第四章 數(shù)列復習講義 高二年級上冊數(shù)學人教A版(2019)選擇性必修第二冊_第1頁
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文檔簡介

數(shù)列復習講義一學生版

【基礎知識】

1.數(shù)列的概念:數(shù)列是一個定義域為正整數(shù)集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的特殊函數(shù),數(shù)列

的通項公式也就是相應函數(shù)的解析式。

2.數(shù)列通項an與前n項和S"的關系

?S]n=l

S,=%+。2+。3+…=2%2.

1=1

3.遞推關系:如果已知數(shù)列的第1項(或前幾項),且從第二項(或某一項)開始的任一項。.

與它的前一項(或前幾項)間的關系可以用一個公式來表示,那么這個公式就叫做這個

數(shù)列的遞推公式.

4.等差數(shù)列與等比數(shù)列:

等差數(shù)列等比數(shù)列

aa

定義an+i—an=d,d為常數(shù)n+l^n=%4為不0的常數(shù)

n-1

通項公式an=a1+(n-l)da”=

n%,q=T

〃(q+%),n(n-1)

前n項和Sc=----!------=na.+----------aS"=<

"22

l-q

n-m

%=a,?+(?-m)d%二%q;

aa

性質(zhì)m+n=p+q時,ajA=P+qm+n=rp+“/時,aman=apaq

m+n=2P時,am+an=2apm+n=2。時,a,1a“=a;

【基本題型】

一、數(shù)列通項2與前幾項和5,的關系

3

例1.若數(shù)列{%}的前〃項的5〃=5%-3,那么這個數(shù)列的通項公式為()

72-1

A.c1n=2x3B.=3x2〃C.c1rl=3〃+3D.c1n=2x3”

變式訓練:

2

1.若數(shù)列R}的前n項和為Sn=n,則()

1

A.an-2n-lB.%=2〃+lC.an=-2n-1D.an=-2n+1

2.已知數(shù)列{a“}的前〃項和S“=3+2",則an=

3.已知數(shù)列的S”=〃~+〃+1,則々8+々9++312=。

二、等差數(shù)列

例2:(1)等差數(shù)列{%}的前〃項和記為S“,已知/0=30,a20=50①求通項句;②若S"=242,

求〃

(2).在等差數(shù)列{。"}中,若生+。9+45+=8,則S23=

變式訓練:

1.已知等差數(shù)列{%,}中,a7+a9=16,a4=1,則也等于()

A.15B.30C.31D.64

2.等差數(shù)列{4“}中,。2=5,4=33,則/+。5=。

3.在等差數(shù)列中,Sn=22,則%,=

4.在等差數(shù)列{。“}中,若。3+。9+。15+。21=8,則$23=

5.等差數(shù)列{%}中,4+&+%=39,%+4+。9=27,則數(shù)列{4}前9項的和區(qū)等于()

A.66B.99C.144D.297

6.設S,為等差數(shù)列{?!埃那皀項和,S4=14,Sio-Sy=30,則Sg=.

7.設等差數(shù)列{4}的前〃項和為S“,若83=9,臬=36,貝京7+/+為=()

A.63B.45C.36D.27

8.在等差數(shù)列{0}中,4=-10,d=2,要使前n項和5〃取得最小值,則n等于()

A、5B、6C、7D、5或6

三、等比數(shù)列

例3:(1).公差不為零的等差數(shù)列{4}的前〃項和為S".若%是生與%的等比中項,58=32,則$0=

2

A.18B.24C.60D.90

(2)數(shù)列{%,}是公差不為0的等差數(shù)列,且%,%,%為等比數(shù)列{〃}的連續(xù)三項,則數(shù)列仍“}的公比為

A.V2B.4C.2D.-

2

(3).設等比數(shù)列{%}的公比為q,前。項和為£,若S.+i,S”,S,+2成等差,求q的值。

變式訓練3

1.等比數(shù)列{%}中,/=9,%=243,則{凡}的前4項和為()

A.81B.120C.168D.192

2.在等比數(shù)列{%}中,已知%=1,。4=8,則%=()

A.16B.16或一16C.32D.32或一32

3.等比數(shù)列{氏}中,出+%=6,a2a3-8,則q=()

1-1-1

A.2B.-C.2或一D.一2或一一

222

4.在各項都為正數(shù)的等比數(shù)列{氏}中,首項為3,前3項和為21,則%+。4+。5=()

A.33B.72C.84D.189

5.在等比數(shù)列{4}中,q=l,公比q=2,若{4}前〃項和S“=127,則“的值為.

