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復(fù)合數(shù)的定詳講義及練習(xí)細(xì)答案總15)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company本頁(yè)僅作為文檔封面,使用請(qǐng)直接刪除
復(fù)合函一,復(fù)合函數(shù)的定義:設(shè)y是u的函數(shù),即y=f(u),u是x的函數(shù),即u=g(x),且g(x)的值域與f(u)定義域的交集非空,那么y通過(guò)u的聯(lián)系成為x的函數(shù),這個(gè)函數(shù)稱為由y=f(u),u=g(x)復(fù)合而成的復(fù)合函數(shù),記作y=f[g(x)],中u稱為中間變量。二,對(duì)高中復(fù)合函數(shù)的通解法——綜合分析法1、解復(fù)合函數(shù)題的關(guān)鍵之一是寫(xiě)出復(fù)合過(guò)程例1:指出下列函數(shù)的復(fù)合過(guò)程。(1)y=√2-x
2
(2)y=sin3x(3)y=sin3x(4)y=3cos√
2解:(1y=√2-x2是由y=√u,u=2-x2復(fù)合而成的。(2)y=sin3x是由y=sinu,u=3x復(fù)合而成的。(3)∵y=sin3x=(sinx)-3∴y=sin3x是由y=u-3,u=sinx復(fù)合而成的。(4y=3cos√1+x2是由y=3cosu,u=√復(fù)合而成的。2、解復(fù)合函數(shù)題的關(guān)鍵之二是正確理解復(fù)合函數(shù)的定義??聪吕}:例2:已知f(x+3)定義域?yàn)閇1、2],f(2x-5)的定義域。經(jīng)典誤解1:解:f(x+3)由y=f(u),u=g(x)=x+3復(fù)合而成的。F(2x-5)是由y=f(u2),u2=g(x)=2x-5復(fù)合而成的。由g(x),G(x)得:u2=2x-11即:y=f(u2),u2=2x-11∵f(u1)定義域?yàn)?、∴1≤﹤2∴-9≤2x-11-6即:y=f(u2)的定義域?yàn)閇-9、∴f(2x-5)定義域?yàn)閇-9、-6]經(jīng)典誤解2:解:∵f(x+3)定義域?yàn)閇1、∴1≤﹤2∴-2≤x﹤∴-4≤2x﹤∴≤2x-5﹤∴f(2x-5)的定義域?yàn)閇-9、-7](下轉(zhuǎn)2頁(yè))注:通過(guò)以上兩例誤解可得,解高中復(fù)合函數(shù)題會(huì)出錯(cuò)主要原因是對(duì)復(fù)合函數(shù)的概念的理解模棱兩可,從定義域中找出“y”通過(guò)u的聯(lián)系成為x的函數(shù),這個(gè)函數(shù)稱為由y=f(u),u=g(x)復(fù)合而成的復(fù)合函數(shù),記作y=f[g(x)],中u稱為“中間變量”。從以上誤解中找出解題者易將f(x+3)的定義域理解成(x+3)的取值范圍,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。而從定義中可以看出u僅僅是中間變量,即u既不是自變量也不是因變量。復(fù)合函數(shù)的定義域是指y=f(u),u=g(x)中u=g(x)中的x的取值范圍,即:是由f(u),u=x+3復(fù)合而成的復(fù)合函數(shù),其定義域是x的取值范圍。正確解法:解:f(x+3)是由y=f(u1),u1=x1+3(1≤﹤2)復(fù)合而成的。f(2x-5)是由y=f(u2),u2=2x2-5復(fù)合而成的∵1≤x1﹤2∴4≤﹤5∴4≤﹤5∴4≤2x2-5﹤∴2≤x2﹤∴f(2x-5)的定義域?yàn)閇2、5]2
