文档内容
炎德·英才大联考雅礼中学 2024 届高三月考试卷(八)
数学
命题人 李群丽 审题人 陈朝阳
注意事顶:
1.答卷前、考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时、选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动、用橡皮擦干净后、再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上、写在
本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 8小题,每小题 5分,共40分、在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的。
1.定义差集M N x xM且xN ,已知集合A 2,3,5 ,B 3,5,8 ,则A AB ( )
A. B. 2 C. 8 D. 3,5
1
2.已知一组数据x ,x ,x ,x ,x 的平均数为2,方差为 ,则另一组数据
1 2 3 4 5 2
3x 2,3x 2,3x 2,3x 2,3x 2 的平均数、标准差分别为( )
1 2 3 4 5
1 3 2 9
A.2, B.2,1 C.4, D.4,
2 2 2
3.设复数z满足 zi 2,z这在复平面内对应的点为P x,y ,则( )
A. x1 2 y2 4 B. x1 2 y2 2 C.x2 y1 2 2 D.x2 y1 2 4
4.向量的数量积可以表示为:以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”平方差的四分之
1
2
2
一,即如图所示,ab AD BC ,我们称为极化恒等式、已知在△ABC中,M 是BC中点,
4
AM 3,BC 10,则ABAC ( )
A.16 B.16 C.8 D.8
5.南丁格尔玫瑰图是由近代护理学和护士教育创始人南丁格尔(FlorenceNightingale)设计的,图中每个扇
形圆心角都是相等的,半径长短表示数量大小,某机构统计了近几年中国知识付费用户数量(单位:亿人
次),并绘制成南丁格尔攻瑰图(如图所示)、根据此图,以下说法错误的是( )
学科网(北京)股份有限公司A.2015年至2022年,知识付费用户数量逐年增加
B.2015年至2022年,知识付费用户数量的逐年增加量在2018年最多
C.2015年至2022年,知识付费用户数量的逐年增加量逐年递增
D.2022年知识付费用户数量超过2015年知识付费用户数量的10倍
2
6.已知函数 f x sin 2x (0)的图像关于点 ,0 中心对称,则( )
3
7
A.直线x 是函数 f x 图象的对称轴
6
11
B. f x 在区间 , 上有两个极值点
12 12
5
C. f x 在区间 0, 上单调递减
12
D.函数 f x 的图象可由y cos2x向左平移 个单位长度得到
6
x2 y2
7.已知点O为坐标原点,椭圆 1的左、右焦点分别为F,F ,点P在椭圆上,设线段PF 的中
9 5 1 2 1
点为M ,且 OF OM ,则△PFF 的面积为( )
2 1 2
15
A. 15 B. C.3 7 D.4 15
2
8.中国古建筑闻名于世,源远流长.如图甲所示的五脊殿是中国传统建筑中的一种屋顶形式,该屋顶的结
构示意图如图乙所示,在结构示意图中,已知四边形ABCD为矩形,EF∥AB,AB 2EF 4,△ADE与
△BCF都是边长为2的等边三角形,若点A,B,C,D,E,F 都在球O的球面上,则球O的表面积为( )
学科网(北京)股份有限公司11 11
A.22 B.11 C. D.
2 4
二、选择题:本题共 3小题,每小题 6分,共18分,在每小题给出的选项中,有多项符合题
目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得 0分。
9.已知直线 2m1 x 1m ym20 mR 与圆:x2 y2 4x 0,则下列结论正确的是( )
A.对mR,直线恒过一定点
B.mR,使得直线与圆相切
C.对mR,直线与圆一定相交
D.直线与元相交且直线被圆所截得的最短弦长为2 2
10.已知△ABC满足sinA:sinB:sinC 2:3: 7 ,且△ABC的面积S 6 3,则下列命题正确的
△ABC
是( )
A.△ABC的周长为5 7
B.△ABC的三个内角A、B、C满足关系AB2C
2 21
C.△ABC的外接圆半径为
3
19
D.△ABC的中线CD的长为
2
11.已知 f x xex,g x xlnx.若存在x R,x 0,,使得 f x g x t 成立,则下列结
1 2 1 2
论正确的是( )
1 1
A.函数y g x 在 ,g 处的切线与函数 y f x 在 1, f 1 处的切线吻合
e e
B.当t 0时,x x t
1 2
C.当t 0时,elnt x x
1 2
D.若 f x g x mx恒成立,则m2
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共15分.
