2025屆河南省安陽(yáng)市林州第一中學(xué)第二學(xué)期期末高三數(shù)學(xué)試題_第1頁(yè)
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2025屆河南省安陽(yáng)市林州第一中學(xué)第二學(xué)期期末高三數(shù)學(xué)試題注意事項(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,用鉛筆把答題卡上對(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,再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上,寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.設(shè)為虛數(shù)單位,復(fù)數(shù),則實(shí)數(shù)的值是()A.1 B.-1 C.0 D.22.已知函數(shù),若,則等于()A.-3 B.-1 C.3 D.03.設(shè)過(guò)拋物線(xiàn)上任意一點(diǎn)(異于原點(diǎn))的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)交于兩點(diǎn),直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的另一個(gè)交點(diǎn)為,則()A. B. C. D.4.一個(gè)封閉的棱長(zhǎng)為2的正方體容器,當(dāng)水平放置時(shí),如圖,水面的高度正好為棱長(zhǎng)的一半.若將該正方體繞下底面(底面與水平面平行)的某條棱任意旋轉(zhuǎn),則容器里水面的最大高度為()A. B. C. D.5.如下的程序框圖的算法思路源于我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中的“更相減損術(shù)”.執(zhí)行該程序框圖,若輸入的a,b分別為176,320,則輸出的a為()A.16 B.18 C.20 D.156.復(fù)數(shù),若復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱(chēng),則等于()A. B. C. D.7.水平放置的,用斜二測(cè)畫(huà)法作出的直觀圖是如圖所示的,其中,則繞AB所在直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周后形成的幾何體的表面積為()A. B. C. D.8.已知集合A={x|x<1},B={x|},則A. B.C. D.9.現(xiàn)有甲、乙、丙、丁4名學(xué)生平均分成兩個(gè)志愿者小組到校外參加兩項(xiàng)活動(dòng),則乙、丙兩人恰好參加同一項(xiàng)活動(dòng)的概率為A. B. C. D.10.已知是橢圓和雙曲線(xiàn)的公共焦點(diǎn),是它們的-一個(gè)公共點(diǎn),且,設(shè)橢圓和雙曲線(xiàn)的離心率分別為,則的關(guān)系為()A. B.C. D.11.已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,,,則()A.25 B.32 C.35 D.4012.已知函數(shù).若存在實(shí)數(shù),且,使得,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()A. B. C. D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.函數(shù)的定義域?yàn)開(kāi)___.14.已知函數(shù),曲線(xiàn)與直線(xiàn)相交,若存在相鄰兩個(gè)交點(diǎn)間的距離為,則可取到的最大值為_(kāi)_________.15.已知等差數(shù)列的各項(xiàng)均為正數(shù),,且,若,則________.16.集合,,若是平面上正八邊形的頂點(diǎn)所構(gòu)成的集合,則下列說(shuō)法正確的為_(kāi)_______①的值可以為2;②的值可以為;③的值可以為;三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17.(12分)某單位準(zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)三臺(tái)設(shè)備,型號(hào)分別為已知這三臺(tái)設(shè)備均使用同一種易耗品,提供設(shè)備的商家規(guī)定:可以在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的同時(shí)購(gòu)買(mǎi)該易耗品,每件易耗品的價(jià)格為100元,也可以在設(shè)備使用過(guò)程中,隨時(shí)單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)易耗品,每件易耗品的價(jià)格為200元.為了決策在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)應(yīng)購(gòu)買(mǎi)的易耗品的件數(shù).該單位調(diào)查了這三種型號(hào)的設(shè)備各60臺(tái),調(diào)査每臺(tái)設(shè)備在一個(gè)月中使用的易耗品的件數(shù),并得到統(tǒng)計(jì)表如下所示.每臺(tái)設(shè)備一個(gè)月中使用的易耗品的件數(shù)678型號(hào)A30300頻數(shù)型號(hào)B203010型號(hào)C04515將調(diào)查的每種型號(hào)的設(shè)備的頻率視為概率,各臺(tái)設(shè)備在易耗品的使用上相互獨(dú)立.(1)求該單位一個(gè)月中三臺(tái)設(shè)備使用的易耗品總數(shù)超過(guò)21件的概率;(2)以該單位一個(gè)月購(gòu)買(mǎi)易耗品所需總費(fèi)用的期望值為決策依據(jù),該單位在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)應(yīng)同時(shí)購(gòu)買(mǎi)20件還是21件易耗品?18.(12分)已知函數(shù),.(1)求的值;(2)令在上最小值為,證明:.19.(12分)如圖,設(shè)A是由個(gè)實(shí)數(shù)組成的n行n列的數(shù)表,其中aij(i,j=1,2,3,…,n)表示位于第i行第j列的實(shí)數(shù),且aij{1,-1}.記S(n,n)為所有這樣的數(shù)表構(gòu)成的集合.對(duì)于,記ri(A)為A的第i行各數(shù)之積,cj(A)為A的第j列各數(shù)之積.令a11a12…a1na21a22a2n…………an1an2…ann(Ⅰ)請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)AS(4,4),使得l(A)=0;(Ⅱ)是否存在AS(9,9),使得l(A)=0?說(shuō)明理由;(Ⅲ)給定正整數(shù)n,對(duì)于所有的AS(n,n),求l(A)的取值集合.20.(12分)已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)若函數(shù)在上存在兩個(gè)極值點(diǎn),,且,證明.21.(12分)在直角坐標(biāo)系中,直線(xiàn)的參數(shù)方程為(為參數(shù)).以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為.(1)求和的直角坐標(biāo)方程;(2)已知為曲線(xiàn)上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求線(xiàn)段的中點(diǎn)到直線(xiàn)的最大距離.22.(10分)在如圖所示的多面體中,平面平面,四邊形是邊長(zhǎng)為2的菱形,四邊形為直角梯形,四邊形為平行四邊形,且,,(1)若分別為,的中點(diǎn),求證:平面;(2)若,與平面所成角的正弦值,求二面角的余弦值.