結(jié)論:解高中復(fù)合函數(shù)題要注意復(fù)合函數(shù)的分層,即為第一層,為第二層,一、二兩層是不可以直接建立關(guān)系的,在解題時(shí),一定是同層考慮,不可異層考慮,若異層考慮則會(huì)出現(xiàn)經(jīng)典誤解1與2的情況。三、高中復(fù)合函數(shù)的題型(不包括抽象函數(shù))題型一:?jiǎn)螌?duì)單,如:已知f(x)的定義域?yàn)閇-1,4],求f(x2)的定義域。題型二:多對(duì)多,如:已知f(x+3)的定義域?yàn)閇1、2],f2x-5)的定義域。(下轉(zhuǎn)3頁(yè))題型三:?jiǎn)螌?duì)多,如:已知f(x)的定義域?yàn)閇01],求f(2x-1)的定義域。題型四:多對(duì)單,如:已知f(2x-1)的定義域?yàn)閇0、求f(x)的定義。注:通解法——綜合分析法的關(guān)鍵兩步:第一步:寫(xiě)出復(fù)合函數(shù)的復(fù)合過(guò)程。第二步:找出復(fù)合函數(shù)定義域所真正指代的字母(最為關(guān)鍵)下面用綜合分析法解四個(gè)題型題型一:?jiǎn)螌?duì)單:例3:已知f(x)的定義域?yàn)閇-1、4],求f(x2)的定義域。第1步:寫(xiě)出復(fù)合函數(shù)的復(fù)合過(guò)程:由y=f(u),u=x22復(fù)合而成的。(由于要同層考慮,且u與x的取值范圍相同,故可這樣變形)f(x)是由y=f(u),u=x1復(fù)合而成的。∵f(x)的定義域?yàn)閇-1、4]第2步:找出復(fù)合函數(shù)定義域的真正對(duì)應(yīng)∴≤x1﹤4即-1u4又∵u=x22∴-1x22﹤4(x2是所求f(x2)的定義域,此點(diǎn)由定義可找出)∴-2x2﹤2∴f(x2)的定義域?yàn)?-2,2)結(jié)論:此題中的自變量x1,x2通過(guò)u聯(lián)系起來(lái),故可求解。題型三:?jiǎn)螌?duì)多:例4已知f(x)的定義域?yàn)?,1],求f(2x-1)的定義域。第1步:寫(xiě)出復(fù)合函數(shù)的復(fù)合過(guò)程:是由y=f(u),u=x1復(fù)合而成的。f(2x-1)由y=f(u),u=2x2-1復(fù)合而成.第2步:找出復(fù)合函數(shù)定義域的真正對(duì)應(yīng):∵x1≤1∴0u1∴02x2-1≤1∴x2≤1∴f(2x-1)定義域?yàn)閇,結(jié)論:由此題的解答過(guò)程可以推出:已知f(x)的定義域可求出y=[g(x)]的定義域。下轉(zhuǎn)4頁(yè)題型四:多對(duì)單:如:例5已知f(2x-1)定義域?yàn)?、求的定義域。第1步:寫(xiě)出復(fù)合函數(shù)的復(fù)合過(guò)程:是由f(u),u=2x1-1復(fù)合而成的。f(x)是由f(u),u=x2復(fù)合而成的。第2步:找出復(fù)合函數(shù)定義域?qū)?yīng)的真正值:∵x1≤1∴0≤≤2∴≤1∴≤≤∴≤≤1∴f(x)的定義域?yàn)閇-1、1]結(jié)論:由此題的解答過(guò)程可以推出:已知y=f[g(x)]的定義域可求出f(x)的定義域。小結(jié):通過(guò)觀察題型一、題型三、題型四的解法可以看出,解題的關(guān)鍵在于通過(guò)這個(gè)橋梁將x1與x2聯(lián)系起來(lái)解題。題型二:多對(duì)多:如例6已知f(x+3)的定義域?yàn)閇1、2],求f(2x-5)的定義域。3
解析:多對(duì)多的求解是比較復(fù)雜的,但由解題型三與題型四的結(jié)論:已知f(x)的定義域可求出y=f[g(x)]的定義域”已知y=f[g(x)]的定義域可求出f(x)的定義域可以推出f(x)與y=f[g(x)]可以互求。若y1=f(x+3),y2=f(2x-5),理,已知y1=f(x+3)的定義域,故這里成為了聯(lián)系y1=f(x+3),y2=f(2x-5)一個(gè)橋梁,其作用與以上解題中u所充當(dāng)?shù)淖饔孟嗤?。