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文檔簡(jiǎn)介

2024-2025學(xué)年度第一學(xué)期高二年級(jí)數(shù)學(xué)科

階段測(cè)試一(概率+空間向量與立體幾何)考試題

(全卷共4頁,供全級(jí)使用)成績(jī):

一、單選題(本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題列出的選項(xiàng)中,選出符合題

目的一項(xiàng))

1.下列事件:①拋擲一枚硬幣,落下后正面朝上;②從某三角形的三個(gè)頂點(diǎn)各畫一條高線,這三條高線交

于一點(diǎn);③實(shí)數(shù)a,b都不為0,但/+〃=°;④某地區(qū)明年7月的降雨量高于今年7月的降雨量.其中

為隨機(jī)事件的是()

A.①④B.①②③C.②③④D.②④

【答案】A

【解析】

【分析】利用隨機(jī)事件的定義逐一分析給定的各個(gè)事件即可判斷作答.

拋擲一枚硬幣,是正面朝上,還是反面朝上,落下前不可確定,①是隨機(jī)事件;

三角形三條高線一定交于一點(diǎn),②是必然事件;

實(shí)數(shù)°,6都不為0,則③是不可能事件;

某地區(qū)明年7月的降雨量是一種預(yù)測(cè),不能確定它比今年7月的降雨量高還是低,④是隨機(jī)事件,

所以在給定的4個(gè)事件中,①④是隨機(jī)事件.

故選:A

2.拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子一次,事件1表示“骰子向上的點(diǎn)數(shù)為奇數(shù)”,事件2表示“骰子向上的點(diǎn)數(shù)為

偶數(shù)”,事件3表示“骰子向上的點(diǎn)數(shù)大于3”,事件4表示“骰子向上的點(diǎn)數(shù)小于3”則()

A.事件1與事件3互斥B.事件1與事件2互為對(duì)立事件

C.事件2與事件3互斥D.事件3與事件4互為對(duì)立事件

【答案】B

【解析】

【分析】根據(jù)互斥事件、對(duì)立事件定義判斷求解.

由題可知,事件1可表示為:底{I*},事件2可表示為:8={2,4,6},

事件3可表示為:H§⑹,事件4可表示為:八{(lán)L2},

因?yàn)?00={5},所以事件1與事件3不互斥,人錯(cuò)誤;

因?yàn)閆c8為不可能事件,4U8為必然事件,

所以事件1與事件2互為對(duì)立事件,B正確;

因?yàn)?0。={4,6},所以事件2與事件3不互斥,c錯(cuò)誤;

因?yàn)镃CD為不可能事件,CD。不為必然事件,

所以事件3與事件4不互為對(duì)立事件,D錯(cuò)誤;

故選:B.

3.已知空間向量0=(1'。2),l=(1,-2,1),則向量3在向量入的投影向量是()

B.(I/)

C(6,6,3)D.lU)

【答案】C

【解析】

【分析】本題運(yùn)用投影向量的定義即可解題.

因?yàn)?=0,T2),2,1),

貝/石=1x1+(—1)x(—2)+2x1=5

同=Jl+1+4=V6

b-aa5_55

-------X—CL—?I

故向量B在向量G上的投影向量是同H61663

故選:C.

4.如圖,甲站在水庫底面上的點(diǎn)。處,乙站在水壩斜面上的點(diǎn)C處,已知庫底與水壩斜面所成的二面角

為120°,測(cè)得從。,C到庫底與水壩斜面的交線的距離分別為'=30m,CB=40m,若

C.90mD90Gm

【答案】A

【解析】

【分析】根據(jù)向量的運(yùn)算得到=++然后利用平方法即可求出答案.

由于反=刀+方+前,

所以|就『=(次+方+而)2=|方『+|^|2+|5C|2+2——+——+

=302+(20揚(yáng)2+4()2+2*(o+0+30X40XCOS60。)=4900

|DC|=70

所以II,故甲,乙兩人相距70m.

故選:A.

