2021-2022學(xué)年吉林省吉林市第一中學(xué)高二下學(xué)期期末數(shù)學(xué)試題 解析版_第1頁(yè)
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1、 PAGE 18 PAGE 19絕密啟用前2021-2022學(xué)年吉林省吉林一中高二(下)期末數(shù)學(xué)試卷注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑;如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上,寫(xiě)在試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后,本試卷和答題卡一并交回。第I卷(選擇題)一、單選題(本大題共8小題,共40.0分。在每小題列出的選項(xiàng)中,選出符合題目的一項(xiàng))已知集合A=x|0 x2,B=x|y=ln(x-1),則AB=()A. (0,+)B. (1,+)C. (1,2)D.

2、(0,2)在ABC中,A=3,則“sinBbaB. bcaC. abcD. cab函數(shù)f(x)=Asin(x+)(0,02的解集為()A. (23,+)B. (12,+)C. (32,+)D. (2,+)二、多選題(本大題共4小題,共20.0分。在每小題有多項(xiàng)符合題目要求)下列函數(shù)中是偶函數(shù),且值域?yàn)?,+)的有()A. f(x)=ln(|x|+1)B. f(x)=x-1xC. f(x)=ex+e-xD. f(x)=x4-2x2+1已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當(dāng)x0時(shí),f(x)=e-x(x-1).則下列結(jié)論正確的是()A. 當(dāng)x0時(shí),f(x)=ex(x+1)B. 函數(shù)f(x)有兩個(gè)零

3、點(diǎn)C. 若方程f(x)=m有三個(gè)解,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是f(-2)m0)在區(qū)間0,上有且僅有4條對(duì)稱(chēng)軸,給出下列四個(gè)結(jié)論,正確的是()A. f(x)在區(qū)間(0,)上有且僅有3個(gè)不同的零點(diǎn)B. f(x)的最小正周期可能是2C. 的取值范圍是134,174D. f(x)在區(qū)間(0,15)上單調(diào)遞增已知正數(shù)x,y,z滿(mǎn)足3x=4y=12z,則()A. 1x+1y=1zB. 6z3x4yC. xy4z第II卷(非選擇題)三、填空題(本大題共4小題,共20.0分)曲線(xiàn)f(x)=e-x在x=1處的切線(xiàn)方程為_(kāi)若x1,2使關(guān)于x的不等式x2-ax+10成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊

4、分別為a,b,c.若b=6,a=2c,B=3,則ABC的面積為已知函數(shù)f(x)=xlnx,若關(guān)于x的方程f(x)2+af(x)+a-1=0有且僅有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_四、解答題(本大題共6小題,共72.0分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟)(本小題12.0分)在ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知a=27,bsinB+C2=asinB(1)求角A的值;(2)在MC=2MB,SABM=3,sinMBC=37這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面的橫線(xiàn)上,并解答下列問(wèn)題若M為AC邊上一點(diǎn),且MA=MB,_,求ABC的面積SABC(本小題12.0分)已知函數(shù)f(x

5、)=lnx-ax-2(a0)(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)f(x)有最大值M,且Ma-4,求實(shí)數(shù)a的取值范圍(本小題12.0分)某學(xué)校為了了解高中生的航空航天知識(shí)情況,設(shè)計(jì)了一份調(diào)查問(wèn)卷,從該學(xué)校高中生中隨機(jī)抽選200名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查樣本中男生、女生各100名,下圖是根據(jù)樣本調(diào)查結(jié)果繪制的等高堆積條形圖性別了解航空航天知識(shí)程度合計(jì)得分不超過(guò)85分的人數(shù)得分超過(guò)85分的人數(shù)女生男生合計(jì)(1)請(qǐng)將上面列聯(lián)表填寫(xiě)完整;(2)依據(jù)=0.001的獨(dú)立性檢驗(yàn),能否認(rèn)為該學(xué)校高中生了解航空航天知識(shí)程度與性別有關(guān)聯(lián)?(3)現(xiàn)從得分超過(guò)85分的同學(xué)中采用按性別比例分配的分層抽樣方法抽取7人,再

