)圖形發(fā)現(xiàn),的中點(diǎn)即為梯形的外接圓圓心,也即四棱錐的外接球球心,則可得到,進(jìn)而可根據(jù)四棱錐的體積公式求出體積.【詳解】如圖,四邊形為等腰梯形,則其必有外接圓,設(shè)為梯形的外接圓圓心,當(dāng)也為四棱錐的外接球球心時(shí),外接球的半徑最小,也就使得外接球的表面積最小,過(guò)作的垂線交于點(diǎn),交于點(diǎn),連接,點(diǎn)必在上,、分別為、的中點(diǎn),則必有,,即為直角三角形.對(duì)于等腰梯形,如圖:因?yàn)槭堑冗吶切?,、、分別為、、的中點(diǎn),必有,所以點(diǎn)為等腰梯形的外接圓圓心,即點(diǎn)與點(diǎn)重合,如圖,,所以四棱錐底面的高為,.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查四棱錐的外接球及體積問(wèn)題,關(guān)鍵是要找到外接球球心的位置,這個(gè)是一個(gè)難點(diǎn),考查了學(xué)生空間想象能力和分析能力,是一道難度較大的題目.8、D【解析】
將原題等價(jià)轉(zhuǎn)化為方程在內(nèi)都有兩個(gè)不同的根,先求導(dǎo),可判斷時(shí),,是增函數(shù);當(dāng)時(shí),,是減函數(shù).因此,再令,求導(dǎo)得,結(jié)合韋達(dá)定理可知,要滿足題意,只能是存在零點(diǎn),使得在有解,通過(guò)導(dǎo)數(shù)可判斷當(dāng)時(shí),在上是增函數(shù);當(dāng)時(shí),在上是減函數(shù);則應(yīng)滿足,再結(jié)合,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)即可求解;【詳解】函數(shù)在內(nèi)都有兩個(gè)不同的零點(diǎn),等價(jià)于方程在內(nèi)都有兩個(gè)不同的根.,所以當(dāng)時(shí),,是增函數(shù);當(dāng)時(shí),,是減函數(shù).因此.設(shè),,若在無(wú)解,則在上是單調(diào)函數(shù),不合題意;所以在有解,且易知只能有一個(gè)解.設(shè)其解為,當(dāng)時(shí),在上是增函數(shù);當(dāng)時(shí),在上是減函數(shù).因?yàn)?,方程在?nèi)有兩個(gè)不同的根,所以,且.由,即,解得.由,即,所以.因?yàn)椋?,代入,?設(shè),,所以在上是增函數(shù),而,由可得,得.由在上是增函數(shù),得.綜上所述,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查由函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù)求解參數(shù)取值范圍問(wèn)題,構(gòu)造函數(shù)法,導(dǎo)數(shù)法研究函數(shù)增減性與最值關(guān)系,轉(zhuǎn)化與化歸能力,屬于難題9、D【解析】
先化簡(jiǎn)得再求得解.【詳解】所以.故選:D【點(diǎn)睛】本題主要考查復(fù)數(shù)的運(yùn)算和模的計(jì)算,意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平.10、A【解析】
設(shè)成立;反之,滿足,但,故選A.11、A【解析】
根據(jù)定義,表示出數(shù)列的通項(xiàng)并等于2020.結(jié)合的正整數(shù)性質(zhì)即可確定解的個(gè)數(shù).【詳解】由題意可知首項(xiàng)為2,設(shè)第二項(xiàng)為,則第三項(xiàng)為,第四項(xiàng)為,第五項(xiàng)為第n項(xiàng)為且,則,因?yàn)?,?dāng)?shù)闹悼梢詾?;即?個(gè)這種超級(jí)斐波那契數(shù)列,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)列新定義的應(yīng)用,注意自變量的取值范圍,對(duì)題意理解要準(zhǔn)確,屬于中檔題.12、B【解析】
通過(guò)復(fù)數(shù)的模以及復(fù)數(shù)的代數(shù)形式混合運(yùn)算,化簡(jiǎn)求解即可.【詳解】復(fù)數(shù)滿足,∴,故選B.【點(diǎn)睛】本題主要考查復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算,復(fù)數(shù)模長(zhǎng)的概念,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】