5.已知向量方=(一1,3,_2)石=(2,_1,3)?=(4,3即),若伊,反丹不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則實(shí)數(shù)比

的值為().

37

A.-1。B.0C.5D,7

【答案】C

【解析】

【分析】根據(jù)題意得到存在使得,=布+〃*,從而得到方程組,得到答案.

因?yàn)槲?]}不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,

所以3=(-1,3,-2),B=(2,—1,3),己=(4,3,加)共面,

故存在使得D+力,

即〃一1,3,-2)+〃(2,-1,3)=(4,3,掰),

—A+2〃=44=2

<3/1—〃=3*〃二3

、一22+3〃=加,解得m=5

故選:C

6.已知一個(gè)古典概型的樣本空間。和事件/,B,滿足“(),(),()1

〃('U8)=8,則下列說法正確的是()

A.事件工與事件8互斥B.叫

尸(4ff)〉尸G5)

C.D.事件/與事件3相互獨(dú)立

【答案】D

【解析】

P(A\=-,P(B}=-P(^5)=-

【分析】利用古典概型計(jì)算公式可得23,利用概率的加法公式可得6,再由

互斥事件和對(duì)立事件定義可判斷AB錯(cuò)誤,由尸(”)+尸(⑹=尸⑷可知c錯(cuò)誤,利用事件獨(dú)立性定

義可判斷D正確.

/、1[0

P(^)="7oA=?P(B)=—P(A<JB)=-

易知〃(。)2,同理可得3,3.

2111

由尸(入8)=尸⑷+尸⑻—尸(O可得-尸(”),即尸(0=%,

P(AB)=-^0

對(duì)于A,因?yàn)?,所以事件/與事件8不互斥,可得A錯(cuò)誤;

尸伊)二1—尸(3)二—

對(duì)于B,顯然''3,即B錯(cuò)誤;

對(duì)于c,由尸(硝+尸畫)=尸⑷可得<+尸(噸4,即尸(@4

所以尸(向<尸豳),即C錯(cuò)誤;

P(A)P(B)=-x-=P(AB)=-

對(duì)于D,易知236,滿足獨(dú)立性定義,即D正確.

故選:D

7.尸是被長(zhǎng)為1的正方體48co—4班淪的底面上一點(diǎn),則尸N?尸G的取值范圍是()

r_iolLiolri_i

A,'4」B.L2,JC,L4,JD.112」

【答案】B

【解析】

【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,寫出各點(diǎn)坐標(biāo),同時(shí)設(shè)點(diǎn)尸的坐標(biāo)為卜/"),用坐標(biāo)運(yùn)算計(jì)算出

PAPC\,配方后可得其最大值和最小值,即得其取值范圍.

如圖,以點(diǎn)D為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線分別為x,y,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,

則4(1,0,0),G(°,l,l),設(shè)0o<x<l,0<y<l;z=l,

:.PA=(l-x,-y,-l)PQ=(-x,l-y,0)

,,

..PAPC=-x(l-x)-y(l-y)=x2-x+y2-y=

l2

當(dāng)"'5時(shí),尸小尸G取得最小值2,

當(dāng)x=0或1,>=°或1時(shí),尸取得最大值0,

所以尸的取值范圍是L2

故選:B.

8.甲、乙二人下圍棋,若甲先著子,則甲勝的概率為0.6,若乙先著子,則乙勝的概率為0.5,若采取三局

兩勝制(無平局情況),第一局通過擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣確定誰先著子,以后每局由上一局負(fù)者先著子,

則最終甲勝的概率為()

A.0.5B.0.6C.0.57D.0.575

【答案】D

【解析】

【分析】最終甲勝分三種情況,一二局甲勝,一三局甲勝,二三局甲勝,而每種情況又分甲先著子和乙先

著子,結(jié)合獨(dú)立事件的概率公式和互斥事件的概率加法公式,即可求解.

由題意知,

—x0.6x0.5+—x0.5x0.5=0.275

一二局甲勝的概率為:22,

—x0.6x0,5x0.6+—x0.5x0.5x0.6=0.165

一三局甲勝的概率為:22

—x0.4x0,6x0.5+—x0.5x0,6x0.5=0.135

二三局甲勝的概率為:22,

因此最終甲勝的概率為0?275+0.165+0.135=0.575,

故選:D.

