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湘 豫 名 校 联 考
#$#%年%月高三第一次模拟考试
数学!理科"参考答案
题号 ! # % & ’ ( ) * " !$ !! !#
答案 + , , - - . + . , . + ,
一#选择题$本题共!#小题%每小题’分%共($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/
!!+!&命题意图’本题考查集合的运算#解不等式$考查了数学运算的核心素养!
&解析’因为集合"0!#"!###1##1%$$"0!#"!#1!$#$%"#$0!#"!###1##%!"#所以&! $0!#"
!###1##’!"0!#"!#!’#’%"!所以"($&! $%0!#"!#!’#’%"0$!#%%!故选+!
#!,!&命题意图’本题考查复数的运算#复数的几何意义$考查了数学运算#直观想象的核心素养!
!1&2 $!1&2%$!12% !1&1$&3!%2 !1& &3!
&解析’因为复数%0 0 0 0 1 2#其在复平面内对应的点位于第
!32 $!32%$!12% # # #
%!1&)$#
四象限#所以 解得1!’&’!!所以实数&的取值范围为$1!#!%!故选,!
&3!)$#
%!,!&命题意图’本题考查等差数列的性质#等比数列的通项及其性质$考查了数学运算#逻辑推理的核心
素养!
&解析’设等比数列!&
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’
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’
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&!-!&命题意图’本题考查函数的周期性及函数图象的对称性$考查了数学抽象#逻辑推理的核心素养!
&解析’因为)$#3!%为偶函数#所以)$!3#%0)$!1#%#所以)$#%0)$#1#%!又)$#3#%3)$#1#%0$#
所以)$#3#%01)$#%!所以)$#3&%01)$#3#%0)$#%#所以函数)$#%的一个周期为所以)$#$#%%0
)$’$(4&1!%0)$1!%01)$!%01!!故选-!
’!-!&命题意图’本题考查相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式$考查了转化思想和数据分析求解
能力以及数学建模的核心素养!
&解析’设该小组三人能同时进入决赛为事件"#则该小组三人能同时进入决赛即前两轮比赛三人都顺利通
% # # % # # !
过#则*$"%0 4 4 4 4 4 0 !故选-!
& % % & % % "
(!.!&命题意图’本题考查圆与双曲线的综合问题$以及双曲线离心率的求法$考查了运算求解能力和数学运
算的核心素养!
&解析’方法一&依题意#易得以+
!
+
#
为直径的圆的方程为##3,#0-#!又由
## ,# /
双曲线.& 1 0!$&)$#/)$%#易得双曲线.的渐近线方程为,05 #!
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当,0
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或 所以*$/%#0$1/%!又因为"$1$%#所以"0.#
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数学!理科"参考答案!第!!!!!页!共"页"
书书书00/ 00/ 00/ 00/
轴!因为"*0$#/%#"00$$#1/%!所以"*’"001/#01&#所以/0#&!因为/#0-##所以’
/
-#!同理#当,01 #时#亦可得’-#!故双曲线.的离心率为10槡’!故选.!
&
00/ 00/ ! 00/ 00/
方法二$极化恒等式%&易得坐标原点2为线段*0的中点#且#*0#0#-#所以"*’"00 ($"*3"0%#1
&
00/ 00/ ! 00/ 00/
$"*1"0%#)0 $##"2##1#0*##%0-#01&#所以’-##10槡’!故选./
&
)!+!&命题意图’本题考查线性规划$考查了直观想象#逻辑推理的核心素养!
&解析’由题#画出满足题意的可行域如图所示#令%0#1#,#%0#1#,可化
! ! ! ! !
为,0 #1 %#1 %相当于直线,0 #1 %在,轴上的截距!平移直
# # # # #
!
线,0 ##当直线过点"时#截距最大#%最小*当直线过点.时#截距最小#
#
%#1,3#0$# %#0%# %#3,0$#
%最大!联立 得 所以 "$%#’%!联立 得
#0%# ,0’# #0%#
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所以.$%#1%%!所以% 0%1#4’01)#% 0%1#4$1%%0"!
627 689
,01%#
所以##1#,#689 0 %
689
0"!故选+/
*!.!&命题意图’本题考查离散型随机变量的分布列#期望与方差$考查了数据分析#数学运算的核心素养!
