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考向 08 函数的奇偶性
与周期性
1.(2021·全国高考真题(理))设函数 的定义域为R, 为奇函数, 为偶函数,
当 时, .若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
通过 是奇函数和 是偶函数条件,可以确定出函数解析式 ,进而利用定
义或周期性结论,即可得到答案.
【详解】
因为 是奇函数,所以 ①;
因为 是偶函数,所以 ②.
令 ,由①得: ,由②得: ,
因为 ,所以 ,
令 ,由①得: ,所以 .思路一:从定义入手.
所以 .
思路二:从周期性入手
由两个对称性可知,函数 的周期 .
所以 .
故选:D.
【点睛】
在解决函数性质类问题的时候,我们通常可以借助一些二级结论,求出其周期性进而达到简便计算的效果.
2.(2021·全国高考真题(理))设函数 ,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
分别求出选项的函数解析式,再利用奇函数的定义即可.
【详解】
由题意可得 ,
对于A, 不是奇函数;对于B, 是奇函数;
对于C, ,定义域不关于原点对称,不是奇函数;
对于D, ,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
故选:B
【点睛】
本题主要考查奇函数定义,考查学生对概念的理解,是一道容易题.
1.判断函数奇偶性的常用方法
(1)定义法:
确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再化简解析式后验证f(-
x)=±f(x)或其等价形式f(-x)±f(x)=0是否成立.
(2)图象法:
f(x)的图像关于原点对称,f(x)为奇函数;f(x)的图像关于y轴对称,f(x)为偶函数。
(3)性质法:
设f(x),g(x)的定义域分别是D,D,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+
1 2
偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.与函数奇偶性有关的问题及解题策略
(1)求函数的值:利用奇偶性将待求值转化为已知区间上的函数值求解.
(2)求函数解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出,或充分利用奇
偶性构造关于f(x)的方程(组),从而得到f(x)的解析式.
(3)求解析式中的参数值:在定义域关于原点对称的前提下,利用 f(x)为奇函数⇔f(-x)=-f(x),
f(x)为偶函数⇔f(x)=f(-x),列式求解,也可利用特殊值法求解.对于在 x=0处有定义的奇函数
f(x),可考虑列等式f(0)=0求解.
4.求解与函数的周期性有关的问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期.
5.周期函数的图象具有周期性,如果发现一个函数的图象具有两个对称性(注意:对称中心在平行于x轴的直线上,对称轴平行于y轴),那么这个函数一定具有周期性.
6.函数性质综合应用问题的常见类型及解题策略
(1)函数单调性与奇偶性的综合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性。
(2)周期性与奇偶性的综合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函
数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解。
(3)单调性、奇偶性与周期性的综合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后
利用奇偶性和单调性求解。
(4)应用奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y轴对称。
1.函数的奇偶性
奇偶性 定义 图象特点
一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任
偶函数 意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数 关于y轴对称
f(x)就叫做偶函数
一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任
奇函数 意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数 关于原点对称
f(x)就叫做奇函数
2.周期性
(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x
+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,非零常数T为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)
的最小正周期.
【知识拓展】
1.(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.
(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
2.奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
3.函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).4.对称性的三个常用结论
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
5.两个奇偶函数四则运算的性质
两个奇函数的和仍为奇函数;
两个偶函数的和仍为偶函数;
两个奇函数的积是偶函数;
两个偶函数的积是偶函数;
一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数。
1.(2021·北京高三其他模拟)下列函数中,既是奇函数,又满足值域为 的是( )
A. B. C. D.
2.(2021·黑龙江佳木斯市·佳木斯一中高三三模(理))已知 为奇函数且对任意 ,
,若当 时, ,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
3.(2021·安徽高三其他模拟(文))偶函数 满足 ,且在 时,
,则 ( )
A. B.1 C. D.4.(2021·沈阳市·辽宁实验中学高三二模)已知函数 的定义域为 ,且满足
,且 , ,则 ( ).
A.2021 B.1 C.0 D.
1.(2021·天水市第一中学高三其他模拟(文))关于函数 有下列四个结论:
① 在定义域上是偶函数;② 在 上是减函数;
③ 在 上的最小值是 ;④ 在 上有两个零点.
其中结论正确的编号是( ).