參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.A【解析】

根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算化簡(jiǎn),由復(fù)數(shù)的意義即可求得的值.【詳解】復(fù)數(shù),由復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算化簡(jiǎn)可得,所以由復(fù)數(shù)定義可知,解得,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)數(shù)的乘法運(yùn)算,復(fù)數(shù)的意義,屬于基礎(chǔ)題.2.D【解析】分析:因?yàn)轭}設(shè)中給出了的值,要求的值,故應(yīng)考慮兩者之間滿(mǎn)足的關(guān)系.詳解:由題設(shè)有,故有,所以,從而,故選D.點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)的表示方法,解題時(shí)注意根據(jù)問(wèn)題的條件和求解的結(jié)論之間的關(guān)系去尋找函數(shù)的解析式要滿(mǎn)足的關(guān)系.3.C【解析】

畫(huà)出圖形,將三角形面積比轉(zhuǎn)為線(xiàn)段長(zhǎng)度比,進(jìn)而轉(zhuǎn)為坐標(biāo)的表達(dá)式。寫(xiě)出直線(xiàn)方程,再聯(lián)立方程組,求得交點(diǎn)坐標(biāo),最后代入坐標(biāo),求得三角形面積比.【詳解】作圖,設(shè)與的夾角為,則中邊上的高與中邊上的高之比為,,設(shè),則直線(xiàn),即,與聯(lián)立,解得,從而得到面積比為.故選:【點(diǎn)睛】解決本題主要在于將面積比轉(zhuǎn)化為線(xiàn)段長(zhǎng)的比例關(guān)系,進(jìn)而聯(lián)立方程組求解,是一道不錯(cuò)的綜合題.4.B【解析】

根據(jù)已知可知水面的最大高度為正方體面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)的一半,由此得到結(jié)論.【詳解】正方體的面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)為,又水的體積是正方體體積的一半,且正方體繞下底面(底面與水平面平行)的某條棱任意旋轉(zhuǎn),所以容器里水面的最大高度為面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)的一半,即最大水面高度為,故選B.【點(diǎn)睛】本題考查了正方體的幾何特征,考查了空間想象能力,屬于基礎(chǔ)題.5.A【解析】