所以,在多?duì)多的題型中,可先利用開(kāi)始給出的復(fù)合函數(shù)的定義域先求出,再以f(x)為跳板求出所需求的復(fù)合函數(shù)的定義域,具體步驟如下:第一步:寫(xiě)出復(fù)合函數(shù)的復(fù)合過(guò)程:f(x+3)由y=f(u)u=x+3復(fù)合而成的。f(2x-5)是由y2=f(u)u=2x-5復(fù)合而成的。第二步:求橋梁f(x)的定義域:∵1≤x≤2∴x+3≤5∴u≤5設(shè):函數(shù)y3=(u),u=x下轉(zhuǎn)4頁(yè)∴y3=f(x)的定義域?yàn)?、第三步:通過(guò)橋梁f(x)進(jìn)而求出y2=f(2x-5):f(x)是由y3=f(u),u=x復(fù)合而成的∵4≤x≤5∴4≤≤5∴4≤≤5∴≤x2≤∴f(2x-5)的定義域?yàn)椋篬5]小結(jié):實(shí)際上,此題也可以u(píng)為橋梁求出f(2x-5),詳參照例2的解法。四、將以上解答過(guò)程有機(jī)轉(zhuǎn)化為高中的標(biāo)準(zhǔn)解答模式。如:例7:已知函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)閇01],求函數(shù)的定義域。解:∵函數(shù)f(x2+1)中的x2+1相當(dāng)于f(x)中的x(即u=x2+1,與u=x)∴x2+1≤1∴x2≤0∴x=0∴定義域?yàn)閧0}小結(jié):本題解答的實(shí)質(zhì)是以u(píng)為橋梁求解。例8:已知y=f(2x-1)的定義域?yàn)?1],求函y=f(x)的定義域。解:由題意:0≤x≤1即略去第二步,先找出定義域的真正對(duì)象)?!?1≤≤1(即求出u為橋梁求出視2x-1為一個(gè)整體(即u與u的交換)則2x-1相關(guān)于f(x)中的x(即u與u的交換,f(x)由y=f(u),u=x復(fù)合而成,u1,∴≤x≤∴函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-1、1]總結(jié):綜合分析法分了3個(gè)步驟①寫(xiě)出復(fù)合函數(shù)的復(fù)合過(guò)程。②找出復(fù)合函數(shù)定義域所指的代數(shù)。③找出解題中的橋梁(或f(x)可為橋梁)淺析復(fù)函數(shù)的定義問(wèn)題一、復(fù)合函數(shù)的構(gòu)成4
u(x是的函數(shù),f(是B''上的函數(shù),B'取遍B中的元素時(shí),取,那么f(g(就是C的函數(shù)。此函數(shù)稱為由外函數(shù)yf()和內(nèi)函ug(x合而成的復(fù)合函數(shù)。說(shuō)明:⑴復(fù)合函數(shù)的定義域,就是復(fù)合函數(shù)yf(gx中取值范圍。⑵稱為直接變量u稱為中間變量u的取值范圍即為g()的域。⑶())與(fx))表示不同的復(fù)合函數(shù)。例1設(shè)函數(shù)f()2g(x)求((x)),g(f(x)).⑷若f(x)的定義域?yàn)?,則復(fù)合函數(shù)f(g())中g(shù)()M注意:(x)值M'例2⑴若函數(shù)f(x的定義域是[0,求)的定義域;⑵若f(2的定義域是[-1,1],求函數(shù)f(的定義域;⑶已知x定義域是,求f(2x定義域.要點(diǎn)1:解決復(fù)合函數(shù)問(wèn)題,一般先將復(fù)合函數(shù)分解,即它是哪個(gè)內(nèi)函數(shù)和哪個(gè)外函數(shù)復(fù)合而成的.解答:⑴
函數(shù)f)是由到B上的函u與到C上的函數(shù)yf(合而成的函數(shù).函數(shù)f(的定義域是[01],∴B=[0,1],即函的值域?yàn)?1]0x,1,x,21∴函數(shù)(1)的定義域0]2⑵
函數(shù)f(2是由A到B上的函ux與B到C上的函數(shù)f(合而成的函數(shù).f(2x的定義域是[-1,1],∴A=[-1,1]即-1x,x,x的值域是-3,1],5
