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文檔簡介

2020-2021學(xué)年肇慶市高二上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試卷

一、單選題(本大題共8小題,共40.0分)

1.已知命題p:V%6[0,7r],cosx>-1,則命題p的否定為()

A.3%G[0,7T],cosx<-1B.3%e[0,7r],cosx<-1

C.Vxi[0,7l],cosx>—1D.Vx任[0,TT],cosx<-1

2.,付'+2方)心等于()

A.1B.e—1C.eD.e+1

3.設(shè)離心率為:的橢圓《+5=1的右焦點與雙曲線--9=1的右焦點重合,則橢圓方程為()

B.R—cq+會1*+?

4.已知直線%:3x-(k+2)y+6=0與直線L:kx+(2k.-3)y+2=0,記。=.D=()

是兩條直線,i與直線,2平行的()

A.充分非必要條件B.必要非充分條件

C.充要條件D.既非充分又非必要條件

5.設(shè)x、y、z是空間不同的直線或平面,對下列四種情形:

①x、y、z均為直線;

②x、y是直線,z是平面;

③z是直線,x、y是平面;

④x、y、z均為平面.

其中使“x1z且ylz=>x//yw成立的個數(shù)()

A.1B.2C.3D.4

6.下列命題中的假命題是()

A.3xG/?,Igx=0B.3xGR,tanx=2

C.VxeR,x2>0D.VxGR,2/+2X>1

7.數(shù)學(xué)家歐拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直線上,且重心到外

心的距離是重心到垂心距離的一半,這條直線被后人稱之為三角形的歐拉線.己知AABC的頂

點2(2,0),B(0,4),且AC=BC,則△ABC的歐拉線的方程為()

A.x+2y+3=0B.2%+y+3=0C.%—2y4-3=0D.2%—y+3=0

8.已知直線5力是雙曲線C:--y2=1的兩條漸近線,點P是雙曲線C上一點,若點P到漸近線I1

的距離的取值范圍是E,l],則點P到漸近線%的距離的取值范圍是()

A.居B.[|.1]C.6|]D.的

二、多選題(本大題共4小題,共20.0分)

9.已知橢圓總+3=1(£1>6>0)的左、右焦點分別為&、尸2,長軸長為4,點P(企,1)在橢圓內(nèi)

部,點Q在橢圓上,則以下說法正確的是()

A.離心率的取值范圍為(0,}

B.當(dāng)離心率為立時,|QF|+|QP|的最大值為4+漁

42

C.存在點Q使得函QK=0

D,扁+扃的最小值為1

10.已知點P(%y)在圓/+(y-1)2=1上運(yùn)動,則下列選項正確的是()

A.的最大值為最小值為一:

X—Z53

B.V的最大值為立,最小值為-立

X-233

C.2x+y的最大值為1+6,最小值為1-石

D.2x+y的最大值為2+遮,最小值為2-百

11.記數(shù)列{廝}的前n項和為%,nG/V*,下列四個命題中不正確的有()

A.若的片0,且對于VTIeN*,W+1=anan+2,則數(shù)列{廝}為等比數(shù)列

B.若5n=Aqn+B(非零常數(shù)q,A,B滿足qK1,2+B=0),則數(shù)列{即}為等比數(shù)列

C.若數(shù)列{斯}為等比數(shù)列,則%,S2n-sn,s3n-s2n.....仍為等比數(shù)列

C.>a2clD.e1~~

三、單空題(本大題共4小題,共20.0分)

13.若曲線y=xlnx.上點P處的切線平行于直線2x-y+l=0,則點尸的坐標(biāo)為。

14.已知圓線的圓心為獺⑨,直線軸相恤-11=朗與圓坐相交于翱摩兩點,且忸制=稅則

圓線的方程為.

15.在拋物線y2=4x上有三點4,B,C,△ABC的重心是拋物線的焦點F,則|西|+|而|+|正|=

16.已知正三棱錐P-ABC的體積為也其外接球球心為。,且滿足次+而+元=6,則正三棱錐

P-4BC的外接球半徑為.