二、多選題(本大題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合

題目要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.

9.以下命題正確的是()

A,兩個(gè)不同平面a,6的法向量分別為〃1=(2廠1,°),〃2=(-420),則a//£

B,若直線/的方向向量N=(°,2,T),平面a的一個(gè)法向量"=(2,1,2),則/,a

,3

C.已知1=(T/,2),b=(0,2,3),若版+B與2G—B垂直,貝快數(shù)4

—■2—?1—-2—?

,廠OP=-OA+-OB+-OC口口「

D.已知48D,C三點(diǎn)不共線,對(duì)于空間任意一點(diǎn)。若555,則匕A四點(diǎn)共面

【答案】ACD

【解析】

【分析】根據(jù)空間向量判定線面、面面關(guān)系可判定AB,根據(jù)空間向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示可判定C,根據(jù)

四點(diǎn)共面的充要條件可判定D.

—*1—*

=----〃2HQ

對(duì)于A,由題意知2一,所以a〃夕,故A正確;

對(duì)于B,由題意知。,"=0,所以或,ua,故B錯(cuò)誤;

-(ka+l)^2a-b\=Ika+(2-k、a》-言=12左+8(2—左)一13=0

對(duì)于C,由題意知1人J'JV7

k=--

解之得4,故c正確;

而=|刀+1礪+|反=而—灰=|@_灰>!@_雙)

對(duì)于D,由

CP=lcA+lcB

即55,所以P,48,C四點(diǎn)共面,故D正確.

故選:ACD

10.連續(xù)拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子兩次,用數(shù)字X表示第一次拋擲骰子的點(diǎn)數(shù),數(shù)字歹表示第二次拋擲骰

子的點(diǎn)數(shù),用(%丁)表示一次試驗(yàn)的結(jié)果.記事件Z="x+y=7”,事件B="X<3,,,事件C="

孫=2"&N*),,,則。

P(C)=-

A.4B.A與5相互獨(dú)立

C.A與C為對(duì)立事件D.3與0相互獨(dú)立

【答案】AB

【解析】

【分析】用列舉法列出所有可能結(jié)果,再結(jié)合互斥事件、對(duì)立事件、相互獨(dú)立事件及古典概型的概率公式

計(jì)算可得.

依題意依次拋擲兩枚質(zhì)地均勻的骰子,基本事件總數(shù)為6x6=36個(gè);

其中事件”="苫+'=7,,包含的樣本點(diǎn)有:

(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)共6個(gè);

事件C="盯=2I/GN),,,包含的樣本點(diǎn)有:

(1,1),(3,3),(5,5),(1,3),(1,5),(3,1),(3,5),(5,1),(5,3)共9個(gè),

事件3=“xW3",包含的樣本點(diǎn)有:(1/),0,2),。,3),(1,4),(1,5),(1,6),

(2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(2,5)(2,6)

,,,,,,

(3,1)(3,2)(3,3)(3,4)(3,5)(3,6)

,,,,,八I,18

p(c)=—=-

對(duì)于A,364,故A正確;

對(duì)于B,事件48包含的樣本點(diǎn)有M),(26),GM)共3個(gè),

P(^)=—=-,P(5)=—=-,P(^)=—=—

所以366-362'73612,

所以。⑷尸3)=尸(/8),所以A與8相互獨(dú)立,故B正確;

對(duì)于C,NUC包含的樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)滿足6+9=15<36,

所以A與C不為對(duì)立事件,故C錯(cuò)誤;

對(duì)于D,事件5c包含的樣本點(diǎn)有:°」),O'"0,5),(3』),(3,3),(3,5),共6個(gè),

而尸?1,尸⑶=1回討£

6,

P(5C)=^P(5)P(C)=1

從而60,

所以2與C不相互獨(dú)立,故D錯(cuò)誤.

故選:AB.