6、從這7人中隨機(jī)抽選3人參加下一輪調(diào)查,記X為選出參加下一輪調(diào)查的女生的人數(shù),求隨機(jī)變量X的分布列和數(shù)學(xué)期望附:參考公式:2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n=a+b+c+d下表是2獨(dú)立性檢驗(yàn)中幾個(gè)常用的小概率值和相應(yīng)的臨界值0.10.050.010.0050.001x2.7063.8416.6357.87910.828(本小題12.0分)某景區(qū)內(nèi)有一項(xiàng)“投球”游戲,游戲規(guī)則如下:游客投球目標(biāo)為由近及遠(yuǎn)設(shè)置的A,B,C三個(gè)空桶,每次投一個(gè)球,投進(jìn)桶內(nèi)即成功,游客每投一個(gè)球交費(fèi)10元投進(jìn)A桶,獎(jiǎng)勵(lì)游客面值20元的景區(qū)消費(fèi)券;投進(jìn)B桶,獎(jiǎng)勵(lì)游客面值60元的景區(qū)消費(fèi)券

7、;投進(jìn)C桶,獎(jiǎng)勵(lì)游客面值90元的景區(qū)消費(fèi)券;投不進(jìn)則沒(méi)有獎(jiǎng)勵(lì),游客各次投球是否投進(jìn)相互獨(dú)立(1)向A桶投球3次,每次投進(jìn)的概率為p,記投進(jìn)2次的概率為f(p),求f(p)的最大值點(diǎn)p0;(2)游客甲投進(jìn)A,B,C三桶的概率分別為12p0,310p0,320p0,若他投球一次,他應(yīng)該選擇向哪個(gè)桶投球更有利?說(shuō)明理由(本小題12.0分)在ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,且b=4(1)若sinC=2sinB,acosC=4,求ABC的面積;(2)若A=2B,且ABC的邊長(zhǎng)均為正整數(shù),求a(本小題12.0分)已知函數(shù)f(x)=2lnx+12x2-ax(a為常數(shù))(1)若函數(shù)f(x)在

8、定義域上單調(diào)遞增,求a的取值范圍;(2)若f(x)存在兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,(x1x2),且x2-x11,求|f(x1)-f(x2)|的取值范圍答案和解析1.【答案】A【解析】解:集合A=x|0 x1,AB=(0,+)故選:A根據(jù)已知條件,先求出集合B,再結(jié)合并集的定義,即可求解本題主要考查并集及其運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題2.【答案】A【解析】解:A=3,B+C=23,由sinB12可得sin(23-C)12,又23-C(0,23),023-C6,2C23,C為鈍角,ABC是鈍角三角形,反過(guò)來(lái),由ABC是鈍角三角形不能得到C為鈍角,即可能B為鈍角,此時(shí)不能得到sinB12,故“sinB0時(shí),f(x)=

9、x2|x|=x2x,因?yàn)閒(x)=2x+xln22x0,所以函數(shù)f(x)在x0時(shí)是增函數(shù)因?yàn)閒(-x)=-x2|-x|=-x2x=-f(x),所以函數(shù)f(x)是奇函數(shù),所以有b=-f(log312)=f(-log312)=f(log32),因?yàn)閘n31log35log320,函數(shù)f(x)在x0時(shí)是增函數(shù),所以cab,故選:D結(jié)合導(dǎo)數(shù)先判斷x0時(shí)的單調(diào)性,結(jié)合奇函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性及單調(diào)性即可比較函數(shù)值大小本題主要考查了利用函數(shù)的單調(diào)性比較函數(shù)值大小,導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用是判斷單調(diào)性的關(guān)鍵,屬于中檔題6.【答案】C【解析】解:函數(shù)f(x)=Asin(x+)(0,00)個(gè)單位后得到g(x)=2cos(6x-6)的圖

10、象,若g(x)是奇函數(shù),則6=2k+2,kZ,令k=0,可得的最小值是12,故D錯(cuò)誤,故選:C由函數(shù)的圖像的頂點(diǎn)坐標(biāo)求出A,由周期求出,由最高點(diǎn)求出的值,可得函數(shù)的解析式,再利用三角函數(shù)的圖像和性質(zhì),得出結(jié)論本題主要考查由函數(shù)y=Asin(x+)的部分圖象求解析式,由函數(shù)的圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)求出A,由周期求出,由最高點(diǎn)求出的值,三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),屬于中檔題7.【答案】C【解析】解:注意到函數(shù)f(x)=ex-1圖像下凸,g(x)=ln(x-a)圖像上凸,故“存在直線(xiàn)與函數(shù)f(x)=ex-1,g(x)=ln(x-a)的圖像都相切”即在定義域(a,+)f(x)g(x)恒成立,記h(x)=ex-1-l