6.在正項等比數(shù)列{%}中,%%+2a3a5+a3a7-25,貝!I%+%=。

7.在等比數(shù)列{%}中,%+4=124,a4a7=-512,公比q是整數(shù),則%()=_

8.等比數(shù)列{%,}的公比q〉0,己知的=1,?!?2+?!?1=6?!?,則{%,}的前4項和S4=_

9.一個等比數(shù)列各項均為正數(shù),且它的任何一項都等于它的后面兩項的和,則公比q為_。

10.設等比數(shù)列{aj的公比q=2,前n項和為S”,則又=()

a2

1517

A.2B.4C.—D.—

22

3

四、求通項的常用方法

1、公式法:①等差數(shù)列通項公式;②等比數(shù)列通項公式。

2.%與S”的關系

n

3.已知遞推關系求%,用構造法(構造等差、等比數(shù)列)。特別地,(1)形如q=總“_1+人、4=kan_x+b

(左力為常數(shù))的遞推數(shù)列都可以用待定系數(shù)法轉(zhuǎn)化為公比為女的等比數(shù)列后,再求%。

(2)形如q的遞推數(shù)列都可以用倒數(shù)法求通項。

ka,—+b

例5:(1)\已知%=l,a,=3a“_i+2,求%

a,

⑵、若q=1,ar=',求%。

4+1

變式訓練5:

1.若%=1,-an+2,則an=;

2.若q=1,an+1=2an,貝!Ja”=

3.數(shù)列{%}中,q=l,4=—^^(”22),則數(shù)列{。/的通項公式是:

1+3-

1111

A---------B.--------C.--------D.--------

3n-23n+22〃—32n+3

4.已知數(shù)列滿足為=1,-,求4

六.數(shù)列求和的常用方法:

(1)公式法:①等差數(shù)列求和公式;②等比數(shù)列求和公式,特別聲明:運用等比數(shù)列求和公式,務必檢

查其公比與1的關系,必要時需分類討論.;③常用公式:1+2+3+…+〃=4〃5+1),

I2+22+.?-+H2=+1)(2/?+1),I3+23+33+.--+n3=.

62

例6.等比數(shù)列{a"的前n項和為L,已知加,S3,$2成等差數(shù)列

(1)求{4}的公比q;(2)求%—%=3,求

變式訓練6.在等比數(shù)列{4}中,出-q=2,且22為3%和%的等差中項,求數(shù)列{4}的首項.公比及

前〃項和。

4

(2)分組求和法:在直接運用公式法求和有困難時,常將“和式”中“同類項”先合并在一起,再運用

公式法求和.

例7.求數(shù)列2—,4—,6—,…,2〃H-----,…的前n項和S.

48162""

變式訓練7.數(shù)列6,3鴻,…,(2f…的前”項和為九則S“=

71-o.1

A.n2+1--—B.n+1-----C.2n-fl+1----D.n2-n+l-—

2"2〃T2〃2"

(3)錯位相減法:如果數(shù)列的通項是由一個等差數(shù)列的通項與一個等比數(shù)列的通項相乘構成,那么常選

用錯位相減法(這也是等比數(shù)列前〃和公式的推導方法).

例8.設數(shù)列{4}的前n項和為S“=2〃2,也,}為等比數(shù)列,且?=4,4(%—%)=如

a

(I)求數(shù)列{%}和{0}的通項公式;(II)設C"=六,求數(shù)列{%}的前n項和Tn.

小結:錯位相減法的求解步驟:①在等式兩邊同時乘以等比數(shù)列{&}的公比q;②將兩個等式相減;③利

用等比數(shù)列的前n項和的公式求和.