11.(多選)在直三棱柱初c-48c中,〃8。=90。,。8=1。=2,必=五/是CG的中點(diǎn),

則o

AM-BA.=-1

AA.1

M_2NA\MN\=V5

B.若*貝江?

C.在"4上存在一點(diǎn)G,使得GG//平面8Mz

D.若B1E=-2BE,AXF=-2AF,則平面BMA與平面QEF不平行

【答案】CD

【解析】

【分析】以8為原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示公式、空間向量共線向量坐

標(biāo)表示公式、空間向量模公式,結(jié)合平面向量的法向量逐一判斷即可.

以8為原點(diǎn),建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,

Jio逅]

則G0,0,遍)A^o,V6)4(O,AV6)52J5(0,0,0)z?),G,o)所以

____r_

AM=1,-A—,54=(0,V3,V6l—.—.

I2),所以2"?四=0,A錯(cuò)誤;

N0---y[6]“NJ138

v,。

若B、N=2NAu3\MN\=-------

則l(所以??6B錯(cuò)誤;

當(dāng)G為Z4中點(diǎn)時(shí),GG〃z/,GG<Z平面8初4幺/u平面氏憶4

所以C]G//平面8K4,c正確;

一一「一E[O,O陷,小0,6―

若B1E=_2BE,A.F=-2AF;則(3J(3J

QE=f-i,o,-^W=f-i,A-^

3

所以I3JI).

設(shè)平面C"的法向量方=(*'必'4),

平面BMA的法向量加=(%,%,Z2),

/、__(r\__

n=1,0,BM=1,0,—,旗=1,G,0)

令玉=1則(又I2J

y

BM-m=0

BA-m=0

所以應(yīng)與力不平行,D正確.

故選:CD

三、填空題(本大題共3小題,每小題5分,共15分)

12.已知某運(yùn)動(dòng)員每次投籃命中的概率都為40%,現(xiàn)采用隨機(jī)模擬的方法估計(jì)該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩

次命中的概率:先由計(jì)算器產(chǎn)生0到9之間取整數(shù)值的隨機(jī)數(shù),指定1,2,3,4表示命中;

5,6,7,8,9,0表示不命中,再以每三個(gè)隨機(jī)數(shù)為一組.代表三次投籃的結(jié)果.經(jīng)隨機(jī)模擬產(chǎn)生了如下20

組隨機(jī)數(shù):

137996191925271932812458569683

431257393027556488730113537989

據(jù)此估計(jì),該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩次命中的概率

【答案】0-3

【解析】

【分析】根據(jù)在這20組隨機(jī)數(shù)中,表示該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩次命中的有6組,即可得出結(jié)論.

這20組隨機(jī)數(shù)中,表示該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩次命中的有:

137、191、271、932、812、393共6組,

—=0.3

故該運(yùn)動(dòng)員三次投籃恰有兩次命中的概率為:20,

故答案為:0,3.

1

a,a,l

13.小剛參加一種答題游戲,需要解答48C三道題,已知他答對(duì)這三道題的概率分別為2,且各題

答對(duì)與否互不影響,若他恰好能答對(duì)兩道題的概率為4,則他三道題都答錯(cuò)的概率為.

【答案】4##0.25

【解析】

【分析】記小剛解答48,C三道題正確分別為事件0,£,口,且°,瓦口相互獨(dú)立,根據(jù)題意,結(jié)合獨(dú)立

事件的概率乘法公式,合理計(jì)算,即可求解.

解:記小剛解答48,c三道題正確分別為事件°,£,/,且。,耳廠相互獨(dú)立,

P(D)=P(E)=a,P(F)==

且2,

1

因?yàn)樗『媚艽饘?duì)兩道題的概率為4,

可得P(DEF+DEF+DEF)=P(DE包+P(DEF)+P①EF)

=GXGX(1)+6ZX(1—a)X1-(1—67)X(7X——=_(1—Cl)=——

2224,整理得2,

-----___ii

P(DEF)=P(D)P(E)P(F)=(1-a)2(l——)=-

所以他三道題都答錯(cuò)的概率為24.