11、n(x-a),h(x)=ex-1x-a在(a,+)上單調(diào)增,且在(a,+)有唯一零點(diǎn)x0,即ex0-1x0-a=0,且h(x)min=h(x0)=ex0-1-ln(x0-a)=1x0-a+x0-a+a-12+a-10,于是a-1,所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為-1,+)故選:C注意到函數(shù)f(x)=ex-1圖像下凸,g(x)=ln(x-a)圖像上凸,根據(jù)題意只要f(x)函數(shù)圖像在g(x)函數(shù)圖像之上即可,所以定義域(a,+)f(x)g(x)恒成立即可得解本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的切線(xiàn)方程,考查了轉(zhuǎn)化思想,屬基礎(chǔ)題8.【答案】A【解析】解:定義在R上的函數(shù)f(x+1)的圖像關(guān)于點(diǎn)(-1,1)對(duì)稱(chēng),可得f

12、(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng),即有f(-x)+f(x)=2,當(dāng)x0時(shí),f(x)=coshx即f(x)=ex+e-x2,f(x)=12(ex-e-x)0,即有f(x)在0,+)遞增,而f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng),可得f(x)在R上遞增,則不等式f(x+1)+f(2x-3)2即f(x+1)+f(2x-3)f(x+1)+f(-x-1),即f(2x-3)f(-x-1),所以2x-3-x-1,解得x23,故選:A由圖像的平移變換可得f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(0,1)對(duì)稱(chēng),即有f(-x)+f(x)=2,結(jié)合導(dǎo)數(shù)判斷f(x)在0,+)上的單調(diào)性,得到f(x)在R上的單調(diào)性,將原不等式轉(zhuǎn)化為f(2x-

13、3)f(-x-1),由單調(diào)性可得所求解集本題考查函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性、單調(diào)性和運(yùn)用,以及不等式的解法,考查轉(zhuǎn)化思想和運(yùn)算能力,屬于中檔題9.【答案】AD【解析】解:根據(jù)題意,依次分析選項(xiàng):對(duì)于A,f(x)=ln(|x|+1),其定義域?yàn)镽,有f(-x)=ln(|-x|+1)=ln(|x|+1)=f(x),f(x)是偶函數(shù),又由|x|0,則|x|+11,則有l(wèi)n(|x|+1)0,故函數(shù)的值域?yàn)?,+),符合題意,對(duì)于B,f(x)=x-1x,其定義域?yàn)閤|x0,f(-x)=-x+1x=-f(x),是奇函數(shù),不符合題意,對(duì)于C,f(x)=ex+e-x,其定義域?yàn)镽,有f(-x)=ex+e-x=f(x),是偶

14、函數(shù),f(x)=ex+e-x2,其值域?yàn)?,+),不符合題意,對(duì)于D,f(x)=x4-2x2+1,其定義域?yàn)镽,f(-x)=x4-2x2+1=f(x),是偶函數(shù),又由f(x)=(x2-1)20,函數(shù)的值域?yàn)?,+),符合題意,故選:AD根據(jù)題意,依次分析選項(xiàng)中函數(shù)的奇偶性和值域,綜合可得答案本題考查函數(shù)奇偶性的判斷,涉及函數(shù)值域的計(jì)算,屬于基礎(chǔ)題10.【答案】AC【解析】解:根據(jù)題意,依次分析選項(xiàng):對(duì)于A,設(shè)x0,所以f(-x)=ex(-x-1),又函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),所以f(-x)=-f(x),則有f(x)=ex(x+1),故A正確;對(duì)于B,當(dāng)x0時(shí),f(x)=x-1ex,則其

15、導(dǎo)數(shù)f(x)=ex-(x-1)ex(ex)2=2-xex,令f(x)=0,解得x=2,當(dāng)0 x0,f(x)在(0,2)上單調(diào)遞增;當(dāng)x2時(shí),f(x)0,故當(dāng)0 x2時(shí),f(x)=x-1ex0,所以函數(shù)f(x)在(2,+)沒(méi)有零點(diǎn),所以函數(shù)f(x)在(0,+)上僅有一個(gè)零點(diǎn),函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),故函數(shù)f(x)在(-,0)上僅有一個(gè)零點(diǎn)-1,又f(0)=0,故函數(shù)f(x)在R上有3個(gè)零點(diǎn),故B錯(cuò)誤對(duì)于C,作出函數(shù)f(x)的大致圖象,如圖:若關(guān)于x的方程f(x)=m有解,由B中的單調(diào)性可得,實(shí)數(shù)m的取值范圍是f(-2)mf(2)故C正確對(duì)于D,由圖可知,對(duì)x1,x2R,|f(x2)-f