四、解答題(本大題共6小題,共70.0分)

17.如圖,這是以,就凝為直徑的半圓器上異于避,微的點,矩形激薰褪(所在的平面垂直于半圓器所

(2)若異面直線/感■和就?所成的角為二,求平面鹿續(xù)和平面”艇蹤所成的銳二面角的余弦值。

18.(文科)已知4、B是拋物線y2=4x上的兩點,點M(4,0)滿足:MA=入麗,動點P滿足費(fèi)=08.

①求P點軌跡方程;

②若直線4B與圓:(x-l)2+y21相離,求4取值范圍.

19.如圖,在四棱錐P-ABCC中,AB//CD,/.BAP=/.CDP=90°.

(1)證明:48_L平面PAD;

(2)若P4=PD=4B=DC,乙4P£)=60。,且四棱錐P-4BC0的表面積為8+

V3+V7,求該四棱錐的體積.

20.過拋物線y2=2x焦點的直線與拋物線交于4,B兩點,且|AB|=5

(1)求線段48中點的橫坐標(biāo);

(2)求直線的方程.

21.如圖,在四棱錐P-ABCC中,已知底面ABCD是菱形.

(1)若PB=PD,求證:平面PBO1面24C;

(2)設(shè)E為BC的中點,且麗=2而,求證:PB〃平面MAE,并求平面MAE

與棱PC的交點N的位置.

22.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,在圓/+y2=8上任取一點p,過點P作x軸的垂線段PD,垂足為D,

點M滿足加=V2DM.

(I)求點M的軌跡C的方程;

(口)過點(2,0)的直線與曲線C交于4,8兩點,試問在X軸上是否存在定點Q,使得乙4QO=NBQO?

若存在,求出點Q的坐標(biāo);若不存在,說明理由.

參考答案及解析

1.答案:A

解析:解:命題p:Vxe[0,?r],cosx>-1,則命題p的否定為mxe[0,捫,cosx<-1;

故選:A.

直接利用命題的否定的定義求出結(jié)果.

本題考查的知識要點:命題的否定,主要考查學(xué)生的轉(zhuǎn)換能力及思維能力,屬于基礎(chǔ)題.

2.答案:C

解析::被積函數(shù)ex+2%的原函數(shù)為e*+x2,

?1?j^Ce2+2x)dx=(e*+x2)|J=(e1+l2)-(e°+0)=e.

3.答案:D

解析:解:根據(jù)題意,雙曲線/一9=1的右焦點為(2,0),

則橢圓接+'=1的右焦點的坐標(biāo)為(2,0),即c=2,

橢圓1+4=1的離心率為3即e=,=£即a=2c=4,

a2b22a2

則爐=a2—C2=3c2=12,

則橢圓的方程為日+g=1.

1612

故選:D.

根據(jù)題意,求出雙曲線的右焦點坐標(biāo),可得橢圓1+3=1的右焦點坐標(biāo),即可得C的值,由離心率

公式可得a的值,又由爐=。2-,2可得〃的值,將a、b的值代入橢圓的方程即可得答案.

本題考查橢圓和雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程,關(guān)鍵是掌握橢圓、雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程的形式,屬于基礎(chǔ)題.

4.答案:B

解析:解:???直線k3”—(卜+2燈+6=0與直線12:kx+(2k—3)y+2=0,記???;竺.

3(2k-3)+(k+2)k=0

fc2+8/c-9=0,

k=-9或A=1,

當(dāng)々=1時,直線I1:x-y+2=0,直線=:x-y+2=0,

工重合,

當(dāng)k=9時,直線53x+7y+6=0,直線G:-9x-21y+2=0,

根據(jù)充分必要條件的定義得出:D=0是兩條直線。與直線%平行的必要不充分條件.

故選:B

根據(jù)3(2k-3)+(k+2)k=0得出k=-9或k=1,分別判斷當(dāng)k=1時,直線x-y+2=0,

直線x—y+2=0,ZJ2重合,

當(dāng)k=9時,直線k:3x+7y+6=0,直線5-9x-21y+2=0,根據(jù)充分必要條件的

定義判斷即可.

本題考查了直線與直線平面的平行條件,充分必要條件的定義,屬于中檔題.