故答案為:4.

14.已知梯形CE尸。如圖1所示,其中勿=8,。£=6,/為線段正£)的中點(diǎn),四邊形48C。為正方形,

現(xiàn)沿4B進(jìn)行折疊,使得平面R48E1平面/3C。,得到如圖2所示的幾何體.已知當(dāng)點(diǎn)尸滿足

4F=X48(O<X<1)時(shí),平面DEE,平面尸CE,則力的值為.

3

【答案】5##0.6

【解析】

【分析】應(yīng)用空間向量法計(jì)算已知面面垂直即法向量垂直即可求參.

如圖,以N為坐標(biāo)原點(diǎn),

/民/。,“尸所在直線分別為x軸、V軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,

C(4,4,0),。(0,4,0),E(4,0,2),尸(0,0,4),E(4%0,0),

則PE=(4,0,-2),PC=(4,4,-4),EF=(4(2-1),0,-2),DE=(4,-4,2)

若掰=(x/,z)是平面DEF的一個(gè)法向量,

4(A-l)x-2z=0,

則4x-4y+2z=0,

士工2

m=

可得

若是平面PCE的一個(gè)法向量,

4a-2c=0,

貝ij、44+4/7-40=0,可得力=(1/,2),

由平面QE尸,平面尸CE,得心?”=o,

1

H——-——1-4=0

即4-1A-1

解得5

3

故答案為:5

四、解答題(本大題共5小題,共77分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)

15,已知向量六(2,T加),5=0,4,1),^alb

(1)求:+24的值;

(2)求向量1+2B與5—B夾角的余弦值.

_也

【答案】(1)9;(2)3

【解析】

【分析】(1)根據(jù)nB,可得相=2,從而可得"+2'=(4,7,4),再根據(jù)向量模的坐標(biāo)求法計(jì)算即可;

(2)結(jié)合⑴可得力

=0,YD,23,再由夾角公式求解即可.

【小問1詳解】

解:因?yàn)椤?(2,T,機(jī))石=(1,4,1)口,3

所以彳.3=2-4+帆=0,解得加=2

所以萬=(2,T,2),3=(1,4,1),

則萬+23=(2,-1,2)+20,4,1)=(4,7,4),

|a+2Kl=V42+72+42=9

所以??;

【小問2詳解】

w:3-6=(2,-1,2)-(1,4,1)=(1,-5,1)

\a-b\=712+(-5)2+12=373

G+2B)@-B)=4xl+7x(—5)+4xl=—27

設(shè)向量5+2B與G—B夾角為e,

(a+2by(a-b^_276

\a2b\.\a-b\9x3百3

所以1+Hl,

所以向量1+2B與1一B夾角的余弦值為3.

16.由數(shù)字1,2,3,4構(gòu)成的兩位數(shù)中抽取一個(gè),求:

(1)所抽到數(shù)為偶數(shù)的概率;

(2)所抽到數(shù)為3的倍數(shù)的概率;

(3)所抽到數(shù)的個(gè)位和十位不相同的概率.

]_

【答案】(1)2;

5

(2)16;

3

(3)4.

【解析】

分析】運(yùn)用列舉法,結(jié)合古典概型計(jì)算公式進(jìn)行求解(1)(2)(3)即可.

【小問1詳解】

數(shù)字1,2,3,4構(gòu)成的兩位數(shù)有1112,13142。22,23,24313233,34414243,44共16個(gè),其中偶數(shù)有

12,1422,24323442,44共&個(gè),

所以所抽到數(shù)為偶數(shù)的概率162.

【小問2詳解】

數(shù)字1,2,3,4構(gòu)成的兩位數(shù)有UJ2,13142122,23,24313233,34414243,44共16個(gè),其中3的倍

數(shù)有12,21,243342共5個(gè)

5

所以抽到數(shù)為3的倍數(shù)的概率16;

【小問3詳解】

數(shù)字1,2,3,4構(gòu)成的兩位數(shù)有1112,13142。22,23,24313233,34414243,44共16個(gè),其中個(gè)位和

十位相同的數(shù)有11,223344共4個(gè),所以個(gè)位和十位不相同的數(shù)有12個(gè),

12_3

所以抽到數(shù)為3的倍數(shù)的概率164.

