人教新课标A版 选修2-3 1.3二项式定理
一、单选题
1.(2020·深圳模拟) 的展开式中 的系数是( ).
A.-210 B.-120 C.120 D.210
【答案】B
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】由二项式定理求出 的展开式的通项公式为 所以对应的项的r=7,所以系数 的系数是 ,所以 的系数是-120。
故答案为:B
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,从而求出 的展开式中 的系数。
2.(2020高二下·通州期末) 展开式中的第2项是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】 展开式中的第2项是 .
故答案为:C.
【分析】直接利用二项展开式的通项公式计算后,即可做出判定.
3.(2020·北京)在 的展开式中, 的系数为( ).
A.-5 B.5 C.-10 D.10
【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】 展开式的通项公式为: ,
令 可得: ,则 的系数为: .
故答案为:C.
【分析】首先写出展开式的通项公式,然后结合通项公式确定 的系数即可.
4.(2020高二下·宾县期末)设 ,那么 的值为( )
A. B. C. D.-1
【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由 ,
令 得: ,①
令 得: ,②
联立①②得:
,
,
即 ,
故答案为:B.
【分析】由赋值法求二项式展开式系数可得 , ,代入运算即可得解.
5.(2020·新课标Ⅰ·理) 的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】C
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 展开式的通项公式为 ( 且 )
所以 与 展开式的乘积可表示为:
或
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为10,
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为
所以 的系数为
故答案为:C
【分析】求得 展开式的通项公式为 ( 且 ),即可求得 与 展开式的乘积为 或 形式,对r分别赋值为3,1即可求得 的系数,问题得解.
6.(2020高二下·大庆期末)二项式 的展开式中 的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】通项为
令 ,则 ,
故答案为:A
【分析】根据二项式展开的通项,求解即可.
7.(2020高二下·天津期末)已知(1+ax)·(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.-1
【答案】D
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由题意知: ,解得 ,
故答案为:D.
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,再利用通项公式求出 x2的系数,再利用 (1+ax)·(1+x)5的展开式中x2的系数为5,从而求出a的值。
8.(2020高二下·天津期末)二项式 的展开式中,第3项的二项式系数比第2项的二项式系数大9,则该展开式中的常数项为( )
A.-160 B.-80 C.80 D.160
【答案】A
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由题第3项的二项式系数比第2项的二项式系数大9,
即
解得: ,
二项式 的展开式中,通项 ,
当r=3时,取得常数项, .
故答案为:A
【分析】根据展开式的二项式系数关系求解n,结合通项即可得到常数项.
9.(2020高二下·天津期末)若 的展开式中常数项为第9项,则n的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 展开式的通项公式为:
,
展开式中的常数项是第9项,
即当 时 ,
故答案为:D
【分析】先求出 展开式的通项公式,结合题意可得当 时,x的幂指数等于零,由此求得n的值.
10.(2020高二下·海林期末)设 ,那么 的值为( )
A.0 B.-1 C.1 D.
【答案】C
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:因为 ,
令 得 ,
令 得 ,
所以
故答案为:C
【分析】令 和 得到 , ,再整体代入可得;
11.(2020高二下·广州期末)在 展开式中,二项式系数的最大值为m,含 的系数为n,则 ( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】A
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】因为 ,所以二项展开式中共有7项,所以第四项的二项式系数最大,
所以 ,
根据二项展开式的通项公式可得 ,
所以 .
故答案为:A.
【分析】根据二项式系数的性质可求得m,根据通项公式可求得n.
12.(2020·德州模拟) 的展开式的各项系数和为-32,则该展开式中含 项的系数是( )
A.-15 B.-5 C.5 D.15
【答案】B
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】 的展开式的各项系数和为-32
令 ,可得
故:
解得:
故:
设 展开通项公式为:
设 展开通项公式为:
则 展开通项公式为展开式中含
即 中 的幂是
故 ,可得
又 且
可得 或
当 ,由
当 ,由
该展开式中含 项的系数为
故答案为:B.
【分析】因为 的展开式的各项系数和为 ,令 ,可得 ,解得 ,结合二项式展开通项公式,即可求得答案.