根據(jù)題意可知最后計(jì)算的結(jié)果為的最大公約數(shù).【詳解】輸入的a,b分別為,,根據(jù)流程圖可知最后計(jì)算的結(jié)果為的最大公約數(shù),按流程圖計(jì)算,,,,,,,易得176和320的最大公約數(shù)為16,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查的是利用更相減損術(shù)求兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù),難度較易.6.A【解析】

先通過(guò)復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱(chēng),得到,再利用復(fù)數(shù)的除法求解.【詳解】因?yàn)閺?fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱(chēng),且復(fù)數(shù),所以所以故選:A【點(diǎn)睛】本題主要考查復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算和幾何意義,屬于基礎(chǔ)題.7.B【解析】

根據(jù)斜二測(cè)畫(huà)法的基本原理,將平面直觀圖還原為原幾何圖形,可得,,繞AB所在直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周后形成的幾何體是兩個(gè)相同圓錐的組合體,圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是扇形根據(jù)扇形面積公式即可求得組合體的表面積.【詳解】根據(jù)“斜二測(cè)畫(huà)法”可得,,,繞AB所在直線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周后形成的幾何體是兩個(gè)相同圓錐的組合體,它的表面積為.故選:【點(diǎn)睛】本題考查斜二測(cè)畫(huà)法的應(yīng)用及組合體的表面積求法,難度較易.8.A【解析】∵集合∴∵集合∴,故選A9.B【解析】

求得基本事件的總數(shù)為,其中乙丙兩人恰好參加同一項(xiàng)活動(dòng)的基本事件個(gè)數(shù)為,利用古典概型及其概率的計(jì)算公式,即可求解.【詳解】由題意,現(xiàn)有甲乙丙丁4名學(xué)生平均分成兩個(gè)志愿者小組到校外參加兩項(xiàng)活動(dòng),基本事件的總數(shù)為,其中乙丙兩人恰好參加同一項(xiàng)活動(dòng)的基本事件個(gè)數(shù)為,所以乙丙兩人恰好參加同一項(xiàng)活動(dòng)的概率為,故選B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了排列組合的應(yīng)用,以及古典概型及其概率的計(jì)算問(wèn)題,其中解答中合理應(yīng)用排列、組合的知識(shí)求得基本事件的總數(shù)和所求事件所包含的基本事件的個(gè)數(shù),利用古典概型及其概率的計(jì)算公式求解是解答的關(guān)鍵,著重考查了運(yùn)算與求解能力,屬于基礎(chǔ)題.10.A【解析】

設(shè)橢圓的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,雙曲線(xiàn)的半長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,根據(jù)橢圓和雙曲線(xiàn)的定義得:,解得,然后在中,由余弦定理得:,化簡(jiǎn)求解.【詳解】設(shè)橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為,雙曲線(xiàn)的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為,由橢圓和雙曲線(xiàn)的定義得:,解得,設(shè),在中,由余弦定理得:,化簡(jiǎn)得,即.故選:A【點(diǎn)睛】本題主要考查橢圓,雙曲線(xiàn)的定義和性質(zhì)以及余弦定理的應(yīng)用,還考查了運(yùn)算求解的能力,屬于中檔題.11.C【解析】

設(shè)出等差數(shù)列的首項(xiàng)和公差,即可根據(jù)題意列出兩個(gè)方程,求出通項(xiàng)公式,從而求得.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為,公差為,則,解得,∴,即有.故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法和應(yīng)用,涉及等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式的應(yīng)用,屬于容易題.12.D【解析】

首先對(duì)函數(shù)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)的符號(hào)分析函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的極值,根據(jù)題意,列出參數(shù)所滿(mǎn)足的不等關(guān)系,求得結(jié)果.【詳解】,令,得,.其單調(diào)性及極值情況如下:x0+0_0+極大值極小值若存在,使得,則(如圖1)或(如圖2).(圖1)(圖2)于是可得,故選:D.【點(diǎn)睛】該題考查的是有關(guān)根據(jù)函數(shù)值的關(guān)系求參數(shù)的取值范圍的問(wèn)題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)有利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性與極值,畫(huà)出圖象數(shù)形結(jié)合,屬于較難題目.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.【解析】由題意得,解得定義域?yàn)椋?4.4【解析】