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
2.(2021·辽宁高三其他模拟)设函数 ,则函数的图象可能是( )
A. B.C. D.
3.(2021·安徽池州市·池州一中高三其他模拟(理))若定义在 上的奇函数 在 上单调
递增,且 ,则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
4.(2021·珠海市第二中学高三其他模拟)设 是奇函数,若函数 图象与函数
图象关于直线 对称,则 的值域为( )
A. B.
C. D.
5.(2021·重庆一中高三其他模拟)已知 是定义在 上的偶函数,那么
的最大值是( )
A.1 B. C. D.
6.(2021·山东高三其他模拟)已知函数 是定义在 上的偶函数,满足 ,当时, ,则函数 的零点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三其他模拟(理))设 是定义在 上的偶函数,且
,当 时, ,若在区间 内关于 的方程
( 且 )有且只有5个不同的实数根,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2021·湖南高三其他模拟)(多选题)已知定义域为 的函数 满足 是奇函数,
为偶函数,当 时, ,则( )
A.函数 不是偶函数
B.函数 的最小正周期为4
C.函数 在 上有3个零点
D.
9.(2019·吉林高三其他模拟(文))已知奇函数f(x)满足∀x∈R,f(1+x)=f(1﹣x)恒成立,若f
(1)=2,则f(2019)=_____.
10.(2021·全国高三其他模拟)若定义在 上的非零函数 ,对任意实数 ,存在常数 ,使得
恒成立,则称 是一个“ 函数”,试写出一个“ 函数”:
__________.
11.(2021·山东烟台市·高三其他模拟)已知函数 的定义域为 ,且满足 ,,则 的最小正周期为___________, 的一个解析式可以为___________.
12.(2021·上海高三二模)设函数 的反函数为 .
(1)解方程: ;
(2)设 是定义在 上且以 为周期的奇函数.当 时, ,试求
的值.
1.(2021·全国高考真题(文))设 是定义域为R的奇函数,且 .若
,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2020·全国高考真题(理))设函数 ,则f(x)( )
A.是偶函数,且在 单调递增 B.是奇函数,且在 单调递减
C.是偶函数,且在 单调递增 D.是奇函数,且在 单调递减
3.(2019·北京高考真题(文))设函数f(x)=cosx+bsinx(b为常数),则“b=0”是“f(x)为偶
函数”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2019·全国高考真题(文))设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)= ,则当x<0时,f(x)=A. B.
C. D.
5.(2018·全国高考真题(文))已知 是定义域为 的奇函数,满足 .
若 ,则
A. B. C. D.
6.(2020·全国高考真题(理))关于函数f(x)= 有如下四个命题:
①f(x)的图象关于y轴对称.
②f(x)的图象关于原点对称.
③f(x)的图象关于直线x= 对称.
④f(x)的最小值为2.
其中所有真命题的序号是__________.
7.(2019·全国高考真题(理))已知 是奇函数,且当 时, .若 ,则
__________.
8.(2014·安徽高考真题(文))若函数 是周期为4的奇函数,且在 上的解析式为
,则 ___________
9.(2017·山东高考真题(文))已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-
3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)=________.
10.(2019·北京高考真题(理))设函数f(x)=ex+ae−x(a为常数).若f(x)为奇函数,则
a=________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是___________.1.【答案】C
【分析】
由函数的奇偶性和值域直接判断可排除A、B、D,对C,采用导数法,函数函数图象可判断正确
【详解】
对A, 为奇函数,值域为 ,故A错;
对B、 ,函数为“对勾函数”因为 ,所以 ,故B错误;
对C, 为奇函数,当 时,因为 ,故 在 为增函数, 时,
函数值为0,当 时, , ,画出图形如图:
所以 ,故C正确;
对D, ,函数为奇函数,值域为 ,故D错误;
故选:C
【点睛】
本题考查函数的奇偶性与值域的判断,属于基础题
①判断函数奇偶性除了定义法外,还可采用口诀进行判断:奇函数=奇函数 奇函数=奇函数 偶函数;
②对于常见函数类型,应熟记于心,比如反比例函数,对勾函数;
③对于复杂函数,研究值域时,可采用导数进行研究
2.【答案】C
【分析】
由 为奇函数且对任意 , ,可得函数的周期为4,再奇函数的性质可得
,从而可求出 ,进而可求得 的值
【详解】
解:因为 为奇函数,即 ,
因为对任意 , ,
所以 ,
当 时, ,
所以 ,
所以 ,则 .