二、多选题
13.(2020高二下·东台期中)关于 的说法,正确的是( )
A.展开式中的二项式系数之和为2048
B.展开式中只有第6项的二项式系数最大
C.展开式中第6项和第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最小
【答案】A,C,D
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】对于A:由二项式系数的性质知, 的二项式系数之和为 ,A符合题意;
因为 的展开式共有12项,中间两项的二项式系数最大,即第6项和第7项的二项式系数最大,C符合题意,B不符合题意;
因为展开式中第6项的系数是负数,且绝对值最大,所以展开式中第6项的系数最小,D符合题意;
故答案为:ACD
【分析】根据二项式系数的性质即可判断A;
由 为奇数可知,展开式中二项式系数最大项为中间两项,据此即可判断BC;
由展开式中第6项的系数为负数,且其绝对值最大即可判断D.
14.(2020·泰安模拟)若 ( ),则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A,C,D
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由题意,当 时, ,
当 时, ,
当 时, ,
所以 , ,
,
当 时, ,
所以 .
故答案为:ACD.
【分析】利用赋值法解决,
对于A:通过给x赋值 即可作出判断;
对于B和C:通过给 赋值 和 ,得到两个等式作差得到结果,进而作出判断;
对于D: ,通过给 赋值 得到结果即可作出判断.
三、填空题
15.(2020·天津)在 的展开式中, 的系数是 .
【答案】10
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】因为 的展开式的通项公式为 ,令 ,解得 .
所以 的系数为 .
故答案为:10.
【分析】写出二项展开式的通项公式,整理后令 的指数为2,即可求出.
16.(2020高二下·宾县期末) 的展开式中 的系数为 .
【答案】-40
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】二项式展开式的通项公式为: ,
令 ,可得: 的系数为: ,
故答案为-40。
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,再利用通项公式求出 的展开式中 的系数。
17.(2020·浙江)设 (1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= ;a1+a2+a3= .
【答案】80;130
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:(1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= =80.
a1+a2+a3= =130.
故答案为:80;130.
【分析】直接利用二项式定理的通项公式,求解即可.
18.(2020·绍兴模拟)已知 ,则 , .
【答案】0;665
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】因为 ,
令 可得: .
所以: ;
;
;
;
……
;
;
故 .
故答案为:0,665.
【分析】根据其特点可知 为 的系数,把第二问所求去掉绝对值符号发现各项为负,令 即可求解.
四、解答题
19.(2020高二下·徐汇期末)已知 的二项展开式中二项式系数之和为256.
(1)求n的值;
(2)求该展开式中 项的系数.
【答案】(1)解: ,解得 ;
(2)解: ,令
可得 时, ,
即 项的系数为 .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)根据题意,由二项式定理可得 ,解可得 ,(2)先求得展开式的通项,可得 ,将r的值代入通项计算可得答案.
20.(2020高二下·重庆期末)设
(1)求 的值;
(2)求 的值.
【答案】(1)解: 的展开式的通项为
所以
(2)解:当 时, ,
当 时, ,得 ,
所以
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【分析】(1)写出 的展开式的通项即可得到答案;(2)令 ,求出 的值,然后再令 ,求出 的值,从而可求出 的值.
21.(2020高二下·湖州期末)二项式 的展开式中,有且只有第三项的二项式系数最大.
(1)求所有二项式系数的和;
(2)求展开式中的有理项.
【答案】(1)解:由题意,二项展开式中,有且只有第三项的二项式系数最大,可得 ,
因此所有二项式系数的和 .
(2)解:二项展开式的通项为:
由有理项的定义,可得 ,所以 或 ,
因此所求有理项为 , .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)由二项展开式的性质求得 的值,结合二项式系数的性质,即可求得二项式系数的和;(2)取得二项展开式的通项为: ,根据有理项的定义,求得 或 ,代入即可求解.
22.(2020高二下·上海期末)已知 的展开式的系数和比 的展开式的二项式系数和大992,求 的展开式中:
(1)二项式中的常数项;
(2)系数小于1025的项.
【答案】(1)解: 的展开式的系数和为 , 的展开式的二项式系数和为 ,
由题意可得 ,可得 或 (舍),所以, .
展开式的通项为 ,
令 ,可得 ,因此,展开式中的常数项为 ;
(2)解: 展开式的各项分别为: , , , , , , , , 。 , .