12.(13x)6的展开式中x3的系数为_________。
2 3 cos
13.若tan
,则 _________。
3 5 sin 3cos
2n
14.已知数列 b 的通项公式为b n2cos ,T 是数列 b 的前n项和,则T _________。
n n 3 n n 3 n
四、解答题:本题共 5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答、解答时应写出文字说明、
学科网(北京)股份有限公司证明过程或演算步骤
15.(本小题满分13分)
已知函数 f x xk1 ex kR .
(1)当k 1时,求 f x 在 0,2 处的切线方程
(2)讨论 f x 在区间 0,3 上的最小值.
16.(本小题满分15分)
汽车尾气排放超标是全球变暖、海平面上升的重要因素.我国近几年着重强调可持续发展,加大在新能源
项目的支持力度,积极推动新能源汽车业发展,某汽车制造企业对某地区新能源汽车的销售情况进行调查,
得到下面的统计表:
年份t 2017 2018 2019 2020 2021
年份代码x xt2016 1 2 3 1 5
销量 y/万辆 10 12 17 20 26
(1)统计表明销量 y 与年份代码x有较强的线性相关关系,求y 关于x的经验回归方程,并预测该地区新
能源汽车的销量最早在哪一年能突破50万辆;
(2)某新能源汽车品牌销售商为了促销,采取“摸球定价格”的优惠方式,其规则为:盒子内装有编号为1,
2,3的三个相同的小球,有放回地摸三次,三次摸到相同编号的享受七折优惠,三次中仅有两次摸到相同
编号的享受八折优惠,其余情况均享受九折优惠,已知此款新能源汽车一台标价为100000元,设小李购买
此款新能源汽车的价格为X ,求X 的分布列与均值.
n
x y nxy
附: yb xa 为经验回归方程,b i1 i i ,a yb x .
n
x2 nx2
i
i1
17.(本小题满分15分)
如图,在四棱锥SABCD中,四边形ABCD是矩形,△SAD是正三角形,且平面SAD平面
2 3
ABCD,AB 1,P为梭AD的中点,四棱锥SABCD的体积为 .
3
(1)若E为棱SB的中点,求证:PE∥平面SCD;
学科网(北京)股份有限公司2 3
(2)在棱SA上是否存在点M ,使得平面PMB与平面SAD所成夹角的余弦值为 ?若存在.求出线段
5
AM 的长度;若不存在,请说明理由.
18.(本小题满分17分)
x2 y2
已知双曲线C: 1(a 0,b0)的右顶点E 1,0 ,它的一条渐近线的倾斜角为120.
a2 b2
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点(2,0)作直线l交双曲线C于M,N 两点(不与点E重合),求证:EM EN ;
(3)若过双曲线C上一点P作直线与两条渐近线相交,交点为A,B,且分别在第一象限和第四象限,若
1
AP PB, ,2 ,求△AOB面积的取值范围.
3
19.(本小题满分17分)
已知数列A:a ,a ,,a 为有穷正整数数列.若数列A满足如下两个性质,则称数列A为m的k减数列:
1 2 n
①a a a m ;
1 2 n
②对于1i j n,使得a a 的正整数对 i, j 有k个.
i j
(1)写出所有4的1减数列;
(2)若存在m的6减数列,证明:m6;
(3)若存在2024的k减数列,求k的最大值.
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数学参考答案
一、二、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C D A C C A A ACD BC ABC
1.B【解析】因为A
2,3,5
,B
3,5,8
,所以AB
3,5
,所以A
AB
2
.故选B.
1
2.C【解析】因为一组数据x ,x ,x ,x ,x 的平均数为2,方差为 ,所以另一组数据3x 2,3x 2,3x 2,
1 2 3 4 5 2 1 2 3
1 9 3 2
3x 2,3x 2的平均数为3224,方差为32 .平均数、标准差分别为4, .故选C.
