22.(本题满分12分)已知函数(x)=ar2-c.
(1)当a=亏时,证明:(x)在R上为就函数.
当xc[0,引时,了八)sac0sx,求实数a的取值范俱。
(2)
安徽省六校教育研究会2023年高三年级入学素质测试
数学试题卷
注意事项:
1.你今到的试卷满分为150分,考试时问为120分钟。
2试卷包指“试题卷”和“谷题卷”两部分,计务必在“公返卷”上各遁,在“试题卷”上各题无效。
第卷(选择题共60分)
一、单选题(本大图共8小题,每小题5分,共40分.每小愿只有一个正确答案,请把正确答案涂在答愿卡上)二
1.设笈数:=cos+isin,则在纹平面内2+对应的点位于()
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
上己知集合A={(x,yy=1},B={(x,yxs2ye2,则4nB有()个真子集
A,3
B.16
C.15
心.4
8.已知a>0且a*l,“函数∫(x)=a为增函数"是“函数g(x)=x在(0,+o)上单调递增"的()
A.充分不必要条件
B。必要不充分条件
C允要条件
D.既不允分也不必要条件
4.2021年2月10日,天问一号探测器顺利进入火星的椭圆环火轨道(将火昆近似看成一个球体,球心为椭圆的一
个焦点),2月15日17时,天问一号探测器成功实施捕获轨道远火点(椭圆轨迹上距离火星米面最远的一点)平
面机动,同时将近火点高度调整至约265km,若此时远火点距离约为1】945km,火星半径约为3395km,则调整
后天问一号的运行轨迹(环火轨道曲线)的焦距钓为()
A,11680km
B.5840km
C.19000km
D.9500km
5.如图,一种棱台形状的无盖容器(无上底面A,B,C,D,)模型其上、下底面均为正方形,面积分别为4cm2,9cm2,
4A=B=CC=D,D,若该容器模型的体积为号cm',则该容器模型的表面积为(
A.(5V5+9jcm2
B.19cm
c.(55+9cm2.
D.(537+9小cm
6.在aMBC中,h8l=3,lAG=2,而=西+C,则直线AD通过MBC的
()
A.垂心
B.外心
C.里心
D.内心
7.已知向量a,5的夹角为60°的单位向盘,若对任意的、4,e0m,o,且<5,二匹>日-,则m的
片一为
取值范围是()
A.[c',+oo)
B.[c,+oo)
C.
6
8.己知直线1与曲线y=e相切,切点为P,直线l与x轴、y轴分别交于点A,B,O为坐标原点.若4OAB的面
积为,则点P的个数是()
A.I
B.2
C.3
D.4
试卷第1页,共6页安徽省六校教育研究会 2023 年高三年级入学素质测试数学
参考答案
1.【答案】D
1
z 1 1 1
3 i
1 3 2 2 3 3
【解析】 z i, 1 1 1 i
2 2 z z 1 3 1 3 2 2
,则其在复平面对应的点为
i i
1 3
2 2 2 2
i
2 2
3 3
, ,即在第四象限,故选:D
2 2
2.【答案】A
【解析】 A x, y xy 1 , B x, y x Z, y Z ,则 A B 1,1 , 1, 1 ,
真子集个数为 22 1 3,故选:A
3.【答案】C
x
【解析】函数 f x a 为增函数,则 a 1 ,此时 a 1 0 ,故函数 g x xa 1在 0, ; g x xa 1上单调递增 当 在
0, x上单调递增时, ,a 1 0 ,所以 a 1 ,故 f x a 为增函数,故选:C
4.【答案】A
x2 y2
【解析】设椭圆的方程为 2 2 1( a b 0),由椭圆的性质可知椭圆上的点到焦点距离的最小值为 a c,最a b
大值为 a c,根据题意可得近火点满足 a c 3395 265 3660①, 远火点满足 a c 3395 11945 15340②,
由②-①得 2c 11680,故选:A
5.【答案】C
【解析】由题意得该容器模型为正四棱台,上、下底面的边长分别为 2cm,3cm.