作出不等式組對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,利用目標(biāo)函數(shù)的最小值為,確定出的值,進(jìn)而確定出C點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合目標(biāo)函數(shù)幾何意義,從而求得結(jié)果.【詳解】先做的區(qū)域如圖可知在三角形ABC區(qū)域內(nèi),由得可知,直線的截距最大時(shí),取得最小值,此時(shí)直線為,作出直線,交于A點(diǎn),由圖象可知,目標(biāo)函數(shù)在該點(diǎn)取得最小值,所以直線也過(guò)A點(diǎn),由,得,代入,得,所以點(diǎn)C的坐標(biāo)為.等價(jià)于點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,所以當(dāng)點(diǎn)為點(diǎn)C時(shí),取得最小值,最小值為,故答案為:.【點(diǎn)睛】該題考查的是有關(guān)線性規(guī)劃的問(wèn)題,在解題的過(guò)程中,注意正確畫(huà)出約束條件對(duì)應(yīng)的可行域,根據(jù)最值求出參數(shù),結(jié)合分式型目標(biāo)函數(shù)的意義求得最優(yōu)解,屬于中檔題目.14、【解析】
直接利用復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算化簡(jiǎn),從而得到復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)和的模.【詳解】,則復(fù)數(shù)的共軛復(fù)數(shù)為,且.故答案為:;.【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算,考查了復(fù)數(shù)的基本概念,是基礎(chǔ)的計(jì)算題.15、【解析】
由題意可得三棱錐的三條側(cè)棱兩兩垂直,則它的外接球就是棱長(zhǎng)為的正方體的外接球,求出正方體的對(duì)角線的長(zhǎng),就是球的直徑,然后求出球的體積.【詳解】解:因?yàn)椋瑸檎切?,所以,因?yàn)?,所以三棱錐的三條側(cè)棱兩兩垂直,所以它的外接球就是棱長(zhǎng)為的正方體的外接球,因?yàn)檎襟w的對(duì)角線長(zhǎng)為,所以其外接球的半徑為,所以球的體積為故答案為:【點(diǎn)睛】此題考查球的體積,幾何體的外接球,考查空間想象能力,計(jì)算能力,屬于中檔題.16、【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。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).【解析】
(1)先由余弦定理求得,再由正弦定理計(jì)算即可得到所求值;
(2)運(yùn)用二倍角的余弦公式和兩角和的正弦公式,化簡(jiǎn)可得sinA+sinB=5sinC,運(yùn)用正弦定理和三角形的面積公式可得a,b的方程組,解方程即可得到所求值.【詳解】解:(1)由余弦定理由正弦定理得(2)由已知得:所以------①又所以------②由①②解得【點(diǎn)睛】本題考查正弦定理、余弦定理和面積公式的運(yùn)用,以及三角函數(shù)的恒等變換,考查化簡(jiǎn)整理的運(yùn)算能力,屬于中檔題.18、(Ⅰ)詳見(jiàn)解析;(Ⅱ)詳見(jiàn)解析;(Ⅲ)不需要調(diào)整安全教育方案.【解析】
(I)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)填寫(xiě)好列聯(lián)表,計(jì)算出的值,由此判斷出在犯錯(cuò)誤概率不超過(guò)的前提下,不能認(rèn)為性別與安全測(cè)試是否合格有關(guān).(II)利用超幾何分布的計(jì)算公式,計(jì)算出的分布列并求得數(shù)學(xué)期望.(III)由(II)中數(shù)據(jù),計(jì)算出,進(jìn)而求得的值,從而得出該校的安全教育活動(dòng)是有效的,不需要調(diào)整安全教育方案.【詳解】解:(Ⅰ)由頻率分布直方圖可知,得分在的頻率為,故抽取的學(xué)生答卷總數(shù)為,.性別與合格情況的列聯(lián)表為:是否合格性別不合格合格小計(jì)男生女生小計(jì)即在犯錯(cuò)誤概率不超過(guò)的前提下,不能認(rèn)為性別與安全測(cè)試是否合格有關(guān).(Ⅱ)“不合格”和“合格”的人數(shù)比例為,因此抽取的人中“不合格”有人,“合格”有人,所以可能的取值為,.的分布列為:20151050所以.(Ⅲ)由(Ⅱ)知:.故我們認(rèn)為該校的安全教育活動(dòng)是有效的,不需要調(diào)整安全教育方案.【點(diǎn)睛】本小題主要考查列聯(lián)表獨(dú)立性檢驗(yàn),考查超幾何分布的分布列、數(shù)學(xué)期望和方差的計(jì)算,所以中檔題.19、(1);(2)見(jiàn)解析【解析】試題分析:(I)由題意可得,,則,,關(guān)于的線性回歸方程為.(II)由題意可知二人所獲購(gòu)物券總金額的可能取值有、、、、元,它們所對(duì)應(yīng)的概率分別為:,,,.據(jù)此可得分布列,計(jì)算相應(yīng)的數(shù)學(xué)期望為元.試題解析:(I)依題意:,,,,,,則關(guān)于的線性回歸方程為.(II)二人所獲購(gòu)物券總金額的可能取
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