4 5 2 2 2
3.D
1 1
4.A【解析】由题设, AM 3, BC 10,ABAC 4 AM |2 BC|2 36100 16.故选
4 4
A.
学科网(北京)股份有限公司5.C【解析】对于A,由图可知,2015年至2022年,知识付费用户数量逐年增加,故A说法正确;
对于B和C,知识付费用户数量的逐年增加量分别为:2016年,0.960.480.48;
2017年,1.880.960.92;2018年,2.951.881.07;
2019年,3.562.950.61;2020年,4.153.560.59;
2021年,4.774.150.62;2022年,5.274.770.5;
则知识付费用户数量逐年增加量2018年最多,知识付费用户数量的逐年增加量不是逐年递增,故B说法正
确,C说法错误;
对于D,由5.27100.48,则2022年知识付费用户数量超过2015年知识付费用户数量的10倍,故D
说法正确.综上,说法错误的选项为C.故选C.
2 2
6.C【解析】因为函数 f x 的图象关于点 ,0 中心对称,所以sin2 0,
3 3
4 2 2
可得 k kZ ,结合0,得 ,所以 f x sin2x .
3 3 3
7 7 2 7
对于A,f sin2 sin30,所以直线x 不是函数 f x 图象的对称轴,故A
6 6 3 6
不正确;
11 2 5 11
对于B,当x , 时,2x , ,所以函数 f x 在区间 , 上只有一个极
12 12 3 2 2 12 12
值点,故B不正确;
5 2 2 3 5
对于C当x 0, 时,2x , ,所以函数 f x 在区间 0, 上单调递减,故C正确;
12 3 3 2 12
对于D,y cos2x左移 个单位长度后得到 y cos2x ,故D错误.故选C.
6 3
7.A【解析】由题意可得a 3,b 5,c 95 2.
如图,因为O,M 分别是FF 和PF 的中点,所以 PF 2OM 2OF 2c4,根据椭圆定义,可得
1 2 1 2 2
PF 2a2c2,又因为 FF 2c4,
1 1 2
PF 2 FF 2 PF 2 16164 7
所以cosPF F 2 1 2 1 ,
2 1 2 PF FF 244 8
2 1 2
15
所以sinPF F 1cos2PF F ,
2 1 2 1 8
学科网(北京)股份有限公司1
故△PFF 的面积为 PF FF sinPF F 15.故选A.
1 2 2 2 1 2 2 1
另法:此题用等腰三角形求高或海伦公式更快捷.
8.A【解析】如图,根据球的性质可得OO 平面ABCD,根据中位线的性质和勾股定理可得MO PQ
1 1
且MO 2 ,分类讨论当O在线段OM 上和O在线段MO 的延长线上时,由球的性质可得球半径的平
1 1 1
11
方为R2 ,再用球的表面积公式计算即可.
2
如图,连接AC,BD,
设ACBD O ,因为四边形ABCD为矩形,所以O 为矩形ABCD外接圆的圆心.连接OO ,则OO
1 1 1 1
平面ABCD,分别取EF,AD,BC的中点M,P,Q,
根据几何体ABCDEF 的对称性可知,直线OO 交EF 于点M .
1
连接PQ,则PQ∥AB,且O 为PQ的中点,
1
因为EF∥AB,所以PQ∥EF ,连接EP,FQ,
在△ADE与△BCF,易知EP FQ 2212 3 ,所以梯形EFQP为等腰梯形,所以MO PQ,
1
42 2
且MO ( 3)2 2 .
1 2
设OO m,球O的半径为R,连接OE,OA,
1
当O在线段OM 上时,由球的性质可知R2 OE2 OA2,易得O A 22 12 5,
1 1
则( 2m)2 12 ( 5)2 m2,此时无解.
2
当O在线段MO 的延长线上时,由球的性质可知,( 5)2 m2 ( 2m)2 12,解得m ,
1 2
11
所以R2 OE2 ,所以球O的表面积S 4R2 22.故选A.