變式訓練8.設5“為數(shù)列{%}的前項和,已知見與0,2a-ai=Sl?Sn,neN*

(I)求%,a2,并求數(shù)列{凡}的通項公式;

(II)求數(shù)列{"%}的前幾項和。

(4)裂項相消法:如果數(shù)列的通項可“分裂成兩項差”的形式,且相鄰項分裂后相關聯(lián),那么常選用裂

項相消法求和.常用裂項形式有:

①1j②1

n(n+1)nn+1n(n+k)knn+k

111111111111

③-7<-5---=一(-----------),--------=--------<-r<--------------;

k2k2-l2k-1k+1kZ+l(k+l)kk2(k—?kk-1k

1111.n11

④-------------——[---------------------];⑤--------------------;

〃(〃+1)(〃+2)2n(n+l)(n+l)(n+2)(〃+1)!n\(n+1)!

5

⑥2(.”+1-G)=r=<-U<廠2j——==2(A/H-V?-l).

<n+<n+lTn—1

例,已知數(shù)列{%}是等差數(shù)列,其前〃項和為S/gsi

(I)求數(shù)列{凡}的通項公式;(II)求和:---1--------F???H-------.

S|S2S,

變式練習9:

1

1?求和S---------1----------+(2n-l)(2H+l)

〃1x33x5

c4力111

2.求和:---1------1---1----------------=______;

1x44x7(3〃-2)x(3〃+l)

3.在數(shù)列{%,}中,an=—^―1y---,且Sn=9,則n=______;

JJ〃+1

4.已知函數(shù)/(x)=-^,數(shù)列{4}滿足/=La〃+i=/(4)(〃eN*).

3%+1

(1)證明數(shù)列I,是等差數(shù)列,并求數(shù)列{4}的通項公式;

(2)記Sn=+a2a3+??■+a?an+1,求S”.

【基礎訓練】

1.已知數(shù)列{%}中%=2,%+i=34+1,(〃eN*)則知的值為()

A.67B.22C.202D.201

2.數(shù)歹U{a“}中,%=1,a“=---F1,貝(I=

3.數(shù)列{凡}的通項公式為%=31-28%則數(shù)列各項中最小項是()

A.第4項B.第5項C.第6項D.第7項

4.在數(shù)列{%}中,%=2,2a,,+i-2an=1,則?101的值為()

6

A.49B.50C.51D.52

5.等差數(shù)列{%}中,/=30,a20=50,則通項a“=;

6.在等差數(shù)列{aj中q=2,a2+a3=13,則。4+%+。6等于()

A.40B.42C.43D.45

7.設數(shù)列{4}是首項為1,公比為-2的等比數(shù)列,則q+l41+4+1%為

9.設工為等差數(shù)列{詼}的前n項和,S8=4a3,a7=-2,則麴=()

A.-6B.-4C.-2D.2

10.在等差數(shù)列{?!埃校簟?+。2+的+04=30,則“2+。3=.

11.已知{%}為等差數(shù)列,且%-2%=-1,%=°,則公差"=()

A.-2B.--C.—D.2

2:

12.等差數(shù)列{%}中,%=4,%9=2%,

(I)求{〃〃}的通項公式;(II)設〃=」-,求數(shù)列也}的前幾項和s“.

nan

7

數(shù)列復習講義一教師版

【基礎知識】

1.數(shù)列的概念:數(shù)列是一個定義域為正整數(shù)集N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的特殊函數(shù),數(shù)列

的通項公式也就是相應函數(shù)的解析式。

2.數(shù)列通項an與前n項和S"的關系

?S]n=l

S,=%+。2+。3+…=2%2.

1=1

3.遞推關系:如果已知數(shù)列的第1項(或前幾項),且從第二項(或某一項)開始的任一項。.

與它的前一項(或前幾項)間的關系可以用一個公式來表示,那么這個公式就叫做這個

數(shù)列的遞推公式.

4.等差數(shù)列與等比數(shù)列:

等差數(shù)列等比數(shù)列

aa

定義an+i—an=d,d為常數(shù)n+l^n=%4為不0的常數(shù)

n-1

通項公式an=a1+(n-l)da”=

n%,q=T

〃(q+%),n(n-1)

前n項和Sc=----!------=na.+----------aS"=<

"22

l-q

n-m

%=a,?+(?-m)d%二%q;

aa

性質(zhì)m+n=p+q時,ajA=P+qm+n=rp+“/時,aman=apaq

m+n=2P時,am+an=2apm+n=2。時,a,1a“=a;