由于曲線(xiàn)與直線(xiàn)相交,存在相鄰兩個(gè)交點(diǎn)間的距離為,所以函數(shù)的周期,可得到的取值范圍,再由解出的兩類(lèi)不同的值,然后列方程求出,再結(jié)合的取值范圍可得的最大值.【詳解】,可得,由,則或,即或,由題意得,所以,則或,所以可取到的最大值為4.故答案為:4【點(diǎn)睛】此題考查正弦函數(shù)的圖像和性質(zhì)的應(yīng)用及三角方程的求解,熟練應(yīng)用三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,考查了推理能力和計(jì)算能力,屬于中檔題.15.【解析】

設(shè)等差數(shù)列的公差為,根據(jù),且,可得,解得,進(jìn)而得出結(jié)論.【詳解】設(shè)公差為,因?yàn)?,所以,所以,所以故答案為:【點(diǎn)睛】本題主要考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式、需熟記公式,屬于基礎(chǔ)題.16.②③【解析】

根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,只需研究第一象限的情況,計(jì)算:,得到,,得到答案.【詳解】如圖所示:根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,只需研究第一象限的情況,集合:,故,即或,集合:,是平面上正八邊形的頂點(diǎn)所構(gòu)成的集合,故所在的直線(xiàn)的傾斜角為,,故:,解得,此時(shí),,此時(shí).故答案為:②③.【點(diǎn)睛】本題考查了根據(jù)集合的交集求參數(shù),意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化能力,利用對(duì)稱(chēng)性是解題的關(guān)鍵.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17.(1)(2)應(yīng)該購(gòu)買(mǎi)21件易耗品【解析】

(1)由統(tǒng)計(jì)表中數(shù)據(jù)可得型號(hào)分別為在一個(gè)月使用易耗品的件數(shù)為6,7,8時(shí)的概率,設(shè)該單位三臺(tái)設(shè)備一個(gè)月中使用易耗品的件數(shù)總數(shù)為X,則,利用獨(dú)立事件概率公式進(jìn)而求解即可;(2)由題可得X所有可能的取值為,即可求得對(duì)應(yīng)的概率,再分別討論該單位在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)應(yīng)同時(shí)購(gòu)買(mǎi)20件易耗品和21件易耗品時(shí)總費(fèi)用的可能取值及期望,即可分析求解.【詳解】(1)由題中的表格可知A型號(hào)的設(shè)備一個(gè)月使用易耗品的件數(shù)為6和7的頻率均為;B型號(hào)的設(shè)備一個(gè)月使用易耗品的件數(shù)為6,7,8的頻率分別為;C型號(hào)的設(shè)備一個(gè)月使用易耗品的件數(shù)為7和8的頻率分別為;設(shè)該單位一個(gè)月中三臺(tái)設(shè)備使用易耗品的件數(shù)分別為,則,,,設(shè)該單位三臺(tái)設(shè)備一個(gè)月中使用易耗品的件數(shù)總數(shù)為X,則而,,故,即該單位一個(gè)月中三臺(tái)設(shè)備使用的易耗品總數(shù)超過(guò)21件的概率為.(2)以題意知,X所有可能的取值為;;;由(1)知,,若該單位在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的同時(shí)購(gòu)買(mǎi)了20件易耗品,設(shè)該單位一個(gè)月中購(gòu)買(mǎi)易耗品所需的總費(fèi)用為元,則的所有可能取值為,;;;;;若該單位在肋買(mǎi)設(shè)備的同時(shí)購(gòu)買(mǎi)了21件易耗品,設(shè)該單位一個(gè)月中購(gòu)買(mǎi)易耗品所需的總費(fèi)用為元,則的所有可能取值為,;;;;,所以該單位在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)應(yīng)該購(gòu)買(mǎi)21件易耗品【點(diǎn)睛】本題考查獨(dú)立事件的概率,考查離散型隨機(jī)變量的分布列和期望,考查數(shù)據(jù)處理能力.18.(1);(2)見(jiàn)解析.【解析】