1 19 1
设该棱台的高为 h,则由棱台体积公式V h S上 S下 S S下 ,得: h (4 9 6)上 得 h 1cm,3 3 3
2 5
所以侧面等腰梯形的高 h 1 3 2 5 cm 2 3 ,所以
2
2
2 S 4 9 5 5 9 cm 2表 2
故选:C
6.【答案】D
【解析】因为 AB AB 3, AC AC 2
1 AB 3 AC 3,∴ ,
2 4 2
设 AB
1 3
0 AB, AC0 AC ,则 AB0 AC2 4 0
,
1 3
又 AD AB AC AB0 AC0,∴ AD在 BAC的角平分线上,2 4
由于三角形中 AB AC , 故三角形的BC边上的中线,高线,中垂线都不与 BAC的角平分线重合,
故 AD经过三角形的内心,而不经过外心,重心,垂心,故选 D.
试卷第 1页,共 10页
7.【答案】A
1 1
【解析】已知向量 a,b的夹角为 60°的单位向量,则 a b a b cos60 1 1
2 2
2
所以 a b a b a2 2 a b b2 1
x11nx x 1nx
所以对任意的 x1、 x2 (m, ),且 x1 x
2 2 1
2, 1 xx x ,则 1
1nx2 x21nx1 x1 x2
1 2
1nx2 1nx 1 1 1 1nx2 1 ln x1 1所以
ln x 1
,即 f x f x m, x2 x1 x2 x1 x x
,设 ,即 在 上单调递减
2 1 x
又 x 0, f x 2 ln x时, 2 0
2
,解得 x e2,所以 x 0,e , f (x) 0 f x x 0,e2, 在 上单调递增;
x
x e2 , 2, f x 0, f x 在 x e , 上单调递减,所以m e2 ,故选:A.
8.【答案】C
【解析】设直线 l与曲线 y ex相切于P(x , y ),又 y ex,所以直线 l的斜率为 k ex0 ,方程为 y ex00 0 ex0 (x x0 ),
令 x 0, y (1 x x00 )e ;令 y 0, x x0 1 , A(x 1,0) B(0, (1 x )e
x
即 , 00 0 ) .
S 1 1 1 OA OB x 1 (1 x )ex0 (1 x )2ex所以 0△OAB 2 2 0 0
.
2 0
设 f (x)
1
(1 x)2ex f (x) 1,则 2(1 x) (1
1
x)2 e
x (x 1)(x 1) ex .
2 2 2
由 f (x) 0,解得 x 1或 x 1;由 f (x) 0,解得 1 x 1 .
所以 f (x)在 , 1 , 1, 上单调递增,在 1,1 上单调递减.
2
f ( 1) 2 1 25 25 1 1 e 1, f ( 4) 4 3 , f (1) 0, f (2) ,且恒有 f (x) 0成立,e e 2e 2e e e 2 e
1
如图,函数 f (x)与直线 y 有 3个交点.所以点 P的个数为 3,故选:C.
e
9.【答案】AB
【解析】对于 A,由相关指数的定义知: R2越大,模型的拟合效果越好,A正确;
对于 B,残差点所在的带状区域宽度越窄,则残差平方和越小,模型拟合精度越高,B正确;
对于 C,由独立性检验的思想知: 2值越大,“ x与 y有关系”的把握程度越大,C错误.
对于 D, E 3X 1 3E X 1 6, E X 5 X B n, 1 ,又 ,
3 3
n 5
E X ,解得: n 5,D错误.故选:AB.