【基本題型】

一、數(shù)列通項a“與前”項和S”的關系

例1.若數(shù)列{%}的前〃項的5〃3,那么這個數(shù)列的通項公式為(D)

72-1

A.an=2x3B.=3x2〃C.an=3n+3D.=2x3〃

3

解:n—1時,4=S]———3ciy—6

33

"H>2'W,an=S"—S,-=(-a?-3)-(-%—3)二=3%r.=q?31=2x3"

8

變式訓練:

1.若數(shù)列{明}的前n項和為S"=〃2,則(A)

A.61rl=2〃—1B.CLn=2〃+1C.ctn——2〃—1D.61fl——2〃+1

2.已知數(shù)列{%}的前〃項和=3+2”,貝?!?<;:一[之

3.已知數(shù)列的=〃2+〃+1,貝|J%+。9+%0+41+。12二100—o

二、等差數(shù)列

例2:(1)等差數(shù)列{%}的前幾項和記為S”,已知見o=3O,a20=50①求通項明;②若S”=242,

求〃

解:an=ax+(n-l)d

a}+9d=30Ia=12

a=30,a=50,解方程組va=2n+10

i020q+19d=50[d=2〃

由S〃=nax+”伽?0",Sn=24212n+。-2=242,角星得〃=11或〃=—22(舍去)

(2).在等差數(shù)列{%}中,若。3+。9+"15+〃21=8,則邑3二46

變式訓練:

1.已知等差數(shù)列{%}中,%+。9=16,。4=L則。12等于(A)

A.15B.30C.31D.64

2.等差數(shù)歹!J{a“}中,a2=5,a6=33,貝ij/+%=___38

3.在等差數(shù)列中,Sn=22,則4=(答:2);

4.在等差數(shù)列{〃〃}中,若生+。9+。15+=8,貝"823=46

5.等差數(shù)列{%}中,%+%+々7=39,%+々6+〃9=27,則數(shù)列{%}前9項的和$9等于(B)

A.66B.99C.144D.297

6.設S〃為等差數(shù)列{〃〃}的前〃項和,5-14,則S9=.

4S1O-57=3O,

解:設等差數(shù)列{%}的首項為雨,公差為d,由題意得4%+火;1)△=14,

[10?,+10(1°~1)d]-[la.+d]=3Q,聯(lián)立解得ai=2,d=L所以S9=9x2+%二^.1=54

222

9

7.設等差數(shù)列{4}的前〃項和為S“,若邑=9,£=36,則%+線+%=(B)

A.63B.45C.36D.27

8.在等差數(shù)列{4}中,”「TO,d=2,要使前n項和S”取得最小值,則n等于(D)

A、5B、6C、7D、5或6

三、等比數(shù)列

例3:(1).公差不為零的等差數(shù)列{4}的前〃項和為S,.若為是%與%的等比中項,58=32,則品,=

A.18B.24C.60D.90

【答案】C

【解析】由尺“必得@+3心@+2。)(%+6。)得明+33,再由抬配+浮=32得

.90t

2〃]+7d=8則d=2,q=—3,所以S10=lOq+d=60,.故選C

(2)數(shù)列{〃J是公差不為0的等差數(shù)列,且%,生,%為等比數(shù)列仍〃}的連續(xù)三項,則數(shù)列{2}的公比為

A.41B.4C.2D.-

2

【答案】C

【解析】設數(shù)列{4“}的公差為d(d#0),由a;=%%得(q+2df=%(q+6d)nq=2d

故q=%=5±M=%=2,選C.

(3),設等比數(shù)列{6}的公比為q,前〃項和為S〃,若S〃+i,S〃,S,+2成等差,求9的值。

【答案】解:若q=l,則(及+1)%+(〃+2)%=2〃%,

a{w0,/.2〃+3=2〃,不合要求............3分

若qwl則包(1一/1+1)+4(1一0'+2)=2-3(1-〃“)...........6分

1-q1-q1-q

.~九+1.~〃+2。一〃八八

..q+q=2q............9分

q?+q—2=0,/.q=—2或q=1(舍去),

綜上,q=—2............12分

變式訓練3

1.等比數(shù)列{%}中,4=90=243,則{3}的前4項和為B

10

A.81B.120C.168D.192

2.在等比數(shù)列{%}中,已知%=1,%=8,則/=()