17.如圖,在正四棱錐P-NBCZ)中,各棱長(zhǎng)均為血,/為側(cè)棱尸。上的點(diǎn),N是PC中點(diǎn).

(1)若河是尸。中點(diǎn),求直線8N與平面M4c所成角的正弦值;

PM

(2)是否存在點(diǎn)使得8N//平面M4C?若存在,求出PD的值;若不存在,說明理由.

V3

【答案】⑴6

2

(2)存在,3

【解析】

【分析】(1)設(shè)NCn8Q=°,以°為坐標(biāo)原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系,得到。尸=1,求得向量

—■11

BN=-

’2’2和平面的法向量〃=(2,0,2),結(jié)合向量的夾角公式,即可求解;

一2

---?—??加=(]0___)

⑵設(shè)兩=2而,得到/四=/尸+尸舊=(-九1』-㈤,求得平面4cM的法向量為'T"

根據(jù)8N//平面/C”,利用機(jī)?8N=0,列出方程,求得幾的值,即可求解.

【小問1詳解】

解:如圖所示,設(shè)"口5。=0,

以點(diǎn)°為坐標(biāo)原點(diǎn),以。民0cop所在的直線分別為x,y,z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,

在正方形ZBCZ)中,由BC=CD=亞,可得BD=」BC2+CD2=2,

又因?yàn)镻B=PD=C,所以PB'PD2=BD)所以尸8,尸£),可得。尸=1,

則4(0,—1,0),5(l,0,0),C(0,l,0),D(-l,0,0),尸(0,0,1),

MNPDPC”(-J,0,J),N(0,U

因?yàn)榉謩e為中點(diǎn),可得2222,

—?11—?11—?

BN=(―1,不彳),=(一不1=),4C=(0,2,0)

可得2222

n-AM=—x+y+—z=0

<22

設(shè)平面M4c的法向量為〃=("*),則[方ZC=2y=0

令x=2,可得y=0,z=2,所以〃=(2,0,2),

設(shè)直線8N與平面1所成角為°,

smd…小。上,立

可得Y2,

所以直線8N與平面M4c所成角的正弦值6.

【小問2詳解】

^4(0,-1,0),5(1,0,0),C(O,1,O),Z)(-1,O,O),尸(0,0,1),N(0,:,g)

解:因?yàn)?2,

W=[-I4,^,^C=(O,2,O),PD=(-I,O,-I)

可得I2,

設(shè)由=加,可得—=—+而=(0,U)+4(T0,-l)=(T,l,lT)

m-AM=—Axl+%+(1-X)Z]=0

設(shè)平面/CM的法向量為m=(西,%/1),則、m-AC=2%=0

—^―m=(1,0,

1%=°,Z]=

令x=l,可得1—4,所以J了

若8N//平面NOW,可得m1BNt

m-BN=-1+---=02=-

即可得2(1-㈤,解得3,所以

PM2

即存在點(diǎn)使得8N//平面MZC,此時(shí)尸。的值為

18.在空間直角坐標(biāo)系中,平行四邊形4sC。的三個(gè)頂點(diǎn)為'(°'T1)'8(O,1,2),C(3,1,3),

(1)求。的坐標(biāo)

(2)cosZBAD

【答案】⑴。(3,-1,2)

V2

⑵而

【解析】

【分析】(1)設(shè)根據(jù)/c和2。的中點(diǎn)相同,利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式求解;

⑵由⑴得到48=(0,2」),幺。=(3,0」),再利用向量的夾角公式求解.

【小問1詳解】

解:設(shè)因?yàn)?c和8。的中點(diǎn)相同,

Z—(0,1,2),C(3,1,3)

x+03+0y+1_-1+1z+2_3+1

所以222222

所以x=3,y=—l,z=2,

所以。(3T2

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