3 3
10.【答案】BC
【解析】 f x Asin x ,则 f x A cos x , 由题意得 f (2π) f (2π),即 Asin A cos ,故
tan π ,因为 ,所以 tan 3,由 N*则, 1, ,故选项 A错误;
3 4
π
因为破碎的涌潮的波谷为 4,所以 f (x)
的最小值为 4,即 A 4,得 A 4,所以 f x 4sin x ,则
4
试卷第 2页,共 10页
f π 4sin π π
4 sin
π cos π cos π sin π 3 2 1 2 4 6 2 , 故选项 B正确; 3 3 4 3 4 3 4 2 2 2 2
因为 f x π π π 4sin x ,所以 f x 4cos x ,所以 f x 4 4 4 4sin x为奇函数 ,则选项 C正确;
f x 4cos x π π π π π y 4cos x π ,由 x 0, 得 x , 因为函数 在 ,0 上单调递增,
4 3 12 4 4 12
π π
在 0, 上单调递减,所以 f (x)在区间 ,0 上不单调,则选项 D错误,故选:BC
4 3
11.【答案】BCD
【解析】对于 A项,∵DD1 //BB1
∴在 Rt△BB1F中∠BB1F即为异面直线 DD1与 B1F所成的角,
cos BB F BB 2 2 5∴ 11 ,B1F 12 22 5
2 5
∴异面直线 DD1与 B1F所成的角的余弦值为 .故 A项错误;
5
对于 B项,取 A1D1的中点M,D1C1的中点 N,连接MN,DM,DN,
则 DM∥B1F,DN∥B1E,
又∵DM 面 B1EF, B1F 面 B1EF,DN 面 B1EF,B1E 面 B1EF,
∴DM∥面 B1EF,DN∥面 B1EF,
又∵DM DN D,DM、DN 面 DMN,∴面 DMN∥面 B1EF,
又∵DP∥面 B1EF, P 面 A1B1C1D1∴P轨迹为线段MN,
∴在△DMN中,过 D作 DP⊥MN,此时 DP取得最小值,
在 Rt△DD1M中,D1M=1,D1D=2,∴DM 5,
在 Rt△DD1N中,D1N=1,D1D=2,∴DN 5 ,
在 Rt△MD1N中,D1N=1,D1M=1,∴MN 2,
MN 1 3 2
∴如图,在 Rt△DPN中,DP DN 2 ( )2 5 .故 B项正确;
2 2 2
对于 C项,过点 D1、E、F的平面截正方体 ABCD—A1B1C1D1所得的截面图形为五边形 D1MEFN
则 D1M∥NF,D1N∥ME,如图,以 D为原点,分别以 DA、DC、DD1为 x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系 D—xyz,
设 AM=m,CN=n,则M (2,0,m), N (0, 2,n), E(2,1,0), F (1, 2,0),D1(0,0,2),
∴ME (0,1, m),D1N (0,2,n 2),D1M (2,0,m 2),NF (1,0, n),
∵D1M∥NF,D1N∥ME,
试卷第 3页,共 10页
2
2m n 2 m 3
∴ ∴ AM
2 2
,CN ∴ AM
4
,C N 4
2n m 2 2 3 3
1
n 3
1 3
3
4
∴在 Rt△D1A1M中,D1A1=2, A 2 13 2 131M ,∴DM ,同理:D3 1 3 1
N ,
3
AM 2在 Rt△MAE 中, ,AE=1 13 13,∴
3 ME
,同理: FN
3 3
在 Rt△EBF 中,BE=BF=1,∴ EF 2,
DM D N ME FN EF 2 2 13 2 13∴ 1 1 2 2 13 2 ,3 3
即:过点 D1、E、F的平面截正方体 ABCD-A1B1C1D1所得的截面周长为 2 13 2 .故 C项正确;
对于 D项,如图所示,取 EF的中点 O1,则 O1E= O1F= O1B,过 O1作 OO1∥BB1,
1
且使得OO1 BB1 1,则 O为三棱锥 B1—BEF的外接球的球心,2
所以 OE为外接球的半径,
∵在 Rt△EBF中, EF 2, ∴ R2 OE 2 OO 2 (EF )2 12 ( 2)2 3 1 2 2 2
∴ S球O 4 R
2 6 .故 D项正确,故选:BCD.
12.【答案】ABC
【解析】根据题意可知,12与 1,5,7,11互质,29与1、2、3、 28共 28个数都互质,
即 (12) (29) 4 28 32,所以 A正确;
由题意知 (2) 1, (4) 2, (6) 2,可知数列 (2n) 不是单调递增的,B正确;
若 p为质数,则小于等于 pn的正整数中与 pn互质的数为1, , p 1, p 1, , 2p 1, , 2p 1, pn 1,
n
n p n n 1
即每 p个数当中就有一个与 pn不互质,所以互质的数的数目为 p p p 个,
p
( pn ) ( p 1) pn 1
故 ( pn ) ( p 1) pn 1 n,所以 n 1 n 2 p为常数,即数列 ( p ) 为等比数列,故 C正确; ( p ) ( p 1) p
n 1 2 3 4 58
根据选项 C即可知 (3n ) 2 3n 1,数列 n 的前 4项和为 ,故 D错误,故选:ABC
(3 ) 2 6 18 54 54
13.【答案】15
r
6 3r
【解析】由题知 n 6,则T C r x 6 r 1 rr 1 6 C6 1
r
x 2 ,
x
3r
令6 3,得 r 2,所以展开式中 x3的系数为C2 ( 1)26 15 .2
故答案为:15 .