∴y()的定義域是-3,1].要點(diǎn)2:若已知
f
的定義域?yàn)锳,則f[(x)]
的定義域就是不等式
g)A的x的集合;若已知
f[g()]
的定義域?yàn)锳,則f(x)
的定義域就是函數(shù)
()(A)
的值域。⑶
函數(shù)x是由A到B上的函x與B到C上的函數(shù)yf(u)復(fù)合而成的函數(shù).f(x定義域是[-4,5),∴A=[-4,5)∴xu值域B=[-1,又f是到B上的函2與B到C上的函數(shù)()復(fù)合而成的函數(shù),而B(niǎo)B',從u'2的值x2∴x
11211∴fx的定義域是[1,).2例3已知函數(shù)義域是(a,b),()f(3xf的定義域.bxx3解:由題,3bx33
,
,a()表示函數(shù);
a,a,()示函數(shù),
a其定義域(說(shuō)明:
ab,).3①
已知f(x的定義域?yàn)閍,b),求f((x的定義域的方法:6
1n已知1n
f(x)
的定義域?yàn)?/p>
(a,b)
,求f(g())的定義域。實(shí)際上是已知中間變量u的取值范圍,即
u,b),g(x)(a,b
。通過(guò)解不等式
a
g(x得x的范圍,即為(x))定義域。②
已知(x))定義域?yàn)?a,b),求x)的定義域的方法:若已知f(g())的義域?yàn)?/p>
(a,b)
,求
f(x)
的定義域。實(shí)際上是已知復(fù)合函數(shù)f(g())直變量的取值范圍,即
x(a
。先利用
得x)
的范圍,則
x)
的范圍即是
f(x)
的定義域,即使函數(shù)
f(x)
的解析式形式所要求定義域真包含x)
的值域,也應(yīng)以
x
的值域做為所求
f
的定義域,因?yàn)橐_保所求外含數(shù)f(x)
與已知條件下所要求的外含數(shù)是同一函數(shù),否則所求外含數(shù)
f
將失去解決問(wèn)題的有效性。換元法其實(shí)質(zhì)就是求復(fù)合函數(shù)g))的外函數(shù)
f(x)
,如果外函數(shù)
f(x)
的定義域不等于內(nèi)函數(shù)
x)
的值域,那么
f(x)
就確定不了fg(x的最值或值域。例4已知函數(shù)fx)xx,(x求f(x的值域。分析:令)
x(則有u)2(0)復(fù)合函數(shù)
f(x)
是u(x)x與gu)2復(fù)合而成,u),u0)的值域即
f(x)
的值域,但gu)
2
的本身定義域,其值域則不等于復(fù)合函數(shù)
f(x)
的值域了。例5已知函數(shù)(x2
2
2
,求函數(shù)
f(x)
的解析式,定義域及奇偶性。分析:因?yàn)?
2
2lg定義域?yàn)閧x6}2uxu3則f(u)lg
uu
,所以fx)lg
xx
,3,定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,故
f(x)
是非奇非偶函數(shù)。91.在等比數(shù)列中,已知a,a,,則n為()87
4A.2B.3C.D.42.設(shè)是公差為-2的等差數(shù)列,若等于
a
,則a39()
99A.82B.-82C.D-1323.知數(shù)列
a后各項(xiàng)由公式
an
n
1(
(n2)
給出,則
a
()7A.
B.-
74
.
47
D
474.已知a成等差數(shù)列b,b成等比數(shù)列,()b等于()12A.
98
B
98
.8D-85.在3和9之間插入兩個(gè)正數(shù),使前三個(gè)成等比數(shù)列,后三個(gè)成等差數(shù)列,則這兩個(gè)數(shù)的和是45279A.B.C.D944
()6.差數(shù)列
項(xiàng)和為S
n
,若
a317
,則
=
()A.190B.95C.170D.857.知
列對(duì)
a
恒成立,且
aaaa36132546
,則
a2
5
等于
()A.36B.