(1)將轉(zhuǎn)化為對(duì)任意恒成立,令,故只需,即可求出的值;(2)由(1)知,可得,令,可證,使得,從而可確定在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,進(jìn)而可得,即,即可證出.【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,因?yàn)閷?duì)任意恒成立,即對(duì)任意恒成立,令,則,當(dāng)時(shí),,故在上單調(diào)遞增,又,所以當(dāng)時(shí),,不符合題意;當(dāng)時(shí),令得,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,所以要使在時(shí)恒成立,則只需,即,令,,所以,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,即,又,所以,故滿(mǎn)足條件的的值只有(2)由(1)知,所以,令,則,當(dāng),時(shí),即在上單調(diào)遞增;又,,所以,使得,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且所以,即,所以,即.【點(diǎn)睛】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)法求函數(shù)的最值及恒成立問(wèn)題處理方法,第(2)問(wèn)通過(guò)最值問(wèn)題深化對(duì)函數(shù)的單調(diào)性的考查,同時(shí)考查轉(zhuǎn)化與化歸的思想,屬于中檔題.19.(Ⅰ)答案見(jiàn)解析;(Ⅱ)不存在,理由見(jiàn)解析;(Ⅲ)【解析】

(Ⅰ)可取第一行都為-1,其余的都取1,即滿(mǎn)足題意;(Ⅱ)用反證法證明:假設(shè)存在,得出矛盾,從而證明結(jié)論;(Ⅲ)通過(guò)分析正確得出l(A)的表達(dá)式,以及從A0如何得到A1,A2……,以此類(lèi)推可得到Ak.【詳解】(Ⅰ)答案不唯一,如圖所示數(shù)表符合要求.(Ⅱ)不存在AS(9,9),使得l(A)=0,證明如下:假如存在,使得.因?yàn)?,,所以,?..,,,,...,這18個(gè)數(shù)中有9個(gè)1,9個(gè)-1.令.一方面,由于這18個(gè)數(shù)中有9個(gè)1,9個(gè)-1,從而①,另一方面,表示數(shù)表中所有元素之積(記這81個(gè)實(shí)數(shù)之積為m);也表示m,從而②,①,②相矛盾,從而不存在,使得.(Ⅲ)記這個(gè)實(shí)數(shù)之積為p.一方面,從“行”的角度看,有;另一方面,從“列”的角度看,有;從而有③,注意到,,下面考慮,,...,,,,...,中-1的個(gè)數(shù),由③知,上述2n個(gè)實(shí)數(shù)中,-1的個(gè)數(shù)一定為偶數(shù),該偶數(shù)記為,則1的個(gè)數(shù)為2n-2k,所以,對(duì)數(shù)表,顯然.將數(shù)表中的由1變?yōu)?1,得到數(shù)表,顯然,將數(shù)表中的由1變?yōu)?1,得到數(shù)表,顯然,依此類(lèi)推,將數(shù)表中的由1變?yōu)?1,得到數(shù)表,即數(shù)表滿(mǎn)足:,其余,所以,,所以,由k的任意性知,l(A)的取值集合為.【點(diǎn)睛】本題為數(shù)列的創(chuàng)新應(yīng)用題,考查數(shù)學(xué)分析與思考能力及推理求解能力,解題關(guān)鍵是讀懂題意,根據(jù)引入的概念與性質(zhì)進(jìn)行推理求解,屬于較難題.20.(1)若,則在定義域內(nèi)遞增;若,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減(2)證明見(jiàn)解析【解析】

(1),分,討論即可;(2)由題可得到,故只需證,,即,采用換元法,轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題來(lái)處理.【詳解】由已知,,若,則在定義域內(nèi)遞增;若,則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由題意,對(duì)求導(dǎo)可得從而,是的兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn),因此下證:,即證令,即證:,對(duì)求導(dǎo)可得,,,因?yàn)楣?,所以在上單調(diào)遞減,而,從而所以在單調(diào)遞增,所以,即于是【點(diǎn)睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性以及證明不等式,考查學(xué)生邏輯推理能力、轉(zhuǎn)化與化歸能力,是一道有

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