因此,系数小于1025的项为 , , , , .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)根据题意可得出关于n的等式,即可解出正整数 的值,进而写出 的展开式的通项,令x的指数为零,求出参数的值,代入通项公式即可得出展开式中的常数项;(2)利用二项展开式通项写出展开式中的每一项,进而可得出结果.
23.(2020高二下·武汉月考)已知二项式 .
(1)若它的二项式系数之和为512.求展开式中系数最大的项;
(2)若 ,求二项式的值被7除的余数.
【答案】(1)解: 二项式 的二项式系数之和为512, , .
由 ,解得: ,
展开式中系数最大的项为第8项,为 .
(2)解:若 , ,
问题转化为 被7除的余数,
,即余数为2.
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)由题意利用二项式系数的性质求得 的值,再根据通项公式可得展开式中第 项的系数,从而求得展开式中系数最大的项.(2)二项式即 ,按照二项式定理展开,问题化为 被7除的余数.再根据 ,按照二项式定理展开,可得它被7除的余数.
24.(2020高二下·上海期末)对任意 ,定义 ,其中 , 为正整数.
(1)求 , 的值;
(2)求证: ;
(3)设 是否存在实数 ,使得 对任意 恒成立?若存在,求出 的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解: ,
所以 ,所以 ,
,
所以 , ;
(2)解: ,
所以 ,
,
所以
,
所以 ;
(3)解:由(2)知, ,设 ,
则 ,
可以发现 会随着n的增大而增大,
所以 会随着n的增大而减小,并且会越来越接近与1,
所以 会无限趋近与 ,且比 要大;
当 时,
则 ,
同理可以确定 会随着会随着n的增大而增大,会无限趋近与 ,
从而可以得出满足 的 的值为 .
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)分别令 和 ,将 和 展开,求得 的值,进而求得结果;(2)分别列出 和 的值,列出关系,得到 ,从而证得结果;(3)假设存在实数 ,满足条件,根据题意找关系,确定出 的极限,求得结果.
1 / 1人教新课标A版 选修2-3 1.3二项式定理
一、单选题
1.(2020·深圳模拟) 的展开式中 的系数是( ).
A.-210 B.-120 C.120 D.210
2.(2020高二下·通州期末) 展开式中的第2项是( )
A. B. C. D.
3.(2020·北京)在 的展开式中, 的系数为( ).
A.-5 B.5 C.-10 D.10
4.(2020高二下·宾县期末)设 ,那么 的值为( )
A. B. C. D.-1
5.(2020·新课标Ⅰ·理) 的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
6.(2020高二下·大庆期末)二项式 的展开式中 的系数为( )
A. B. C. D.
7.(2020高二下·天津期末)已知(1+ax)·(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.-1
8.(2020高二下·天津期末)二项式 的展开式中,第3项的二项式系数比第2项的二项式系数大9,则该展开式中的常数项为( )
A.-160 B.-80 C.80 D.160
9.(2020高二下·天津期末)若 的展开式中常数项为第9项,则n的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
10.(2020高二下·海林期末)设 ,那么 的值为( )
A.0 B.-1 C.1 D.
11.(2020高二下·广州期末)在 展开式中,二项式系数的最大值为m,含 的系数为n,则 ( )
A.3 B.4 C. D.
12.(2020·德州模拟) 的展开式的各项系数和为-32,则该展开式中含 项的系数是( )
A.-15 B.-5 C.5 D.15
二、多选题
13.(2020高二下·东台期中)关于 的说法,正确的是( )
A.展开式中的二项式系数之和为2048
B.展开式中只有第6项的二项式系数最大
C.展开式中第6项和第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最小
14.(2020·泰安模拟)若 ( ),则( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题
15.(2020·天津)在 的展开式中, 的系数是 .
16.(2020高二下·宾县期末) 的展开式中 的系数为 .
17.(2020·浙江)设 (1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= ;a1+a2+a3= .
18.(2020·绍兴模拟)已知 ,则 , .
四、解答题
19.(2020高二下·徐汇期末)已知 的二项展开式中二项式系数之和为256.
(1)求n的值;
(2)求该展开式中 项的系数.
20.(2020高二下·重庆期末)设
(1)求 的值;
(2)求 的值.
21.(2020高二下·湖州期末)二项式 的展开式中,有且只有第三项的二项式系数最大.