16、(x1)|1-(-1)|=2 故D錯(cuò)誤故選:AC根據(jù)題意,根據(jù)函數(shù)f(x)是奇函數(shù),求出x0),令x+4=2+k,kZ,則x=(1+4k)4,kZ,函數(shù)f(x)在區(qū)間0,上有且僅有4條對(duì)稱(chēng)軸,即0(1+4k)4有4個(gè)整數(shù)k符合,由0(1+4k)4,得01+4k4101+4k4,則k=0,1,2,3,即1+4341+44,134174,故C正確;對(duì)于A,x(0,),x+44,+4),+4(72,92),當(dāng)x+44,72)時(shí),f(x)在區(qū)間(0,)上有且僅有3個(gè)不同的零點(diǎn);當(dāng)x+44,92)時(shí),f(x)在區(qū)間(0,)上有且僅有4個(gè)不同的零點(diǎn);故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,周期T=2,由134174,則4171

17、413,8172,所以f(x)在區(qū)間(0,15)上不一定單調(diào)遞增,故D錯(cuò)誤故選:BC令x+4=2+k,kZ,則x=(1+4k)4,kZ,由函數(shù)f(x)在區(qū)間0,上有且僅有4條對(duì)稱(chēng)軸,即0(1+4k)4有4個(gè)整數(shù)k符合,可求出134,174)判斷C,再利用三角函數(shù)的性質(zhì)可依次判斷ABD本題考查三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),考查學(xué)生的運(yùn)算能力,屬于中檔題12.【答案】ABD【解析】解:由于正數(shù)x,y,z,滿(mǎn)足3x=4y=12z,設(shè)3x=4y=12z=t,t1,則x=log3t,y=log4t,z=log12t,對(duì)于A,1x=1log3t=logt3,同理1y=logt4,1z=logt12,1x+1y=l

18、ogt3+logt4=logt12=1z,故A正確,對(duì)于B,6z3x=6log12t3log3t=lg9lg121,6z3x,3x4y=3log3t4log4t=lg64lg811,3x4y,則6z3x0,xy4z2,故C錯(cuò)誤,對(duì)于D,x+y-4z=log3t+log4t-4log12t=lgtlg3+lgtlg4-4lgtlg12=lgt(1lg3+1lg4-4lg12)=lgt(lg3-lg4)2lg3lg4lg120,x+y4z,故D正確故選:ABD化指數(shù)式為對(duì)數(shù)式,求得x,y,z,再由對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)逐一核對(duì)四個(gè)選項(xiàng)得答案本題考查指數(shù)式與對(duì)數(shù)式的互化,考查對(duì)數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),考查運(yùn)算求解能力

19、,是中檔題13.【答案】y=-1ex+2e【解析】解:由f(x)=e-x,得f(x)=-e-x,f(1)=-1e,又f(1)=1e,曲線(xiàn)f(x)=e-x在x=1處的切線(xiàn)方程為y=-1e(x-1)+1e,即y=-1ex+2e故答案為:y=-1ex+2e求出原函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),得到函數(shù)在x=1處的導(dǎo)數(shù)值,再求出f(1),利用直線(xiàn)方程的點(diǎn)斜式得答案本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究過(guò)曲線(xiàn)上某點(diǎn)處的切線(xiàn)方程,熟記基本初等函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是關(guān)鍵,是基礎(chǔ)題14.【答案】(-,52【解析】解:x1,2,使關(guān)于x的不等式x2-ax+10成立,則axx2+1,即a(x+1x)max,x1,2,令g(x)=x+1x,x1,2,則對(duì)勾函

20、數(shù)g(x)在1,2上單調(diào)遞增,所以g(x)max=g(2)=52,故a(-,52. 故答案為:(-,52.根據(jù)題意,x1,2,使關(guān)于x的不等式x2-ax+10成立,則axx2+1,即a(x+1x)max,x1,2,再結(jié)合對(duì)勾函數(shù)找到最大值即可求出實(shí)數(shù)a的取值范圍本題考查不等式恒成立問(wèn)題,屬于中檔題,對(duì)勾函數(shù)是解題關(guān)鍵15.【答案】63【解析】【分析】本題考查了余弦定理和三角形的面積公式,屬基礎(chǔ)題利用余弦定理得到c2,然后根據(jù)面積公式SABC=12acsinB=c2sinB求出結(jié)果即可【解答】解:由余弦定理有b2=a2+c2-2accosB,b=6,a=2c,B=3,36=(2c)2+c2-4c