2
学科网(北京)股份有限公司2x y10, x1,
9.ACD【解析】由题设m 2xy1 x y20,令
x y20 y1,
所以直线 2m1 x 1m ym20 mR 恒过定点 1,1 ,A对;
又x2 y2 4x 0的标准方程为(x2)2 y2 4 ,显然(12)2 12 24,
所以点 1,1 在圆x2 y2 4x 0内,故直线与圆必相交,B错,C对;要使直线与圆相交弦长最短,只需
定点 1,1 与圆心 2,0 的连线与已知直线垂直,此时定点与直线距离为 (12)2 (10)2 2 ,又圆的
半径为2,则最短相交弦长为2 22 ( 2)2 2 2 ,D对.故选ACD.
10.BC【解析】因为△ABC满足sin A:sinB:sinC 2:3: 7
所以a:b:c 2:3: 7 ,
设a 2t,b3t,c 7t,t 0,
a2 b2 c2 4t2 9t2 7t2 1
利用余弦定理cosC ,
2ab 12t2 2
由于C 0,,所以C .
3
对于A,因为S 6 3,
△ABC
1 1 3
所以 absinC 2t3t 6 3,解得t 2.
2 2 2
所以a 4,b6,c2 7 ,
所以△ABC的周长为102 7,故A不正确;
2
对于B,因为C ,所以AB ,故AB2C,故B正确;
3 3
7 2 21
对于C,由正弦定理得外接圆半径为 ,故C正确;
sin60 3
对于D,如图所示,
学科网(北京)股份有限公司7 2 21
在△ABC中,利用正弦定理 ,解得sinA ,
3 sinA 7
2
2 7
又ac,所以cosA ,
7
在△ACD中,利用余弦定理CD2 AC2 AD2 2ACADcosA19,解得CD 19,故D不正确.故
选BC.
11.ABC【解析】选项A,由 f x ex x1 ,g x lnx10,
1 1 1
得 f1 g 0,又验证知 f 1 g ,
e e e
1
切线方程都为 y ,故A正确;
e
选项B, f x g x t,t xer 1 x lnx lnx elnx 2 0,
1 2 1 2 2 2
则x 0,x 0,lnx 0,且t f x f lnx 0,
1 2 2 1 2
由 f x xex,得 f x ex x1 ,
当x0时, f x 0,则 f x 在 0,上递增,
所以当t 0时, f x t有唯一解,故x lnx ,
1 2
x x x lnx t ,故B正确;
1 2 2 2
lnt lnt
选项C,由B正确,得 (t 0),
x x t
1 2
lnt 1lnt
设 t ,则 t ,
t t2
令 t 0,解得t e,
易知 t 在 0,e 上单调递增,在 e,上单调递减,
学科网(北京)股份有限公司1 lnt 1
t e , ,elnt x x ,故C正确;
e x x e 1 2
1 2
选项D,由x0, f x g x mx恒成立,即ex lnxm恒成立,
1
令r x ex lnx,则r x ex ,
x
1
由r x 在 0,上递增,又r e 20,r 1 e10,
2
1
存在x ,1 ,使r x 0,
0 2 0
1
r x 在 0,x 上递减,在 x ,上递增(其中x 满足ex 0 ,即x lnx ).
0 0 0 x 0 0
0
1
r x r x ex 0 lnx x 2,
0 0 x 0
0
要使mex lnx恒成立,mr x ,存在2mr x 满足题意,故D错误.
0 0
故选ABC.
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共15分.
12.540
2 3 2 tan 3 3 3
13. 【解析】依题意,tan ,解得tan ,
3 3 1 3tan 5 2
cos 1 2 3
故 .
sin 3cos tan 3 3
9n2 4n 2n
14. 【解析】因为b n2cos ,
2 n 3
4 2
设c b b b (3k2)2cos2k
(3k1)2cos2k
(3k)2cos2k
k 3k2 3k1 3k 3 3
1 1 5
(3k2)2
(3k1)2 (3k)2 9k
2 2 2
所以T c c c c
3 1 2 3 n
5 5 5 5
9
92
93
9n
2 2 2 2
学科网(北京)股份有限公司5
9 123n n
2
n 1n 5 9n2 4n
9 n
2 2 2
四、解答题:本题共 5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、
证明过程或演算步骤.