(1)求所有二项式系数的和;
(2)求展开式中的有理项.
22.(2020高二下·上海期末)已知 的展开式的系数和比 的展开式的二项式系数和大992,求 的展开式中:
(1)二项式中的常数项;
(2)系数小于1025的项.
23.(2020高二下·武汉月考)已知二项式 .
(1)若它的二项式系数之和为512.求展开式中系数最大的项;
(2)若 ,求二项式的值被7除的余数.
24.(2020高二下·上海期末)对任意 ,定义 ,其中 , 为正整数.
(1)求 , 的值;
(2)求证: ;
(3)设 是否存在实数 ,使得 对任意 恒成立?若存在,求出 的值,若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】由二项式定理求出 的展开式的通项公式为 所以对应的项的r=7,所以系数 的系数是 ,所以 的系数是-120。
故答案为:B
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,从而求出 的展开式中 的系数。
2.【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】 展开式中的第2项是 .
故答案为:C.
【分析】直接利用二项展开式的通项公式计算后,即可做出判定.
3.【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】 展开式的通项公式为: ,
令 可得: ,则 的系数为: .
故答案为:C.
【分析】首先写出展开式的通项公式,然后结合通项公式确定 的系数即可.
4.【答案】B
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:由 ,
令 得: ,①
令 得: ,②
联立①②得:
,
,
即 ,
故答案为:B.
【分析】由赋值法求二项式展开式系数可得 , ,代入运算即可得解.
5.【答案】C
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 展开式的通项公式为 ( 且 )
所以 与 展开式的乘积可表示为:
或
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为10,
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为
所以 的系数为
故答案为:C
【分析】求得 展开式的通项公式为 ( 且 ),即可求得 与 展开式的乘积为 或 形式,对r分别赋值为3,1即可求得 的系数,问题得解.
6.【答案】A
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】通项为
令 ,则 ,
故答案为:A
【分析】根据二项式展开的通项,求解即可.
7.【答案】D
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由题意知: ,解得 ,
故答案为:D.
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,再利用通项公式求出 x2的系数,再利用 (1+ax)·(1+x)5的展开式中x2的系数为5,从而求出a的值。
8.【答案】A
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由题第3项的二项式系数比第2项的二项式系数大9,
即
解得: ,
二项式 的展开式中,通项 ,
当r=3时,取得常数项, .
故答案为:A
【分析】根据展开式的二项式系数关系求解n,结合通项即可得到常数项.
9.【答案】D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 展开式的通项公式为:
,
展开式中的常数项是第9项,
即当 时 ,
故答案为:D
【分析】先求出 展开式的通项公式,结合题意可得当 时,x的幂指数等于零,由此求得n的值.
10.【答案】C
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:因为 ,
令 得 ,
令 得 ,
所以
故答案为:C
【分析】令 和 得到 , ,再整体代入可得;
11.【答案】A
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】因为 ,所以二项展开式中共有7项,所以第四项的二项式系数最大,
所以 ,
根据二项展开式的通项公式可得 ,
所以 .
故答案为:A.
【分析】根据二项式系数的性质可求得m,根据通项公式可求得n.
12.【答案】B
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】 的展开式的各项系数和为-32
令 ,可得
故:
解得:
故:
设 展开通项公式为:
设 展开通项公式为:
则 展开通项公式为展开式中含
即 中 的幂是
故 ,可得
又 且
可得 或
当 ,由
当 ,由
该展开式中含 项的系数为
故答案为:B.
【分析】因为 的展开式的各项系数和为 ,令 ,可得 ,解得 ,结合二项式展开通项公式,即可求得答案.
13.【答案】A,C,D
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】对于A:由二项式系数的性质知, 的二项式系数之和为 ,A符合题意;
因为 的展开式共有12项,中间两项的二项式系数最大,即第6项和第7项的二项式系数最大,C符合题意,B不符合题意;
因为展开式中第6项的系数是负数,且绝对值最大,所以展开式中第6项的系数最小,D符合题意;
故答案为:ACD
【分析】根据二项式系数的性质即可判断A;
由 为奇数可知,展开式中二项式系数最大项为中间两项,据此即可判断BC;
由展开式中第6项的系数为负数,且其绝对值最大即可判断D.