! # ! %
&解析’由题意#得&3/3-3 0!#所以&3/3-0 !!因为3$4%0$1!%4&3$4/3!4-3#4 0 #所
% % % &
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以1&3-0 "!由*$4%!%0-3 0 #得-0 #代入!"解得&&0 #/0 !所以5$4%0
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1!1 4 3 $1 4 3 !1 4 3 #1 4 0 !故选.!
& ( & & & & & % !(
"!,!&命题意图’本题考查排列#组合的综合问题$考查了运算求解能力$逻辑推理和数学建模的核心素养!
&解析’根据题意#学校从’名优秀学生中选出&人去参加%本书籍的知识竞赛#且每本书的知识竞赛都要有
该校学生参加#则必会有两人去参加同一书籍的知识竞赛!!若选出的&名学生中不含甲同学#在这&名学
生中任意取#人进行捆绑#则不同的安排方法共有.#
&
’-%
%
0%(种*"若选出的&名学生中含有甲同学#则在
剩余的&名优秀学生中再抽取%人#共有.%0&种方法*若甲同学和其中!名学生去参加同一书籍的知识竞
&
赛#则共有.!’.!’-#0!#种方法*若甲同学单独一人去参加某本书的知识竞赛#则共有.!’.#’-#0!#
% # # # % #
种方法/根据分类加法计数原理和分步乘法计数原理可得#不同的安排方法共有&4$!#3!#%0"(种/综上
所述#不同的安排方法共有%(3"(0!%#种/故选,/
!$!.!&命题意图’本题考查数学文化#数列求和$考查了数学抽象#数学运算#逻辑推理的核心素养!
&解析’由& 3#&0%& #得& 1& 0#$& 1&%!又&1&0##所以数列!& 1&"构成以#为首
’3# ’ ’3! ’3# ’3! ’3! ’ # ! ’3! ’
项##为公比的等比数列#所以& 1&0#’!又&1&0##&1&0###+#&1& 0#’1!#叠加可得$&1
’3! ’ # ! % # ’ ’1! #
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’
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!!!+!&命题意图’本题考查函数的应用$考查了数学建模#数学运算#逻辑推理的核心素养!
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&解析’由题意得#销售收入为!$$#万元#当产量不足’$万件时#利润)$#%0!$$#17$#%1#$$01 #%3
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&$#1#$$*当产量不小于’$万件时#利润)$#%0!$$#17$#%1#$$0!!($1 #3 !所以利润
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# %
最大值为!$$$万元!故选+!
!#!,!&命题意图’本题考查对数大小的比较及导数的应用$考查了数学抽象#逻辑推理#数学运算的核心素养!
:7#$## :7#$#% $:7#$##%#1:7#$#!’:7#$#%
&解析’:;<#$#! #$##1:;<#$## #$#%0
:7#$#!
1
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0
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!:7#$#!3:7#$#%"# &:7$#$###1!%’# !:7#$###"#
因为:7#$#!’:7#$#%’ 0 ’ 0$:7#$##%##所以
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#$##
的大小#即比较
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:7#$## :7#$#! :7# # !
与 的大小!令)$#%0 $#)$%#则)8$#%0 !令9$#%0!3 1:7##则
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! ! !
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:7#$## :7#$#!
以)8$#%’$#所以)$#%在$=##3>%上单调递减!所以)$#$##%’)$#$#!%#即 ’ !所以
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#即:;<#$#! #$##’
#$##
!综上所述#:;<#$## #$#%’:;<#$#! #$##’
#$##
!故选,!
二#填空题$本题共&小题%每小题’分%共#$分!
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!%! !&命题意图’本题考查向量的运算法则$考查了数学抽象#直观想象的核心素养!
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&解析’因为向量!0$!#:%#"0$##:%##0!1 "#所以#0 1 # : !因为".##:)$#所以"’#0$#即
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方向上的投影为 0 0 !
#"# 槡!% !%
!&!%或1’$只答一个不得分%!&命题意图’本题考查二项式定理$考查了数学运算的核心素养!
! !"(
&解析’因为 &槡#3 的展开式中各项系数的和为$&3!%(#各二项式系数的和为#(#所以由题意得
槡%
#
$&3!%(
0(&0#(#所以&3!0或&3!01解得&0%#或&01’!
#(
!’!#$槡!’#!&命题意图’本题考查线面垂直以及三棱锥的外接球问题$考查了学生的运算求解能力和直观想
象#数学运算的核心素养!