.-6D68.知等差數(shù)列
a,公差d;是列n
的前項(xiàng)和,則()AS5
6
B.S5
6
.S6
D5
69.知一個(gè)等比數(shù)列首項(xiàng)為1,數(shù)是偶數(shù),其奇項(xiàng)之和為85偶數(shù)項(xiàng)之和為,則這個(gè)數(shù)列的項(xiàng)數(shù)為()A.2B.4C.D.1610已知數(shù)列{}足:n
a(n
,定義a為整的數(shù)k*做12希望數(shù),則區(qū)間[1,2010]內(nèi)所有希望數(shù)的MA.2026B.2036C.D.2048
()11已知數(shù)列{}都是公差為1的等差數(shù)列,其首項(xiàng)分別ab,+b,na、bN111
+
(nN
+
),則數(shù){}的10項(xiàng)的和等于()A.65B.75C.D9512等差數(shù)項(xiàng)和為,已知
m
m
2m
2m
38m)A.38B.20C.8
D9
a12123二、填空題:本大題共4小題,每小題4分,共16分.把答案填在橫線上.13已知數(shù)列前4項(xiàng)為4,6,8,10,則其一個(gè)通項(xiàng)公式a1212314已知1,a,a,4成等差數(shù)列,b,,,4成等比數(shù)列,則2b.15已知數(shù)列{}的前項(xiàng)的和滿log,=nn
______.16甲型h1n1流感病毒是寄生在宿主的細(xì)胞內(nèi)的,若該細(xì)胞開(kāi)始時(shí)2個(gè),記0它們按以下規(guī)律進(jìn)行分裂,1小時(shí)后分裂成4個(gè)并死去1個(gè),2小時(shí)后分裂成6個(gè)并死去1個(gè),3小時(shí)后分裂成個(gè)并死去1個(gè),…,記n小時(shí)后細(xì)胞的個(gè)數(shù)為,則n=________(n表示)n三、解答題:本大題共6小題,共74分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟.17(本小題滿分12分)已知數(shù){}是一個(gè)等差數(shù)列,a.n(1)求{}的通a;nn(2)求{}前n項(xiàng)S的最小值.n18(本小題滿分12分)已{}是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列;若數(shù)nn
n
a
.(1)求數(shù);(2)求證n
n
2
.參考答案9
1nn41224585偶奇一、選擇題1nn41224585偶奇919211.;解析:等比數(shù)列a中a,a,q;()n88332())3
3
;2.;解析:因?yàn)槭枪顬椋牡炔顢?shù)列,aaa369
99
a))ad)2d)1aa33132;13.A;解析:因an
n
1(
(n2)所21
,32
1111117,a244
;4.D;解析:∵-9,,-1成等差數(shù)列,所以a21
;4∵bb,等比數(shù)列,所b((a)b;13225.A;解析:設(shè)中間兩數(shù)為則x
2
9xy;解,所x;27y46.;解析:19
19)19)1;227.D;解析Na0aaaaaaa),;1325258.;析:∵d,a,a0,0,a0,a,a9
;∴;569.;析:設(shè)等比數(shù)列的公比為q,項(xiàng)數(shù)為2,有
偶
奇
170,∴==;又
S
2n
(1n)
85,2
2n
255
,∴2=,這個(gè)數(shù)列的項(xiàng)數(shù)為8;10A;解析:
(
,∴a1
a為整數(shù)得klog423
log
(
(klog(k2)整數(shù),設(shè)為,k2
m
,k2;因2,∴
2
2,2
3
2,2
4
,2
10
,10
121232a2n其121232a2n
2
3
4
10
;11;解析:應(yīng)用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式得b1n1113;1∴數(shù)列{}也是等差數(shù)列,且前10項(xiàng)和為
85
;12;解析:因列,所
2,m
2m
0,得:2am
m
2
=0所a=2,又m
2m
38,即
ma12
)
=38,即(2m12=38,解得m=10.二、填空題.
a2(;解析:該數(shù)列的前4項(xiàng)別可寫(xiě)成:n1),2(3,所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為
a2(n
;514;解析:∵1,,,4成等差數(shù)列,;∵1,,,,4成等比數(shù)1列,2
2
,2
2
,b2;∴1;b215
;解析:logSn2n
n
,∴2n
n
,∴11nn=
n
(2nn2nn;162
n
解析:按規(guī)律a4a……,1a
n
a;∴an
n
a,,其首項(xiàng)為2,公比為2,n故2,=2.nn(本題也可a2,212n)=2n
2
23
3
,…,猜想出三、解答題17解:(1)d,由已知條件,
a1ad1
,解出ad1所n…………6分n11
nnnnnnnnnnnn1111n2(2nan1nnnnnnnnnnnn1111n2
(
2
n.所,S取到最小n…………分18解:(1)由已知an從n
n
n
,bn
n
n
.(…………分))nnn
n
b)21
n
n
1n1
n
.