5.答案:B

解析:解:對于①,x、y、z均為直線,

當(dāng)直線x、y、z位于正方體的三條共點棱時,

不能得出平行關(guān)系;

對于②,根據(jù)垂直于同一平面的兩直線平行,

得出x_Lz且ylz時,x//y,結(jié)論正確;

對于③,根據(jù)垂直于同一直線的兩平面平行,

得出x_Lz且ylz時,x//y,結(jié)論正確;

對于④,當(dāng)x、y、z為正方體的三個共點側(cè)面時,

不能得出平行關(guān)系;

綜上,正確的結(jié)論是②③,共2個.

故選:8.

通過舉反例說明①④不能得出平行關(guān)系;

利用垂直于同一平面的兩直線平行判斷②正確;

根據(jù)垂直于同一直線的兩平面平行判斷③正確.

本題考查了空間中的線、面平行與垂直關(guān)系的應(yīng)用問題,是綜合題.

6.答案:D

解析:解:對于4,x=1時成立,故正確;

對于B,因為Umi€(-X.+X),故€/?.tHiLT=2,故正確;

對于C,VxCR,x2>0,正確;

對于D,x=0時就不成立.

故選:D.

對四個命題分別進(jìn)行判斷,即可得出結(jié)論.

本題考查命題的真假判斷,考查學(xué)生分析解決問題的能力,存在性問題,只要找到一個即可.

7.答案:C

解析:解:線段4B的中點為M(l,2),kAB=-2,

.??線段4B的垂直平分線為:y-2=|(x-l),即x—2y+3=0.

?:AC=BC,

.?.△ABC的外心、重心、垂心都位于線段4B的垂直平分線上,

因此△ABC的歐拉線的方程為:x-2y+3=0.

故選:C.

由于4c=BC,可得:△ABC的外心、重心、垂心都位于線段4B的垂直平分線上,求出線段48的垂

直平分線,即可得出△ABC的歐拉線的方程.

本題考查了歐拉線的方程、等腰三角形的性質(zhì)、三角形的外心重心垂心性質(zhì),考查了推理能力與計

算能力,屬于中檔題.

8.答案:A

解析:解:雙曲線C:亍—y2=i的兩條漸近線方程為x-2y=0,或x+2y=0,

設(shè)P(&,yo),詔-4M=4,

可得P到兩條漸近線的距離為由=%件,d2=%件,

可得^(^二叫由二:,心6E,l],

55乙

可得d2eg,可

故選:A.

求得雙曲線的漸近線方程,設(shè)PG。,%),運(yùn)用點到直線的距離公式,以及點滿足雙曲線方程,可得

dxd2=I,由條件可得所求距離的范圍.

本題考查雙曲線的方程和性質(zhì),以及點到直線的距離公式,考查化簡運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.

9.答案:BD

解析:

本題考查橢圓的方程和性質(zhì),向量的數(shù)量積,屬于較難題.

由題意可得a,由點P(加,1)在橢圓內(nèi)部,解得四<b<2.

對于4e=(€(0凈,即可推出4是否正確;

對于8:\QF1\+\QP\=4-\QF2\+\QP\,當(dāng)點Q,F2,P共線且Q在x軸下方時,IQF2I<|QP|取最

大值4+|PFz|,即可判斷8是否正確;

對于C:若0耳?屈=0,則|OQ|=c,但是c=ae6(0,魚),b€(魚,2),推出lOQhin=b>c,

即可判斷C是否正確;

對于D:由基本不等式可得(及后|+|(2尸2|)(a+備)24,又|QF】|+|Q/2l=4,即可判斷。是否

正確.

解:因為長軸長為4,

所以2Q=4,即Q=2,

因為點P(VI1)在橢圓內(nèi)部,

所以真+*V1,即/Vb<2,

對于Ae="jY)2Tl-削JY)2),

所以ee(o凈,故A不正確;

對于B:\QF1\+\QP\=4-\QF2\+\QP\,

當(dāng)點Q,F2,P共線且Q在x軸下方時,IQF2I<IQPI取最大值4+IPF2I,

由6=立,即£=£=在,解得c=在,

4a242

所以尸2(今0),

所以IPFzl=]凈2+12=導(dǎo)

所以|QF|+|QP|的最大值為4+日,故B正確;

對于C:若OK?函=0,則|OQ|=:|居尸2|=c,

由4選項知,C=aee(0,V2),be(V2,2)?