&解析’因为"$0$.0*$0#槡%#".0(#所以在2"$.中#根据余弦定理可得&".#0"$#3$.#1#"$’
数学!理科"参考答案!第!!!!%页!共"页"$.?;@3"$.#即%(0$#槡%%#3$#槡%%#1#4$#槡%%#?;@3"$.#所以
!
?;@3"$.01 #所以3"$.0!#$A!所以底面2"$.是顶角为!#$A的等
#
腰三角形!由题意将三棱锥*1"$.补成如图所示的直三棱柱;*61
"$.#则该直三棱柱的外接球即为三棱锥*1"$.的外接球#且直三棱柱
的外接球球心落在上,下底面外接圆圆心连线的中点上!设2"$.外接圆
的半径为<#三棱锥*1"$.外接球的半径为=#由正弦定理得##<0
". ( !*$"#
0 0&槡%#所以<0#槡%#=#0<#3 0!#3%0!’!所以三
@273"$. 槡% #
#
&
棱锥*1"$.外接球的体积为>0 #=%0#$槡!’#!
%
!(!1!!&命题意图’本题考查直线与椭圆的位置关系$考查了直观想象#数学运算#逻辑推理的核心素养!
&解析’由题意知#直线?的斜率存在且不为$和1!#设直线?的方程为,3!0@$#1#%#即,0@#1#@1!!
,,0@#1#@1!#
设A$#
!
#,! %#B$#
#
#,# %#点A#B的坐标均不为$$#3
1
!%#联立+## 整理得$!3&@#%##1*@$#@3
3,#0!#
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!%#3!(@#3!(@0$#则!0(&@#$#@3!%#1&$!3&@#%$!(@#3!(@%01(&@)$#解得@’$!因为!)$时#
#3# 0 *@$#@3!% ### 0 !(@#3!(@ #所 以@ 3@ 0 ,! 1! 3 ,# 1! 0 $,! 1!%# # 3$,# 1!%# ! 0
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1!!
三#解答题$共)$分!解答应写出文字说明#证明过程或演算步骤!第!)$#!题为
必考题%每个试题考生都必须作答!第####%题为选考题%考生根据要求作答!
!一"必考题$共($分!
!)!&命题意图’本题考查三角恒等变换#解三角形$考查了数学运算#逻辑推理的核心素养!
! #"
&解析’$!%因为)$#%0#槡%?;@#1 ?;@#3#@27##0#槡%@27#?;@#3#@27##
#
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0槡%@27##3$!1?;@##%0槡%@27##1?;@##3!0#@27##1 3!#………………………………… %分
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所以)$"%0#@27#"1 3!0%#所以@27#"1 0!!…………………………………………… &分
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所以#"1 0 3#@##@"##即"0 3@##@"#!
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又$’"’##所以"0 !…………………………………………………………………………………… ’分
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$#%方法一&在2"$.中#由余弦定理可得$.#0/#3-#1#/-?;@3$".0"3&1!#4 0)#
#
#槡)
则$.0槡)!又点5为$.边上靠近点.的三等分点#所以$50 !………………………………… )分
%
-#1/# )3&1" 槡)
又在2"$.中#?;@$0 0 0 #……………………………………………………… "分
#&- &槡) !&
数学!理科"参考答案!第!!!!&页!共"页"#* #槡) 槡) ’#
在2"$5中#由余弦定理可得"5#0$"#3$5#1#$"4$54?;@$0&3 1#4#4 4 0 #
" % !& "
#槡!%
所以"50 ! ………………………………………………………………………………………… !#分
%
00/ #00/ !00/
方法二&因为点5为$.边上靠近点.的三等分点#所以"50 ".3 "$!………………………… *分
% %
00/ & 00/ ! 00/ &00/ 00/ & & ! ’#
等式两边同时平方可得#"5##0 #".##3 #"$##3 ".’"$0&3 3 4%4#4 0 #
" " " " " # "
………………………………………………………………………………………………………… !$分
00/ #槡!% #槡!%
所以#"5#0 #即"50 !……………………………………………………………………… !#分
% %
!*!&命题意图’本题考查统计#独立性检验$考查了数据分析#数学运算#逻辑推理的核心素养!