试卷第 4页,共 10页
14.【答案】1
【解析】因为 f x x m lnx m R ,所以 f x lnx x m 1 ln x m 1 ,
x x
曲线在点 1, f 1 处的切线斜率 k f 1 ln1 1 m 1 m,又 f 1 1 m ln1 0,
则切线方程为: y 1 m x 1 ,即 1 m x y 1 m 0,
若该切线平分圆 (x 2)2 (y 1)2 5,则切线过圆心 2,1 ,则 2 1 m 1 1 m 0,解得m 0,
所以 f x xlnx, x 0, ,即 ln x 0,所以 x 1,
则 y f x 有一个零点 x 1,
故答案为:1
3
15.【答案】
2
【解析】因为 f x f x π π 2π,所以 f x 为偶函数,所以 kπ+ ,k Z,所以 kπ+ ,k Z,
6 2 3
2π π 2π
又因为 0 π,所以 k 0, ,所以 f (x) 3sin x 3cos x,3 6 3
f π 又因为 3,所以3cos
π π 3,所以 (2k 1)π,k Z,所以 2(2k 1) 4k 2,k Z,
2 2 2
π π 3
又因为0 4,所以 k 0, 2 ,所以 f (x) 3cos 2x,所以 f 3cos .
6 3 2
3
故答案为:
2
16 2 3.【答案】
3
【解析】作图如下,
由TN TP MT得,TN TP MT 0,即TM TN TP,
又因为 F (1,0)为M 3,0 ,N 1,0 的中点,所以TM TN 2TF ,所以 2TF TP,
MF TF 1所以T为 PF 的三等分点,且TP 2TF,又因为 PQ / /MF,所以△TMF △TQP,且 QP TP 2 ,
所以QP 2MF 4,不妨设 P(x p0 , y0 ),且在第一象限,QP x0 x 1 4,所以 x 3,2 0 0
因为点 P(x0 , y0 )在抛物线上,所以 y0 2 3,
1 2 3
所以根据相似关系可得 yT y ,3 0 3
2 3
故答案为: .
3
17.【答案】(1) an=4n+4或 an=2n;(2)见解析.
【解析】(1)由题意可知,有两种组合满足条件:① a1 8, a2 12, a3 16,此时等差数列 an 中, a1 8,d
=4,所以其通项公式为 an=8+(n-1)×4=4n+4;② a1 2, a2 4, a3 6,此时等差数列 an 中, a1 2,d
试卷第 5页,共 10页
=2,所以其通项公式为 an=2n.…………………………………5分
n(8 4n 4)
(2)若选择①,S 2n2n 6n,则 Sk 2 2(k 2)
2 6(k 2) 2k 2 14k 20 .若 a1,ak,S2 k 2
2
成等比数列,则 ak a1 Sk 2,即( (4k 4)
2 8(2k 2 14k 20),整理得 5k=-9,此方程无正整数解,故不存在
正整数 k,使 a1, ak, Sk 2成等比数列.
n(2 2n)
若选择②, Sn n
2 n,则 S 2k 2 (k 2) (k 2) k
2 5k 6,若 a1, ak, Sk 2成等比数列,2
2
则 ak a
2
1 Sk 2,即 (2k) 2(k
2 5k 6),整理得 k 2 5k 6 0-5k-6=0,因为 k为正整数,所以 k=6.故存在
正整数 k=6,使 a1, ak, Sk 2成等比数列.…………………………………10分
18 3 21 3 21.【答案】(1) 百米;(2) 百米.