所以lOQImm=b>c,

所以不存在Q使得函.甌=0,故C不正確;

對于?。ㄈ詜+*)(扃+南

=(2+耨*+般能2+2=4,

當(dāng)且僅當(dāng)IQ&I=IQF2I=2時,等號成立,

又IQ6I+IQF2|=4,

所以息+后21’故。正確.

故選:BD.

10.答案:BC

解析:

由W的幾何意義為過點(2,1)與一+(y—1)2=1上動點連線的斜率求解m的最值;t=2x+y,由

該直線與圓相切求解t的范圍可得2x+y的范圍.

本題考查直線與圓的關(guān)系問題,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想,考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.

解:設(shè)過(2,1)的直線方程為y-l=/c(x-2),即kx—y—2/c+l=0.

由與鬻=1,解得女=±勺,

Vk2+13

???V的最大值為更,最小值為-圓,故A錯誤,8正確;

X-233

令t=2x+y,即2x+y-t=0,

由^^=1,解得t=1±6,

2x+y的最大值為1+小,最小值為1一遍,故C正確,。錯誤.

故選:BC.

11.答案:AC

解析:解:對于4若即=0,n>2,滿足對于VneN*,a^+i=anan+2<但數(shù)列{即}為不是等比

數(shù)列,故A錯誤;

對于B,當(dāng)月+B=0時,%=S[=Aq+B=A(q—1),

n1

當(dāng)n22時,=Sn-Sn,i=Aq-\q-1)=a^-,數(shù)列{%?}為等比數(shù)列,故B正確:

對于C,數(shù)列{冊}是等比數(shù)列,Sn為前n項和,貝IJS",S2n-Sn,S3n-S2n,???不一定為等比數(shù)列,

比如公比q=-1,n為偶數(shù),Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,均為0,不為等比數(shù)列.故C錯誤;

2

對于D,數(shù)列{0}是等比數(shù)列,若由<a2<a3,%<qar<qalt

若%>0,則l<q<q2,則{&}為遞增數(shù)列,

若的<0,貝Ul>q>q2,則{怎}為遞增數(shù)列,故。正確,

故選:AC.

運(yùn)用等比數(shù)列的性質(zhì)定義和求和公式,即可判斷正確的個數(shù).

本題考查等比數(shù)列的性質(zhì)和等比數(shù)列的定義,考查運(yùn)算能力,屬于中檔題.

12.答案:ABD

解析:解:由題圖知,%=202,Cl>2C2,

所以%+J>2(g+C2),所以選項A正確;

由橢圓I與II有公共的左頂點和左焦點,且橢圓H的右頂點為橢圓I的中心,

所以4-C1=g-。2,所以5正確;

由Q1QVQ2cl正確,所以>a2cl錯誤,即選項C錯誤;

由圖知,R=。2+。2;

所以ei=£=等;/=配=經(jīng)名

%2a2222a2

所以01=學(xué),所以選項。正確.

故選:ABD.

根據(jù)題意和圖形可得到%=2a2,Ci>2c2,再根據(jù)不等式的性質(zhì)可得到由。2<azQ,從而得出正確

的選項.

本題主要考查了橢圓的定義與簡單幾何性質(zhì)的應(yīng)用問題,也考查了運(yùn)算求解能力,是中檔題.

13.答案:(e,e)

解析:解:;丫=他《(:,?,?康=1觸窗前口,設(shè),翼意網(wǎng)里或,由于直線2x-y+1=0的斜率是2,貝U

Mi鼻/=甥,;町:=就,腮=奘蚓%:=隔?,.,篦然磁,故答案為(e,e)。

14.答案:婷尋命普職=墻

解析:試題分析:先求解圓心到直線的距離,然后根據(jù)圓的半徑和半弦長和弦心距來求解得到。由

于圓㈱的圓心為蒯L-加,到直線鬻感中用費(fèi)-11=似的距離地=博用=獸,那么可知圓的半徑滿

啰9弟

足與匚哽=乳二/=勰二#='后>因此可知圓線的方程為請相如fl■瞭=濾。

考點:直線與圓的位置關(guān)系

點評:本題考查直線與圓的方程的應(yīng)用,是基礎(chǔ)題.解題時要認(rèn)真審題,注意點到直線的距離的靈

活運(yùn)用.