&解析’$!%因为$$!$!$3$!$%$%4!$0$!&’$!’#$!&3$!$&’4!$0$!*’)$!’#
所以竞赛成绩的中位数在()$#*$%内!……………………………………………………………………… %分
设竞赛成绩的中位数为C#则$C1)$%4$!$&’3$!&0$!’#解得C4)##
所以估计这!$$名学生的竞赛成绩的中位数为)#!……………………………………………………… ’分
$#%由$!%知#在抽取的!$$名学生中#
竞赛成绩为-优秀.的有&!$$4$$!&’3$!!$3$!$’%0!$$4$!(0($人# ……………………………… (分
由此可得完整的#4#列联表&
优秀 非优秀 合计
男 #$ %$ ’$
女 &$ !$ ’$
合计 ($ &$ !$$
………………………………………………………………………………………………………………… *分
!$$4$#$4!$1&$4%$%# !$$
因为D#的观测值@0 0 4!(!(())(!(%’#……………………………… !!分
($4&$4’$4’$ (
所以有""B的把握认为-竞赛成绩是否优秀与性别有关.! …………………………………………… !#分
!"!&命题意图’本题考查了空间向量中的线面角以及点的存在性问题$考查了学生的逻辑推理#运算求解能力
和直观想象#数学运算的核心素养!
&解析’方法一&$!%因为"55$.#$.."$#所以"5."$!
!
又因为"$0"50 $.#$50槡##
#
所以"$0"50!#$.0#!…………………………………………………… #分
因为*".平面"$.5#"$6平面"$.5#"56平面"$.5#
所以*"."$#*"."5!又*50槡’#所以*"0槡*5#1"5#0#!
以"为坐标原点#以"$#"5#"*所在直线分别为#轴,,轴,%轴#建立如图所
示的空间直角坐标系#
则$$!#$#$%#.$!###$%#5$$#!#$%#*$$#$##%!…………………………………………………………… &分
00/ 00/ 00/
所以*.0$!###1#%#$50$1!#!#$%#$*0$1!#$##%!
设平面*$5的法向量为%0$##,#%%#
数学!理科"参考答案!第!!!!’页!共"页"%$
00/
5’%0$# %1#3,0$#
,,0##
则
$ 00/ *’%0$#
即
1#3#%0$#
得+
-%0 !
#
#!
令#0##可得平面*$5的一个法向量为%0$####!%!
00/
00/ *.’% &
设直线*.与平面*$5所成的角为"#则@27"0#?;@/*.#%0#0 00/ 0 !
*. ’#%# "
&
所以直线*.与平面*$5所成角的正弦值为 !………………………………………………………… (分
"
$#%不存在点A#理由如下&
假设存在满足条件的点A$如图%!
00/ 00/
可设$A0#$*0$1##$###%##"($#!)#所以A$!1##$###%!
00/
所以.A0$1##1####%! …………………………………………………… *分
00/ 1# 1#
又由$!%知%0$####!%为平面*$5的一个法向量#所以.A5%#即 0 0
# #
##
#无解!
!
所以线段*$上不存在满足条件的点A!………………………………… !#分
方法二$几何推理法%&
$!%如图#连接".!因为"55$.#$.."$#所以"5."$!
因为"$0"50 ! $.#$50!槡##所以"$0"50!#$.0#!
#
因为$.."$#所以".0槡"$#3$.#0槡’!……………………………… #分
因为*".平面"$.5#"$6平面"$.5#".6平面"$.5#"56平面"$.5#
所以*"."$#*".".#*"."5!
因为*"0槡*5#1"5#0##所以*.0!槡".#3*"#0%#*$0槡*"#3"$#0
槡’!
所以6 0 ! 4!槡#4槡 ! $!槡’%# 1 !!槡#"# 0 % #6 0 ! 4$.4"$0 ! 4#4!0!! …………… &分
2*$5 # # # 2$.5 # #
设点.到平面*$5的距离为E#
! ! &
由> 0> #得 4*"46 0 4E46 #解得E0 !
*1$5. .1*$5 % 2$.5 % 2*$5 %
E &
设直线*.与平面*$5所成的角为"#则@27"0 0 !
*. "
&
所以直线*.与平面*$5所成角的正弦值为 !………………………………………………………… (分
"
$#%不存在点A#理由如下&
假设存在满足条件的点A#
由.A.平面*$5#*$6平面*$5#$56平面*$5#得.A.*$#且.A.$5!