(…………6分)(2)因nn
n
2
(2
n
n
n
2(2
2
n
n
2
n
n
,n
n
2
.
(…………12分)319解:(1)由已知得a,∴n時(shí)S;2333∴Sa,a,∴時(shí)aa;222∴數(shù){}為等比數(shù)列,且公(…………分)n又1
3a,a,;2n
n
.
(…………6分)(2)n
n,bn
111;a(nn33(…………分)∴
111的前項(xiàng)T)))22
11)nn
.(…………12分)1.已知等比數(shù){}公比為正數(shù),=2a=1=3212
127433A.127433
12
B.
C.
【解析】設(shè)公比q,由已知22,又因?yàn)榈缺葦?shù){}的公比為11n2正數(shù),所,故,選B3.公差不為零的等差數(shù){}的項(xiàng)和為S.若與a的等比中項(xiàng),32,等nn78于A.18B.24C.60D.90【解析】
24
a(a)37
2
d)d0再S118
562
d32得
2dda所Sa1110
902
d60,.故選4.設(shè)S是等差數(shù)項(xiàng)和,已a(bǔ)a,則S等于()n267A.13B.35C.49D63【解析】S7
7(a)7(a)7(311)126故選C.222或由
a211add61
,a13.7所S7
7(a)7(11故選25.等差數(shù){}的前n項(xiàng)和為S,=6a=4,則公差d等于nn31A.1B
53
2D33[解析S()且a.故選31316.已列,-2a=-1,a=0,公差d=7431A.-2B.C.2【解析】a-2a=a+-2(a+=2d=-1
d=-
127.(等差數(shù)列}的公差不為零,首項(xiàng)a=1a是a的等比中項(xiàng),則數(shù)列的前12510項(xiàng)之和是A.90B.100C.145190【解析公差,(1)
2
).d≠0解=2S=10013
然而只就x)
xx
解析式而言,定義域是關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的,且(x,所以是奇函數(shù)。就本題而言f()是外函數(shù)其定義域決定于內(nèi)函ux2的值域,而不是外函數(shù)f(u)其解析式本身決定的定義域了。2.求有關(guān)復(fù)合函數(shù)的解析式,例6①已知f(x)x
2
f(x;②已知(x(2,求例7①已知(x
1x
,求fx);11②已知(x)x,求f(xxx要點(diǎn)3:已知
f(x)
求復(fù)合函數(shù)
f[g(x)]
的解析式,直接把
f(x)中x換成g(
即可。已知
f[g)]求(x)
的常用方法有:配湊法和換元法。配湊法就是在
f[g)]
中把關(guān)于變量x表達(dá)式先湊成
x
整體的表達(dá)式,再直接把
x)換x而得
f(x)
。換元法就是先設(shè)
g()
,從中解出x(即表示x),再x(關(guān)t式子)直接代入
f[g)]
中消去x到
,最后把
f)t接換成即得(x)
,這種代換遵循了同一函數(shù)的原則。例8①已知一次函數(shù),滿3(f(x2求f(x);1②已x)()4x,求x要點(diǎn)4:⑴當(dāng)已知函數(shù)的類型求函數(shù)的解析式時(shí),一般用待定系數(shù)法。⑵若已知抽象的函數(shù)表達(dá)式,則常用解方程組、消參的思想方法求函數(shù)的解析式。已知f(x)
滿足某個(gè)等式,這個(gè)等式除
f
是未知量外,還出現(xiàn)其他未知量,如
f(
、f()x
等,必須根據(jù)已知等式再構(gòu)造出其他等式組成方程組,通過(guò)解方程組求出
f(x
。二、練習(xí):1.已知f(2
2
,求2和f(2.解:
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