15.答案:6

解析:解:拋物線焦點坐標(biāo)F(1,O),準(zhǔn)線方程:x=-l,

設(shè)401/1),8(必,光),C(X3,y3)

?.?點尸是△ABC重心,

%1+%2+%3=3,

"\FA\=xr-(-1)=%+1,\FB\=x2-(-1)=x2+l,|FC|=x3-(-1)=x3+1,

\FA\+|FB|+|FC|=%1+1+尤2+1+*3+1=Qi+%2+*3)+3=3+3=6.

故答案為:6.

根據(jù)點F是AABC重心,進(jìn)而可求與+熱+與的值,再根據(jù)拋物線的定義,即可求得答案.

本題重點考查拋物線的定義、方程和簡單性質(zhì),考查學(xué)生的計算能力,解題的關(guān)鍵是判斷出與+犯+

x3=3.

16.答案:出

3

解析:

由題意球的三角形4BC的位置,以及形狀,利用球的體積,求出球的半徑即可.

本題考查球的內(nèi)接體問題、棱錐的體積,考查空間想象能力,是中檔題.

解:正三棱鏈。-ABC的外接球的球心0滿足瓦?+OB+OC=0,

可得三角形ABC在球。的大圓上,并且為正三角形

設(shè)球的半徑為R,棱錐的底面正三角形力BC的高為:,底面三角形48c的邊長為百R,

正三棱錐的體積為:|xV3/?x|/?x|x/?=^,

解得此三棱錐外接球的半徑是R=更.

3

故答案為理.

3

17.答案:解:(1)???平面,蓋覺部垂直于圓瀛所在的平面

兩平面的交線為城殿,螂M;平面,鰥窗M照■.1,圜,

?1■威5垂直于圓電?所在的平面.又霆點在圓薇所在的平面內(nèi),

蕤,1a-

輜是直角,

???翻,酬,

翻,平面思蹴?,

???皿,痢

(2)如圖,以點磔為坐標(biāo)原點,1M所在的直線為,軸,過點器與案平行的直線為M軸,建立

空間直角坐標(biāo)系修-磁超.

由題設(shè)可知C(0>a,a)>D(0>-a,a),

.—,/p3、—>/p1、

■.DE(4^-a,7a'-@),CE(fa,一5a,-a).

fJT3一八

^-ax^—ay-az-0

設(shè)平面DCE的一個法向里為£=(x,y>z),貝i]<~~,

史ax-gai—a二=0

22-

取二=(2,0,J1).

又平面AEB的一個法向里為;=(0>0>1)>",-cos<^?>=^=£Z.

解析:

(1)由面面垂直的性質(zhì)定理可得的』面魂藏,從而可得,鏘,1雨,又因為醒_|_魁可證得電點]_

平面意制>,從而可證思A.1跳?.

(2)異面直線/感■和四所成的角即為直線/感■和蠲所成的角即必翻碧=-o可用空間向量法求所

求的二面角,先建系,得出點的坐標(biāo),和向量坐標(biāo),分別求平面翻起和平面城豳的法向量,用數(shù)

量積公式求兩法向量夾角的余弦值。但需注意兩法向量所成的角與所求二面角相等或互補(bǔ),需從圖

中觀察得出.

18.答案:解:①設(shè)4(xi,y)B(x2,y2),P(%,y),

?:MA=ABM>

???直線AB過點M,

由祚福得{溟::即

當(dāng)直線AB斜率不存在時,點P為(8,0);

當(dāng)直線48的斜率存在時,設(shè)直線方程為y=k(x-4)(fc中0),

聯(lián)立匕一%得-(8/+4)x+16k2=0.

???尤1+無2=%+丫2=kg+x2)-8k=(.

(8k2+4

X=-T-

即{4k,消掉k得y2=4X-32.

y=-

Vk

驗證(8,0)適合上式.

??.P點軌跡方程為y2=4x-32;

②由y=k(x—4),得kx—y—4k=0.

???直線4B與圓:(%—l)2+y2=i相離,

4====>1,解得:k<—返或k>底.