A.16B.16或一16C.32D.32或一32【答案】A

3.等比數(shù)列{%}中,的+。3=6,〃2。3=8,則4=(C)

1、11

A.2B.—C.2或一D.-2或---

222

4.在各項都為正數(shù)的等比數(shù)列{七}中,首項為3,前3項和為21,則%+%+%=()

A.33B.72C.84D.189【答案】C

5.在等比數(shù)列{q}中,4=1,公比q=2,若{嗎前〃項和S“=127,則〃的值為7

6.在正項等比數(shù)列{%}中,a。+2a3a5+a3a7-25,貝!Iq+/=_5

7.在等比數(shù)列{%}中,a3+as—124,a4ay——512,公比q是整數(shù),則[()=_(答:512);

8.等比數(shù)列{%}的公比q〉0,已知的=1,4+2+4+1=64,則{4}的前4項和S4=_

解析由?!?2+。"+1=得:+q"=6q"j,即q2+q-6=0,q>0,

15a—?’15

解得:q=2,又%=1,所以,4=2,84='―~—=-°

9.一個等比數(shù)列各項均為正數(shù),且它的任何一項都等于它的后面兩項的和,則公比q為_。

y/5—1221cc—1+A/5

設&=?!?1+?!?2=qa“+q4,q+g—i=o,g>o,q=---

10.設等比數(shù)列{%,}的公比q=2,前n項和為S”,則又=()

a2

1517

A.2B.4C.—D.—

22

【解析】64=4)=15的,%=a”.莊=”.?.選CP

1—2a22

四、求通項的常用方法

1、公式法:①等差數(shù)列通項公式;②等比數(shù)列通項公式。

2.4與51的關系

n

3.已知遞推關系求%,用構造法(構造等差、等比數(shù)列)。特別地,(1)形如%,=弘—+b、an=kan_}+b

11

(k,b為常數(shù))的遞推數(shù)列都可以用待定系數(shù)法轉(zhuǎn)化為公比為左的等比數(shù)列后,再求生,。

(2)形如為的遞推數(shù)列都可以用倒數(shù)法求通項。

ka.i+b

-1

例5:(1)、已知a1=1,。“=3?!癬]+2,求%(答:an=2?3"-1);

(2)、若。]=1,an+l=、■,求%。an=—

4+1n

變式訓練5:

1.若。1=1,々“+1=4+2,則_2n—l_;

nx

2.若a】=1,an+i=2an,則an=2~_

3.數(shù)列{%}中,卬=1,。,=—^^(”22),則數(shù)列{冊}的通項公式是:A

1+3%

1111

A.---------B.---------C.---------D.---------

3T1—23〃+2In-3In+3

4.已知數(shù)列滿足%=1,-7^=[a”%,求%(答:a,=二)

六.數(shù)列求和的常用方法:

(1)公式法:①等差數(shù)列求和公式;②等比數(shù)列求和公式,特別聲明:運用等比數(shù)列求和公式,務必檢

查其公比與1的關系,必要時需分類討論.;③常用公式:1+2+3+…+”=;”5+1),

I2+22+.??+7?2=+l)(2n+1),I3+23+33+.--+n3=[/7(A7?1:>]2.

62

例6.等比數(shù)列{a'}的前n項和為先,已知加,S3,S2成等差數(shù)列

(1)求{4}的公比q;(2)求%一的=3,求力

2

解:(I)依題意有為+(%+。應)=2(%+axq+a1q)

1

由于。1。0,故2q7+<7—0又q彳0,從而q———

4(1-(-l)n)

(II)由已知可得見—%(—工)2=3故%=4從而Sn=-------2

232

2

變式訓練6.在等比數(shù)列{4}中,4-4=2,且2a2為3q和內(nèi)的等差中項,求數(shù)列{4}的首項.公比及

3n-1

前九項和。1,3,

s“2

12

(2)分組求和法:在直接運用公式法求和有困難時,常將“和式”中“同類項”先合并在一起,再運用

公式法求和.

例7.求數(shù)列2—,4—,6—,…,2〃H-----,…的前n項和S.

48162"n

分析:此數(shù)列的通項公式是4=2〃+擊,而數(shù)列{2詡是一個等差數(shù)列,數(shù)列;,訂[是一個等比數(shù)列,故采

用分組求和法求解.