故选:C.
3.【答案】A
【分析】
先分析得到函数的周期为1,再利用函数的周期求值得解.
【详解】
因为函数是偶函数, ,
所以 = f(x)
所以函数的周期为1,所以 .
故选:A.
4.【答案】C
【分析】
分别令 ,令 得到 ,进而推得函数 是周期函数求解.
【详解】
令 ,则 ,
故 ,
故 ,( 舍)
令 ,则 ,
故 .
∴ ,
即 ,
故 的周期为4,即 是周期函数.
∴ .
故选:C.
1.【答案】B
【分析】对于①举特殊值可判断; 求出 ,可判断在 上 ,可判断②和③;对于
④.转化为判断函数 与函数 的图像在 上的交点个数,分别作出函数图像,可判断.
【详解】
对于①. , ,显然
所以函数 不是偶函数,故①不正确.
对于②.
当 时, ,所以
所以 在 上是减函数,故②正确.
对于③. 当 时, ,所以
所以 在 上是减函数,所以 在 上无最小值,故③不正确.
对于④. 在 上零点的个数,即方程 在 上根的个数.
即函数 与函数 的图像在 上的交点个数.
分别作出函数 , 在 上的图像. 如图.当 时, ,
由图可知函数 与函数 的图像在 上有2个交点.
所以 在 上有两个零点,故④正确
故选:B
【点睛】
关键点睛:本题考查函数奇偶性、单调性的判断,函数零点个数的判断.解答本题的关键是判断 在
上零点的个数,转化为判断函数 与函数 的图像在 上的交点个数.属于中
档题.
2.【答案】D
【分析】
先求得函数为奇函数,图象关于原点对称,故排除A,B,C,得出答案.
【详解】
解: ,定义域为 ,且 ,故函数为奇函数,图象关于原
点对称,故排除A,B,C,
故选:D.
3.【答案】C
【分析】首先将 转化为 或 ,根据函数单调性解 和
,进而可以求出结果.
【详解】
因为 ,
所以 或 ,
因为 在 上单调递增,且 ,
所以 ,
因为 在 上为奇函数,
所以 在 上单调递增,且 ,
因此 ,
综上:不等式 的解集为 .
故选:C.
4.【答案】A
【分析】
先求出 的定义域,然后利用奇函数的性质求出 的值,从而得到 的定义域,然后利用反函数的
定义,即可求出 的值域.
【详解】
因为 ,所以 可得 或 ,
所以 的定义域为 或 ,
因为 是奇函数,定义域关于原点对称,所以 ,解得 ,
所以 的定义域为 ,
因为函数 图象与函数 图象关于直线 对称,
所以 与 互为反函数,
故 的值域即为 的定义域 .
故选: .
5.【答案】D
【分析】
根据题意,由函数奇偶性的定义分析 、 的值,即可得 的解析式,由复合函数单调性的判
断方法分析 的单调性,据此分析可得答案.
【详解】
解:根据题意, 是定义在 , 上的偶函数,则有 ,则 ,
同时 ,即 ,则有 ,必有 ,
则 ,其定义域为 , ,
则 ,设 ,若 ,则有 ,
在区间 , 上, 且为减函数,在区间 , 上为增函数,
则 在 , 上为减函数,其最大值为 ,
故选: .
6.【答案】A
【分析】
函数 的零点个数转化为两个函数图象交点的个数,转化条件为函数 周期 ,当
时, ,根据周期性可画出它的图象,从图象上观察交点个数即可.
【详解】
∵ ,则函数 是周期 的周期函数.
又∵函数 是定义在 上的偶函数,且 时, ,
∴当 时, ,
令 ,则函数 的零点个数即为函数 和 的图象交点个数,
分别作出函数 和 的图象,如下图,
显然 与 在 上有1个交点,在 上有一个交点,
当 时, ,而 ,所以 或 时, 与 无交点.
综上,函数 和 的图象交点个数为2,即函数 的零点个数是2.
故选:A
7.【答案】B
【分析】
求得函数 是周期函数,且周期 ,依题意,只需使函数 的图象与函数 的
图象在 上有5个交点即可.在同一坐标系中分别作出 与 的图象,数形结合
可得结果.