3 7
2π
【解析】(1)因为 P是等腰三角形 PBC的顶点,且 CPB ,
3
π π π
又 BC 1,所以 PCB ,
6 PC
3
,又因为 ACB ,所以 ACP ,
3 2 3
则在三角形 PAC中,由余弦定理可得:
AP2 AC2 PC2 2AC PC cos π 7 ,解得 AP 21 ,
3 3 3
3 21
所以连廊 AP PC 百米; ……………………………………5分
3
(2)设正三角形 DEF的边长为 a, CEF 0 π ,
2π
则CF a sin , AF 3 asin ,且 EDB ,所以 ADF ,3
在三角形 ADF中,由正弦定理可得:
DF AF a 3 a sin
,即 sin π
2π ,…………………………………8分
sin A sin ADF sin 6 3
a 3 a sin
2π
即 1 sin 2π ,化简可得
a 2sin sin 3 ,
2 3
3
a 3 3 3 21所以 3(其中 为锐角,且 ),
2sin tan 3 cos 7 sin 7 7 2
21
即边长的最小值为 百米,
7
所以三角形 DEF 3 21连廊长的最小值为 百米. ……………………………………12分
7
19.【答案】(1)14.7%(2)见解析
【解析】(1)设事件A为 “核酸检测呈阳性”,事件 B为“患疾病”
由题意可得 P(A) 0.02,P(B) 0.003, P A B 0.98
试卷第 6页,共 10页
P(A | B) P(AB)由条件概率公式 得: P(AB) 0.98 0.003P(B)
P(B | A) P(AB) 0.98 0.003即 0.147P(A) 0.02
故该居民可以确诊为新冠肺炎患者的概率为14.7% …………………………………6分
(2)设方案一中每组的检测次数为 X ,则 X 的取值为1,6
P(X 1) (1 0.02)5 0.985 0.904, P(X 6) 1 0.98 5 0.096
所以 X 的分布列为
X 1 6
P 0.904 0.096
所以 E(X ) 1 0.904 6 0.096 1.48
即方案一检测的总次数的期望为11 1.48 16.28
设方案二中每组的检测次数为Y ,则Y 的取值为1,12
P(Y 1) (1 0.2)11 0.801; P Y 12 1 0.801 0.199
所以Y 的分布列为
Y 1 12
P 0.801 0.199
所以 E(Y ) 1 0.801 12 0.199 3.189
即方案二检测的总次数的期望为3.189 5 15.945
由16.28 15.945,则方案二的工作量更少 ……………………………………12分
20 15.【答案】(1)证明见解析 (2)存在,
5
【解析】(1)如图所示:
在图 1中,连接 AC,交 BE于 O,因为四边形 ABCE是边长为 2的菱形,
并且 BCE 60 ,所以 AC BE,且OA OC 3.
在图 2 中, 相交直线 OA ,OC1均与 BE 垂直,
所以 AOC1 是二面角 A BE C1 的平面角, 因为 AC1 6,
OA2 OC 2 2所以 1 AC1 ,OA OC1,所以平面 BG1E 平面 ABED ; …………………………………5分
试卷第 7页,共 10页
3 3
(2)由 (1) 知, 分别以OA,OB, OC1 为 x,y,z 轴建立如图 2 所示的空间直角坐标系, 则 D , ,0
2 2
,
C1
0,0, 3 , A 3,0,0 , B 0,1,0 , E 0, 1,0 , DC 3 3 3 31 , , 32 2 , AD , , 0 , AB 2 2 3,1,0 ,
AC1 3,0, 3
, AE 3, 1,0 ,设 DP DC1 , 0,1 ,
则 AP AD DP AD DC
3 3 3 3
1 , , 3 . ………………………………8分
2 2 2 2
AB n 0 3x y 0 r
设平面 ABC1 的法向量为 n x, y, z
,则
AC n
, 即 , 取 n 1, 3,1 ,
1 0 3x 3z 0
AP n 2 3 2 3 15 1
因为点 P 15到平面 ABC1 的距离为 ,所以 d , 解得 ,
5 n 5 5 2
3 3 3 3
则 AP , , , 所以 EP AP AE
3 1 3
, , ,设直线 EP 与平面 ABC 所成的角为 ,
4 4 2 4 4 2
1
EP n
所以直线 EP 与平面 ABC1 所成角的正弦值为 sin cos EP, n
15
EP n 5
……………………………………12分
x2 2 121.【答案】(1)C1 : y
2 1,C2 : y x;(2)(i)答案见解析;(ii)答案见解析.2 2
【解析】(1)因为 F 3,0 2,渐近线经过点 1, 2 ,
c 3
c 3
b 2 2
所以
x
,解得: a 2,所以 2
a 2
C1 : y 1
2
c2 a2 b2 b 1
2
2
2 1 2 1
抛物线C 22 : y 2px经过点 1, ,所以 2 p ,所以C2 : y x ……………………………4分 2 2 2 2
(2)(i)因为M ,N在不同支,所以直线MN的斜率存在,设方程为 y kx m .