11/,、11

解:S=(2+4+6H---1-In)++F+F+…+=〃(“+1)+萬一產(chǎn).

n2324

變式訓練7.數(shù)列1工,3工,5工,…,(2〃—1)+,,…的前〃項和為S“,則S”=

2482

910Tl_7.10.1

A.TI+1----B.n+1--------C.2n-〃+1----D.TI-n+1------

2n2”T2n2〃

分析:代入檢驗,因5]=1+工,故選A

12

(3)錯位相減法:如果數(shù)列的通項是由一個等差數(shù)列的通項與一個等比數(shù)列的通項相乘構成,那么常選

用錯位相減法(這也是等比數(shù)列前〃和公式的推導方法).

例8.設數(shù)列{凡}的前n項和為S“=2〃2,也,}為等比數(shù)列,且%=4,/(4一6)=".

a

(I)求數(shù)列{凡}和{2}的通項公式;(II)設%=廣,求數(shù)列{%}的前“項和

解:(1):當〃=1時,4=51=2;當“22時,2=5“—5,1=2"2—2(”—1)2=4"—2,

故{。〃}的通項公式為4=4〃—2,即{4}是%=2,公差d=4的等差數(shù)列

設{瓦}的通項公式為q,則仇qd=%d=4,:.q=g.

i2

故a=4/1=2><不工,即{2}的通項公式為a=不二

(II)...?!?*=±^=(2〃一1)47

bn_2_

4〃-1

二北二。1+。2+…+,=[1+3x41+5x42+…+(2〃_1)4'1]

47;=[lx4+3x42+5x43+---+(2M-3)4n-1+(2zt-l)4H]

兩式相減得

13

37;=-l-2(4*+42+43+???+4”T)+(2n-1)4"=1[(6n-5)4"+5]

.-.7;=1[(6n-5)4"+5].

小結:錯位相減法的求解步驟:①在等式兩邊同時乘以等比數(shù)列{g}的公比q;②將兩個等式相減;③利

用等比數(shù)列的前n項和的公式求和.

變式訓練8.設5“為數(shù)列{%}的前項和,已知2%—ai=S|?S〃,〃eN*

(I)求%,a2,并求數(shù)列{外,}的通項公式;1,2,an=2"-'

(II)求數(shù)列{〃%}的前幾項和。(=1+(〃—1)2"

(4)裂項相消法:如果數(shù)列的通項可“分裂成兩項差”的形式,且相鄰項分裂后相關聯(lián),那么常選用裂

項相消法求和.常用裂項形式有:

①1=二j②1=*—');

n(n+1)nn+1n(n+k)knn+k

111111111111

③--<—5=—(---------------),--------=--------<-<--------=---------;

1C左2—12k—1k+1kk+i(Z+l)左k1(k-l)kk-1k

心+11)5+2)=?91+1)-1)51+2)r^11

④];⑤-------------------

(n+1)!〃!5+1)!

⑥2(A/n+1—G)=—7=~2<—L<——_2—2(^/^—瓜一1).

yjn+y/n+1y/n—1

例9.已知數(shù)列{%}是等差數(shù)列,其前〃項和為“《Si

111

(l)求數(shù)列{%}的通項公式;(II)求和:------1---------1-,??H-------,

5§2S,

4+2d=6

(I)解:設等差數(shù)列3"}的公差是d,依題意得,.

03x2J=12.

JU,H--------d

12

解得《數(shù)列{??}的通項公式為an=%+(〃—l)d=2n.

d=2.

(II)解::=2〃,I.Sn=_n(幾+1)

111111

-I---------1--I------二---------1----------F,??H----------------

1x22x3n(n+1)

S邑Sn

14

ArArA1、1

=1-2+2-3+'"+2-3+'"+)=1--

n〃+1n+1

變式練習9:

1

1?求和S=----1----------+...-----------------

n1x33x5(2n-l)(2n+l)

11n

)=

2323525722n-\2n+l2n+l2H+1

2.求和:」-+」-+-+----?--------=______(答:/一);

1x44x7(3n-2)x(3n+1)3n+l

3.在數(shù)列{〃〃}中,an=-T=一1/,且Sn=9,則n=(答:99);

4.已知函數(shù)數(shù)列

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