因为*".平面"$.5#$.6平面"$.5#所以*".$.! ……………………………………………… *分
因为$.."$#且*"("$0"#*"6平面*"$#"$6平面*"$#
所以$..平面*"$!又*$6平面*"$#所以$..*$!……………………………………………… !$分
若存在满足条件的点A#则点A必与点$重合!
又$.与$5不垂直#所以线段*$上不存在满足条件的点A!………………………………………… !#分
数学!理科"参考答案!第!!!!(页!共"页"#$!&命题意图’本题考查直线与抛物线的位置关系及其应用$考查了直观想象#数学运算#逻辑推理的核心素
养!
7 7
&解析’$!%设点*的坐标为$# $ #,$ %#由抛物线定义可知##*+#0# $ 3 # % # #
7
故 0!#解得70##所以抛物线.的标准方程为,#0!……………………………………………… #分
#
$#%由$!%易知+$!#$%#设"$#
!
#,! %#$$#
#
#,# %#A$#
%
#,% %#
若"$.#轴#由A+."$#得A$$#$%#"$!##%#$$!#1#%或"$!#1#%或$$!##%#
此时不满足"A.$A#所以不满足题意* ………………………………………………………………… %分
!
设直线"$的方程为#0C,3!$C*$%#直线A+的方程为#01 ,3!$C*$%#如图所示#
C
将#0C,3!代入抛物线方程得,#1&C,1&0$#所以,! 3,# 0&C#
,!,# 01&!
! & &
将#01 C ,3!代入抛物线方程得,#3 C ,1&0$#所以,# % 3 C ,% 1&0
$!!……………………………………………………………………… ’分
直线"A的斜率为
,% 1,!0 ,% 1,!0 &
#同理$A的斜率为
&
!
# % 1# ! ,# %1 ,# ! ,% 3,! ,% 3,#
& &
& &
因为"A.$A#所以 ’ 01!#
,% 3,! ,% 3,#
所以,#
%
3$,! 3,# %,% 3,!,# 01!(#即,#
%
3&C,% 3!#0$"!…………………………………………… )分
&C
由!"解得,% 0
!1C#
#将其代入!可得#&C#3&$!1C#%1$!1C#%#0$#
,C0槡%# ,C01槡%#
所以+ 或+ …………………………………………………………………………… *分
-,% 01#槡%# -,% 0#槡%!
,C0槡%#
当+ 时#直线"$的方程为#0槡%,3!#A$%#1#槡%%##A+#0&!…………………………… "分
-,% 01#槡%
因为,! #,# 满足,#1&槡%,1&0$#所以,! 3,# 0&槡%#,!,# 01&!
所以#"$#0槡!3C##,! 1,##0#槡$,! 3,# %#1&,!,# 0!(#
! !
所以6
2"$A
0
#
4#"$#4#A+#0
#
4!(4&0%#! …………………………………………………… !$分
,C01槡%#
同理可得#当+ 时#直线"$的方程为#01槡%,3!#2"$A的面积也为%#!……………… !!分
-,% 0#槡%
所以2"$A的面积为%#!………………………………………………………………………………… !#分
#!!&命题意图’本题考查利用导数研究函数图象的切线方程及函数的单调性与最值$不等式的证明$考查了转
化思想#分类讨论思想#逻辑推理#数学运算的核心素养!
&解析’$!%因为)$#%0#:7#3#3!$#)$%#所以)8$#%0:7#3#!
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方法二&
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!二"选考题$共!$分!请考生在####%题中任选一题作答%如果多做%则按所做的
第一题计分!
##!&解析’本题考查直线的极坐标方程与直角坐标方程的互化$圆的参数方程问题$考查了学生的直观想象能
力$数据分析求解能力和数学运算的核心素养!
$!%因为圆.的圆心坐标为$1##1#%#且过原点2#所以圆.的半径<0槡$1#%#3$1#%#0#槡#!
所以圆.的直角坐标方程为$#3#%#3$,3#%#0*!
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由此可以得到圆.的参数方程为+ $"为参数%!……………………………………… %分
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,0%@27"#
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数学!理科"参考答案!第!!!!*页!共"页"$#%由$!%知直线?,3!0$#
圆.的圆心坐标为$1##1#%#半径为#槡#!
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因为圆心$1##1#%到直线?的距离F0 0 #…………………………………………… *分
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#%!&命题意图’本题考查不等式$考查了数学运算#逻辑推理的核心素养!
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