【详解】
因为 是 上的偶函数,所以,对 , ,
所以函数 是周期函数,且周期 .
,
依题意,只需使函数 的图象与函数 的图象在 上有5个交点即可.
在同一坐标系中分别作出 与 的图象,
由图可知,实数 满足 ,解得 ,即实数 的取值范围是 .
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点是:在同一坐标系中分别作出 与 的图象,数形结合得
到 满足 .
8.【答案】AC
【分析】
根据 是奇函数, 为偶函数,可得 的对称中心和对称轴,再结合 时,
解析式,作出 的图象,可判断A、C的正误;根据对称轴和对称中心,即可得 的最小正
周期,可判断B的正误;根据 的周期性及题干条件,代数化简,即可比较 的大小,即
可得答案.
【详解】
对于A:因为 是奇函数,图象关于(0,0)对称,
所以 图象关于(-1,0)对称,
因为 为偶函数,图象关于x=0对称,
所以 图象关于x=1对称,
又因为 时, ,作出 图象,如下图所示所以函数 图象不关于y轴对称,即 不是偶函数,故A正确;
对于B:因为 是奇函数,
所以 ,即 ,
因为 为偶函数,
所以 ,即 ,
所以 ,即 ,
所以 ,即 ,
所以函数 的最小正周期为8,故B错误;
对于C:由图象可得:在 上 图象与x轴有3个交点,所以函数 在 上有3个零点,
故C正确;
对于D:由题意得: , ,
所以 ,故D错误.
故选:AC
【点睛】
解题的关键是熟练掌握函数的周期性、对称性,并灵活应用,难点在于,根据对称性,得到周期性,再结合题意求解,考查分析理解,数形结合的能力,属中档题.
9.【答案】﹣2
【分析】
根据题意,由f(1+x)=f(1﹣x)结合函数的奇偶性分析可得f(x+4)=f[(x+2)+2]=﹣f(x+2)=
f(x),即可得函数y=f(x)为周期为4的周期函数,据此可得f(2019)=f(﹣1+2020)=f(﹣1)=﹣f
(1),即可求解结论.
【详解】
解:根据题意,对任意t∈R都有f(1+x)=f(1﹣x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,
又由函数y=f(x)为奇函数,则函数y=f(x)的图象关于原点对称,
则有f(x+2)=f[1+(x+1)]=f[1﹣(x+1)]=f(﹣x),
故f(x+4)=f[(x+2)+2]=﹣f(x+2)=f(x),即函数y=f(x)为周期为4的周期函数,
则f(2019)=f(﹣1+2020)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,
故答案为:﹣2.
10.【答案】 (答案不唯一).
【分析】
根据 得到 ,即写一个周期为1的函数即可.
【详解】
当 时,由 得 ,所以只需写一个周期为1的函数,
所以满足条件的函数可以为 .
故答案为: (答案不唯一).
11.【答案】 (答案不唯一)
【分析】
通过 得出 ,即可求出 的最小正周期;通过
得出函数 关于点 对称,然后列举一个满足关于点 对称以及最小正周期为 的方程即可.
【详解】
因为 ,
所以 , 的最小正周期为 .
因为 ,
所以函数 关于点 对称,
满足关于点 对称以及最小正周期为 的方程可以为 .
故答案为: ; (答案不唯一).
12.【答案】(1)原方程的解集为 ;(2) .
【分析】
(1)利用底数的运算性质直接求解所原方程,结合真数有意义可求得原方程的解集;
(2)求得当 时, ,通过计算得出 ,即可得解.
【详解】
(1) ,则
即 ,解得 或 .
由 可得 , ,所以,原方程的解集为 ;
(2) ,其中 ,令 ,可得 ,即 ,
所以当 时,所以, ,由于 是定义在 上且以 为周期的奇函数,
所以对于任意实数 ,均有 , .
,则 ,
故 ,
又因为 ,所以 ,故 .
因此, .
【点睛】
方法点睛:函数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合
在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、
填空题的形式呈现,且主要有以下几种命题角度;
(1)函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.
(2)周期性与奇偶性相结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数
值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解;
(3)周期性、奇偶性与单调性相结合,解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利
用奇偶性和单调性求解.
1.【答案】C
【分析】
由题意利用函数的奇偶性和函数的递推关系即可求得 的值.