Vk2+144

當(dāng)k=±0時,k2x2-(8k2+4)x+16k2=0化為爐-40x+16=0.

4

解得:Xi=20+8V6,x2=20-8V6.

此時=20+8V6-4=5+2遍.

4-20+8近

???4取值范圍是[1,5+2V6)U(5-2V6,1].

解析:①由題意可知直線4B過點M,設(shè)出4B,P的坐標(biāo),由存=而得到三點坐標(biāo)的關(guān)系,分直

線4B的斜率存在和不存在討論,當(dāng)斜率不存在時求出P的坐標(biāo),斜率存在時設(shè)出直線方程,和拋物

(8k2+4

一X=,

線方程聯(lián)立后利用根與系數(shù)關(guān)系得到4,消掉k得到p點軌跡方程;

V=-

Vk

②由圓心到直線的距離大于半徑求得k的范圍,取k的端點值,求出4B的橫坐標(biāo),利用三角形相似

關(guān)系求得;I的取值范圍.

本題考查了軌跡方程的求法,考查了直線與圓的位置關(guān)系,訓(xùn)練了利用參數(shù)法求曲線的方程,體現(xiàn)

了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想方法,是壓軸題.

19.答案:(1)證明:由已知NB4P=4CDP=90。,

得力B_L4P,CD1PD.

由于4B〃CD,故ABO

又4PCPD=P

AB_L平面PAD....................................................(6分)

(2)解:由(1)易知平面ABCDJ"平面PAD,在平面PAD內(nèi)作PE14D,垂足為E,

則E為ZD中點,PE1平面4BCD.................................(7分)

設(shè)48=X,則ZB=BC=CD=AD=AP=PD=x,PB=PC=缶,PE=y%.

故四棱錐P—ABCD的表面積為:5=X2+—X2+2X-X2+-x■—x=8+V3+V7

4222

解得x=2,即4B=2....................................................................(10分)

;?四棱錐P-4BCD的體積U=-AB-AD-PE=-x-x—x=->[3........................................(12分)

3323'

解析:(1)證明4BJ.4P,CO1PD.推出48JLPO,然后證明48_L平面PAD.

(2)在平面PAD內(nèi)作PE_LAC,垂足為E,說明PE_L平面4BCD.設(shè)4B=x,推出PE=?x.通過四棱

錐P-4BC。的表面積求出AB,然后求解四棱錐P-ABCD的體積.

本題考查直線與平面垂直的判斷定理以及幾何體的體積與表面積的求法,考查空間想象能力以及計

算能力.

20.答案:解:(1)設(shè)4(%,瞥),B(x2,y2)

???尸是拋物線y2=2x的焦點尸90),準(zhǔn)線方程x=-1,

??\AB\=\AF\+\BF\=X1+^+X2+^=5

解得%1+%2=4,

,線段4B的中點橫坐標(biāo)為2;

(2)設(shè)直線AB的方程為y=k(x-1),

代入拋物線y2=2x,可得一(1+2〃+?=o

,fcz+24

?1?Xi+x2=—=4,

...k=±號.?.直線4B的方程為y=±^(%-|).

解析:(1)根據(jù)拋物線的方程求出準(zhǔn)線方程,利用拋物線的定義拋物線上的點到焦點的距離等于到準(zhǔn)

線的距離,列出方程求出4B的中點橫坐標(biāo):

(2)設(shè)直線48的方程為丫=依%-,代入拋物線曠2=2%,利用/+X2=4,求出k,即可求直線4B

的方程.

本題考查直線與拋物線的位置關(guān)系,考查學(xué)生的計算能力,利用拋物線的定義將到焦點的距離轉(zhuǎn)化

為到準(zhǔn)線的距離.

21.答案:證明:(1)???底面4BCD是菱形,--.AC1BD,

設(shè)4c與BC交于點0,連結(jié)P。,則。為BD的中點,

vPB=PD,P01BD,

"ACC\P0=0,AC,P0u面PAC,???BD1平面PAC,

vBDu平面PBD,二面PBD1面P4C.

(2)設(shè)4E與BC交于點F,連接MF,

vAD//BC,E為B/的中點,.??黑=黑=2,即而=2而,

DrDC.

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