15.【解析】(1)当k 1时, f x x2 ex f x x1 ex, f 0 1,
所以k 1时,函数 f x 在 0,2 处的切线方程为x y20.
(2) f x xk1 ex f x xk ex.
当xk时, f x 0,此时 f x 单调递增;当xk时, f x 0,此时 f x 单调递减,
当k 3时,函数在 0,3 上单调递减,故函数的最小值为: f(x) f 3 2k e3;
min
当k 0时,函数在 0,3 上单调递增,故函数的最小值为: f(x) f 0 1k;
min
当0k 3时,函数的最小值为: f(x) f k ek.
min
1k,k 0,
故 f(x) ek,0k 3,
min
2k e3,k 3.
12345 n
16.【解析】(1)由题意得x 3,x y 110212317420526295,
5 i1 i i
1012172026 n
y 17,x2 12 22 32 42 52 55.
5 i1 i
n
x y nxy
i i 2955317
所以b ˆ i1 4,aˆ y b ˆx 17 43 5..
n 5545
x2 nx2
i
i1
所以 y关于x的经验回归方程为 y 4x5,令 y 4x550,得x11.25,
所以最小的整数为12,2016122028,
所以该地区新能源汽车的销量最早在2028年能突破50万辆.
1
(2)有放回地摸球,每次摸到某个编号的概率为 ,
3
3
1 1
则三次摸到相同编号的概率为3
;
3 9
学科网(北京)股份有限公司1 1 2 2
三次中仅有两次摸到相同编号的概率为33 ;
5 5 2 5
X 70000 80000 90000
1 2 2
P
9 3 9
1 2 2 730000
故E X 70000 80000 90000 .
9 3 9 9
17.【解析】(1)取SC中点F ,连接EF,FD,E,F 分别为SB,SC的中点,
1
EF∥BC,EF BC,
2
底面四边形ABCD是矩形,P为棱AD的中点,
1
PD∥BC,PD BC,
2
EF∥PD,EF PD,
故四边形PEFD是平行四边形,PE∥FD.
又FD平面SCD,PE 平面SCD,
PE∥平面SCD.
(2)假设在梭SA上存在点M 满足题意,
在等边△SAD中,P为AD的中点,所以SP AD,
又平面SAD平面ABCD,平面SAD平面ABCD AD,SP平面SAD,
SP平面ABCD,则SP是四棱锥SABCD的高.
3
设AD m(m0),则SP m,S m,
2
矩形ABCD
1 1 3 2 3
∴V S SP m m ,所以m2
四棱锥SABCD
3
矩形ABCD
3 2 3
以点P为原点,PA,AB,PS 的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
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则P 0,0,0 ,A 1,0,0 ,B 1,1,0 ,S 0,0, 3 ,
故PA 1,0,0 ,PB 1,1,0 ,AS 1,0, 3 .
设AM AS ,0, 3 01 ,
PM PA AM 1,0, 3 .
设平面PMB的一个法向量为n x,y,z ,
1
n PM 1 x 3z 0,
1
则
n
1
PB x y 0,
取n 3, 3,1 .
1
易知平面SAD的一个法向量为n 0,1,0 ,
2
n 1 n 2 3 2 3
cosn 1 ,n 2
n n 72 21 5
1 2
2
01,
3
4
故存在点M,AM 满足题意.
3
b
18.【解析】(1)易知a 1,k tan120 3, 3,b2 3,
a
y2
故双曲线C的方程为x2 1.
3
(2)由已知可得,直线MN的方程为x my2,
xmy2,
联立 3m21 x24x 43m2 0,其中3m2 10,且Δ0时,
3x2 y2 30,
4 3m2 4 9
则x x ,x x ,y y ,
1 2 3m2 1 1 2 3m2 1 1 2 3m2 1
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EM EN x 1,y x 1,y x 1 x 1 y y x x x x 1 y y 0 ,
1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
EM EN.