y kx m 2
令M (x1, y1)N (x2 , y )
, 2 1 2k 2 x22 联立 x 得, 4kmx 2m2 2 02 ,则 x1 x 4km ,x x 2m 22 2 1 2 .
y 1 1 2k 1 2k
2
2
y2 1 x 2
联立C1,C2 可得 A 2,12 ,解得:
,因为 AM AN 0 ,所以 (x1 2)(x2 2) (y1 1)(y2 1) 0,
x y2 1
2
代入直线方程及韦达结构整理可得:12k 2 8km m2 2m 3 0,整理化简得: (6k m 3)(2k m 1) 0 .
因为 A 2,1 不在直线MN上,所以 2k m 1 0,6k m 3 0 .
试卷第 8页,共 10页
直线MN的方程为 y kx 6k 3 k x 6 3 ,过定点 B 6, 3 . ………………………8分
(ⅱ)因为 A,B为定点,且 ADB为直角,
所以 D在以 AB为直径的圆上,AB的中点 P 4, 1 即为圆心,半径 DP 为定值.
故存在点 P 4, 1 ,使得 DP 为定值. ……………………………………12分
1
1 4e 2
22.【答案】(1)证明见解析;(2) ,
2 .e
1 1 2 x 1 x 1
【解析】(1)当 a 时, f x x e ,则 f x x e ,
2 2
x 1 x 1
令 g x x e ,则 g x 1 e ,当 x ,1 时, g (x) 0, g x 单调递增,
当 x 1, 时, g (x) 0, g x 单调递减,∴ g x g 1 0,当 x 1时 f (1) 0,当 x 1时 f (x) 0,
∴ f x 是 R上的减函数.· ……………………………………4分
2 ex 1 a x2( )由题意, cos x 对于 x 0,
恒成立.
2
2 0, 设 h x x cos x,则 h x 2x sin x,易知 h x 在 上为增函数, 2
2
∴ h x h 0 0,故 h x 在 0,
上为增函数,又 h 0 1 0 h , 0,
2 2 4
x 0, ∴存在唯一的 0 ,使得h x0 0:当 x 0, x0 时, h x x 2 cos x 0 x 1 2,此时,由e a x cos x
2
x 1
ex 1 ex 1 e x2 cos x 2x sin x
得 a ,令 x ,则 x 0
x2 cos x x2 cos x 2 2 ,x cos x
∴ x 1 1在 0, x0 上为减函数,则 x a max 0 ,故 . ………………………………7分e e
2 x 1 2
当 x x0时, h x0 x0 cos x0 0 ,对于 a R , e a x cos x 恒成立.
x 1
当 x x0 , 时, h x x
2 cos x 0 ex 1 a x2 cos x a e,由 得 ,
2
x2 cos x
ex 1 x2 cos x 2x sin x
由上知 x 2 2 , …………………………………9分x cos x
令m x x 2 cos x 2 x sin x,则m x 2x sin x 2 cos x ,易知m x 在 x0, 上为增函数, 2
∵m x0 2x0 sin x0 2 cos x0 ,而 h x x 20 0 cos x0 0 , x
0 0, 2
,
∴m x0
2x0 sin x
2
0 2 x0 1 sin x0 x0 1
2 1 sin x0 0,又m 1 0, 2
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∴存在唯一 x1
x0 ,
,使得m x1 0:当 x x0 , x1 时,m x 0,m x x
递减;当 x1,
2 2
时,
m x 0 m x 2, 递增;∵m x0 x0 cos x0 2 x0 sin x0 2 x0 sin x0 0,
m
2
1 0,∴m x 0,即 x 0,∴ x
在 x ,
0 为减函数,
2 4 2
1 1 1 2
x 4e
2
4e
2 a 1 4e
,故 a .综上可知,实数 的取值范围为
,
min 2 2 2
2 .
e
……………………………………12分
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