14.【答案】A,C,D
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】由题意,当 时, ,
当 时, ,
当 时, ,
所以 , ,
,
当 时, ,
所以 .
故答案为:ACD.
【分析】利用赋值法解决,
对于A:通过给x赋值 即可作出判断;
对于B和C:通过给 赋值 和 ,得到两个等式作差得到结果,进而作出判断;
对于D: ,通过给 赋值 得到结果即可作出判断.
15.【答案】10
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】因为 的展开式的通项公式为 ,令 ,解得 .
所以 的系数为 .
故答案为:10.
【分析】写出二项展开式的通项公式,整理后令 的指数为2,即可求出.
16.【答案】-40
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】二项式展开式的通项公式为: ,
令 ,可得: 的系数为: ,
故答案为-40。
【分析】利用二项式定理求出展开式中的通项公式,再利用通项公式求出 的展开式中 的系数。
17.【答案】80;130
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:(1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= =80.
a1+a2+a3= =130.
故答案为:80;130.
【分析】直接利用二项式定理的通项公式,求解即可.
18.【答案】0;665
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】因为 ,
令 可得: .
所以: ;
;
;
;
……
;
;
故 .
故答案为:0,665.
【分析】根据其特点可知 为 的系数,把第二问所求去掉绝对值符号发现各项为负,令 即可求解.
19.【答案】(1)解: ,解得 ;
(2)解: ,令
可得 时, ,
即 项的系数为 .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)根据题意,由二项式定理可得 ,解可得 ,(2)先求得展开式的通项,可得 ,将r的值代入通项计算可得答案.
20.【答案】(1)解: 的展开式的通项为
所以
(2)解:当 时, ,
当 时, ,得 ,
所以
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【分析】(1)写出 的展开式的通项即可得到答案;(2)令 ,求出 的值,然后再令 ,求出 的值,从而可求出 的值.
21.【答案】(1)解:由题意,二项展开式中,有且只有第三项的二项式系数最大,可得 ,
因此所有二项式系数的和 .
(2)解:二项展开式的通项为:
由有理项的定义,可得 ,所以 或 ,
因此所求有理项为 , .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)由二项展开式的性质求得 的值,结合二项式系数的性质,即可求得二项式系数的和;(2)取得二项展开式的通项为: ,根据有理项的定义,求得 或 ,代入即可求解.
22.【答案】(1)解: 的展开式的系数和为 , 的展开式的二项式系数和为 ,
由题意可得 ,可得 或 (舍),所以, .
展开式的通项为 ,
令 ,可得 ,因此,展开式中的常数项为 ;
(2)解: 展开式的各项分别为: , , , , , , , , 。 , .
因此,系数小于1025的项为 , , , , .
【知识点】二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)根据题意可得出关于n的等式,即可解出正整数 的值,进而写出 的展开式的通项,令x的指数为零,求出参数的值,代入通项公式即可得出展开式中的常数项;(2)利用二项展开式通项写出展开式中的每一项,进而可得出结果.
23.【答案】(1)解: 二项式 的二项式系数之和为512, , .
由 ,解得: ,
展开式中系数最大的项为第8项,为 .
(2)解:若 , ,
问题转化为 被7除的余数,
,即余数为2.
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)由题意利用二项式系数的性质求得 的值,再根据通项公式可得展开式中第 项的系数,从而求得展开式中系数最大的项.(2)二项式即 ,按照二项式定理展开,问题化为 被7除的余数.再根据 ,按照二项式定理展开,可得它被7除的余数.
24.【答案】(1)解: ,
所以 ,所以 ,
,
所以 , ;
(2)解: ,
所以 ,
,
所以
,
所以 ;
(3)解:由(2)知, ,设 ,
则 ,
可以发现 会随着n的增大而增大,
所以 会随着n的增大而减小,并且会越来越接近与1,
所以 会无限趋近与 ,且比 要大;
当 时,
则 ,
同理可以确定 会随着会随着n的增大而增大,会无限趋近与 ,
从而可以得出满足 的 的值为 .
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【分析】(1)分别令 和 ,将 和 展开,求得 的值,进而求得结果;(2)分别列出 和 的值,列出关系,得到 ,从而证得结果;(3)假设存在实数 ,满足条件,根据题意找关系,确定出 的极限,求得结果.
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