(3)由题意可知,若直线AB 有斜率则斜率不为0,
故设直线AB方程为:xmyn,
设P x ,y ,A x ,y ,B x ,y ,
3 3 4 4 5 5
AP PB, x x ,y y x x ,y y
3 4 3 4 5 3 5 3
x x
x x x x , x 3 4 1 5 ,
3 4 5 3
y y y y , y y
3 4 5 3 y 4 5 ,
3 1
y y 2
4 5
x x 2 1
点P在双曲线C上,
4 5
1,
1 3
3 x x 2 y y 2 3(1)2,
4 5 4 5
3x2 y2 2 3x2 y2 2 3x x y y 3(1)2③
4 4 5 5 4 5 4 5
又3x2 y2 0,3x2 y2 0
4 4 5 5
3(1)2
2 3x x y y 3(1)2,3x x y y ④
4 5 4 5 4 5 4 5 2
3x2 y2 0,
联立 3m2 1 y2 6mny3n2 0,
xmyn,
3m2 10,
3
m ,
Δ36m2n2 12n2 3m2 1 0, 3
6mn 3n2
y y ⑤, y y ⑥,
4 5 3m2 1 1 5 3m2 1
学科网(北京)股份有限公司A,B分别在第一象限和第四象限,y y 0,3m2 10,
4 5
3(1)2
由④式得:3 my n my n y y ,
4 5 4 5 2
3m21 y y 3mn y y 3n2
3(1)2
⑦
4 5 4 5 2
将⑤⑥代入⑦得: 3m2 1
3n2
3mn
6mn
3n2
3(1)2
,
3m2 1 3m2 1 2
6n2 3(1)2
,
3m2 1 2
1 3 2 3 2 3
S OA OB sinAOB y y
△AOB 2 4 3 4 3 5
3 3 3n2 n2
y y 3
3 4 5 3 3m2 1 3m2 1
1 3(1)2 3 1
2
2 3 2 4 3
1 1
令h , ,2
3
1
由对勾函数性质可得h 在 ,1 上单调递减,在 1,2 上单调递增
3
10 4 3
h
2,
3
,S △AOB
3,
3
.
19.【解析】(1)由题意得a a a 4,则1124或134,
1 2 n
故所有4的1减数列有数列1,2,1和数列3,1.
(2)因为对于1i j n,使得a a 的正整数对 i, j 有k个,
i j
且存在m的6减数列,所以C2 6,得n4.
n
①当n4时,因为存在m的6减数列,
所以数列中各项均不相同,所以m1234106.
②当n5时,因为存在m的6减数列,
所以数列各项中必有不同的项,所以m6.
若m6,满足要求的数列中有四项为1,一项为2,
学科网(北京)股份有限公司所以k 4,不符合题意,所以m6.
③当n6时,因为存在m的6减数列,
所以数列各项中必有不同的项,所以m6.
综上所述,若存在m的6减数列,则m6.
(3)若数列中的每一项都相等,则k 0,若k 0,所以数列A存在大于1的项,若末项a 1,
n
将a 拆分成a 个1后k变大,所以此时k不是最大值,
n n
所以a 1.当i 1,2,,n1时,若a a ,交换a ,a 的顺序后k变为k1,
n i i1 i i1
所以此时k不是最大值,所以a a .若a a 0,1 ,所以a a 2,
i i1 i i1 i i1
所以将a 改为a 1,并在数列末尾添加一项1,所以k变大,
i i
所以此时k不是最大值,所以a a 0,1 .
i i1
若数列A中存在相邻的两项a 3,a 2,设此时A中有x项为2,
i i1
将a 改为2,并在数列末尾添加一项1后,k的值至少变为kx1xk1,
i
所以此时k不是最大值,所以数列A的各项只能为2或1,所以数列A为2,2,,2,1,1,,1的形式.
设其中有x项为2,有 y 项为1,
因为存在2024的k减数列,所以2x y 2024,
所以k xy 20242x x2x2 2024x2(x506)2 512072,
所以,当且仅当x506,y 1012时,k取最大值为512072.
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