【详解】由题意可得: ,
而 ,
故 .
故选:C.
【点睛】
关键点点睛:本题主要考查了函数的奇偶性和函数的递推关系式,灵活利用所给的条件进行转化是解决本
题的关键.
2.【答案】D
【分析】
根据奇偶性的定义可判断出 为奇函数,排除AC;当 时,利用函数单调性的性质可判断
出 单调递增,排除B;当 时,利用复合函数单调性可判断出 单调递减,从而得
到结果.
【详解】
由 得 定义域为 ,关于坐标原点对称,
又 ,
为定义域上的奇函数,可排除AC;
当 时, ,
在 上单调递增, 在 上单调递减,在 上单调递增,排除B;
当 时, ,
在 上单调递减, 在定义域内单调递增,
根据复合函数单调性可知: 在 上单调递减,D正确.
故选:D.
【点睛】
本题考查函数奇偶性和单调性的判断;判断奇偶性的方法是在定义域关于原点对称的前提下,根据
与 的关系得到结论;判断单调性的关键是能够根据自变量的范围化简函数,根据单调性的性
质和复合函数“同增异减”性得到结论.
3.【答案】C
【分析】
根据定义域为R的函数 为偶函数等价于 进行判断.
【详解】
时, , 为偶函数;
为偶函数时, 对任意的 恒成立,
,得 对任意的 恒成立,从而 .从而“ ”是“
为偶函数”的充分必要条件,故选C.
【点睛】
本题较易,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
4.【答案】D
【分析】先把x<0,转化为-x>0,代入可得 ,结合奇偶性可得 .
【详解】
是奇函数, 时, .
当 时, , ,得 .故选D.
【点睛】
本题考查分段函数的奇偶性和解析式,渗透了数学抽象和数学运算素养.采取代换法,利用转化与化归的
思想解题.
5.【答案】C
【详解】
分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果.
详解:因为 是定义域为 的奇函数,且 ,
所以 ,
因此 ,
因为 ,所以 ,
,从而 ,选C.
点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函
数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.
6.【答案】②③
【分析】
利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判
断命题③的正误;取 可判断命题④的正误.综合可得出结论.
【详解】
对于命题①, , ,则 ,所以,函数 的图象不关于 轴对称,命题①错误;
对于命题②,函数 的定义域为 ,定义域关于原点对称,
,
所以,函数 的图象关于原点对称,命题②正确;
对于命题③, ,
,则 ,
所以,函数 的图象关于直线 对称,命题③正确;
对于命题④,当 时, ,则 ,
命题④错误.
故答案为:②③.
【点睛】
本题考查正弦型函数的奇偶性、对称性以及最值的求解,考查推理能力与计算能力,属于中等题.
7.【答案】-3
【分析】
当 时 , 代入条件即可得解.
【详解】
因为 是奇函数,且当 时 , .
又因为 , ,
所以 ,两边取以 为底的对数得 ,所以 ,即 .
【点睛】本题主要考查函数奇偶性,对数的计算.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案.
8.【答案】
【分析】
通过函数的奇偶性以及函数的周期性,分析可得 , ,由函数的解析式可得
与 的值,将其相加即可得答案.
【详解】
根据题意,函数 是周期为4的奇函数,
则 , ,
又由函数 在 , 上的解析式为
则 , ,
则 ,
故答案为:
【点睛】
方法点睛:对于周期函数求值,一般要利用周期先把函数的自变量转化到已知函数的定义域内,再求值.
9.【答案】6
【分析】
先求函数周期,再根据周期以及偶函数性质化简 ,再代入求值.
【详解】
由f(x+4)=f(x-2)可知, 是周期函数,且 ,所以 .
【点睛】
本题考查函数周期及其应用,考查基本求解能力.10.【答案】-1; .
【分析】
首先由奇函数的定义得到关于 的恒等式,据此可得 的值,然后利用导函数的解析式可得a的取值范围.
【详解】
若函数 为奇函数,则 ,
对任意的 恒成立.
若函数 是 上的增函数,则 恒成立, .
即实数 的取值范围是
【点睛】
本题考查函数的奇偶性、单调性、利用单调性确定参数的范围.解答过程中,需利用转化与化归思想,转化成
恒成立问题.注重重点知识、基础知识、基本运算能力的考查.