21、2cos3,c2=12,SABC=12acsinB=c2sinB=63故答案為6316.【答案】(-,1-e)【解析】解:因?yàn)閒(x)=xlnx,則f(x)=lnx-1(lnx)2,當(dāng)x(0,1)(1,e)時(shí),f(x)0,所以f(x)在(0,1)和(1,e)上單調(diào)遞增,在(e,+)上單調(diào)遞增,且當(dāng)x0時(shí),f(x)0,f(e)=e,故f(x)的大致圖像如圖所示: 關(guān)于x的方程f(x)2+af(x)+a-1=0等價(jià)于f(x)+1f(x)+a-1=0,即f(x)=-1或f(x)=1-a,由圖可得,方程f(x)=-1有且僅有一解,則f(x)=1-a有兩解,所以1-ae,解得a0,當(dāng)a0恒成立,f(x)

22、在(0,+)上單調(diào)遞增,當(dāng)a0時(shí),易得,當(dāng)0 x0,函數(shù)單調(diào)遞增,當(dāng)x1a,f(x)0,函數(shù)單調(diào)遞減,故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間(0,1a),單調(diào)遞減區(qū)間為(1a,+),綜上,a0時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間(0,1a),單調(diào)遞減區(qū)間為(1a,+);(2)由(1)知,a0時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間(0,1a),單調(diào)遞減區(qū)間為(1a,+),函數(shù)的最大值M=f(1a)=-lna-3a-4,即lna+a+10,則g(a)在a0時(shí)單調(diào)遞增且g(1)=0,所以0a10.828,所以,依據(jù)=0.001的獨(dú)立性檢驗(yàn),認(rèn)為該學(xué)校高中生了解航空航天知識(shí)程度與性別有關(guān)聯(lián),此推斷犯錯(cuò)誤的概率不大于0.001(3)由(1)可得,得分

23、超過(guò)85分的學(xué)生中男生:女生=5:2,從得分超過(guò)85分的同學(xué)中采用分層抽樣的方法抽取7人,則男生占5人,女生占2人,則X取值可能為0,1,2,則P(X=0)=C53C73=27,P(X=1)=C21C52C73=47,P(X=2)=C22C51C73=17,所以隨機(jī)變量X的分布列為: X012P274717所以期望為E(X)=027+147+217=67【解析】(1)根據(jù)圖可得,分別求得女生得分超過(guò)85分的人數(shù)和男生中得分不超過(guò)85分的人數(shù),進(jìn)而得到22列聯(lián)表;(2)由(1)中的表格,求得2的值,結(jié)合附表,即可得到結(jié)論;(3)由(1)采用分層抽樣的方法抽取7人,則男生占5人,女生占2人,得到X

24、取值可能為0,1,2,求得相應(yīng)的概率,得出分布列,利用期望的公式,即可求解本題主要考查概率值的計(jì)算,分布列的計(jì)算,概率統(tǒng)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用等知識(shí),屬于中等題20.【答案】解:(1)3次向A桶投球投進(jìn)2次的概率f(p)=C32p2(1-p)=-3p3+3p2,f(p)=-9p2+6p,令f(p)=0,得p=23,當(dāng)p(0,23)時(shí),f(p)0,當(dāng)p(23,1)時(shí),f(p)0,f(p)在(0,23)上單調(diào)遞增,在(23,1)單調(diào)遞減,所以f(p)的最大值點(diǎn)p0=23;(2)由(1)得游客甲投進(jìn)A,B,C三桶的概率分別為13,15,110,設(shè)投進(jìn)A桶的純收入為X元,E(X)=1013+(-10)23=-1

25、03,設(shè)投進(jìn)B桶的純收入為Y元,E(Y)=5015+(-10)45=2,設(shè)投進(jìn)C桶的純收入為Z元,E(Z)=80110+(-10)910=-1,因?yàn)镋(X)E(Z)E(Y),所以游客甲選擇向B桶投球更有利【解析】(1)根據(jù)概率公式求得概率f(p),利用導(dǎo)數(shù)求得最大值點(diǎn)p0;(2)求出游客投進(jìn)A,B,C三桶純收入的期望,比較可得本題考查了離散型隨機(jī)變量的期望,屬于中檔題21.【答案】解:(1)因?yàn)閟inC=2sinB,由正弦定理得c=2b=8,又acosC=4=b,得sinAcosC=sinB,故sinAcosC=sin-(A+C)=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,所以cosAsinC=0,因?yàn)?A,C,所以sinC0,于是cosA=0,故A=2,ABC為直角三角形,所以ABC的面積S=12bc=1248=16;(2)由A=2B,得sinA=sin2B=2sinBcosB,由正弦定理,可得a=2bcosB;由余弦定理,得a=2ba2+c2-b22ac,b=4,a2(c-4)=4(c2-16)若c=4,則B=C,故A=2BB=CA+B+C=,則B=C=4,A

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