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oo

广东省佛山市2022-2023学年高二上学期数学期末试卷

姓名:班级:考号:

题号——四总分

4

评分

阅卷人

——、单选题

得分

oo

1.如图,直线/的倾斜角为()

n|p

fa

oo

2.已知向量3=(4,—2,3),b=(1,5,x),满足N_LB,贝收的值为()

A.2B.-2C.竽D.—竽

3.已知圆的一条直径的端点分别为Pi(2,5),P2(4,3),则此圆的标准方程是()

照媒

A.(%+3)2+(y+4)2=8B.(%-3)2+(y-4)2=8

C.(久+3)2+(y+4)2=2D.(久—3猿+(y—4)2=2

彝4.已知向量五=(1,0,V3),h=(1,2,0),则石在五上的投影向量是()

ooA.(耳,耳,°)B.0,喀)C.([,°,字)D.(-,-,0)

5.一个袋子中装有形状大小完全相同的6个红球,几个绿球,现采用不放回的方式从中

依次随机取出2个球.若取出的2个球都是红球的概率为京贝弧的值为()

A.4B.5C.12D.15

氐-?

6.已知直线,1:%+2冲—1=0与%:(3a—1)%—ay—1=0平行,则实数a的值为

()

A.1B.1C.0或1D.g或1

oo

22

7.过点M(2,1)作斜率为1的直线,交双曲线马—马=l(a>0,b>0)于A,B两

ab

点,点M为AB的中点,则该双曲线的离心率为()

A.苧B.V3C.苧D.V2

8.在两条异面直线a,b上分别取点4,E和点A,F,使A4i±a,且A&_Lb.已知

AiE=2,AF=3,EF=5,AA1=V6,则两条异面直线a,b所成的角为()

71兀

Ar2至

A-6BJTD.

-56

阅卷人

二、多选题

得分

9.对于一个古典概型的样本空间。和事件A,B,其中7i(O)=18,九(/)=9,71(B)=

6,n(4UB)=12则()

A.事件A与事件B互斥B.UB)=|

C.事件A与事件?相互独立D.P(AB)=1

27

10.已知曲线C的方程为?+金==1,则C可能是()

A.半径为VT7的圆

B.焦点在%上的椭圆,且长轴长为7^二1

C.等轴双曲线

D.焦点在y上的双曲线,且焦距为242k-16

11.已知抛物线C:y2=4久的焦点为F,过F的直线与C交于A、B两点,且A在x轴

上方,过A、B分别作C的准线1的垂线,垂足分别为才、B;则()

A.0A10B

B.若[4F|=5,则A的纵坐标为4

C.若而=2而,贝I」直线AB的斜率为

D.以A%'为直径的圆与直线AB相切于F

12.如图,在棱长为1的正方体ABC。—4/155中,O为面的中心,E、F分

别为BC和DiCi的中点,则()

2/23

oo

4

A.BiDl平面&EFB.平面AC%与平面&EF相交

C.点O到直线&E的距离为gD.点O到平面&EF的距离为平

oo阅卷人

—三、填空题

得分

n|p

即13.从长度为4,6,8,10的4条线段中任取3条,则这三条线段能构成一个三角形的

概率为.

fa

14.如图,在空间平移△ABC到△AB'C',连接对应顶点.设/=3,AB=b,AC=c,

M为A,。'中点,则用基底{1,b,0表不向量B。=.

oo

段15.已知F是双曲线C:今—1=l(a>0)的右焦点,P是C的左支上一动点,

媒4(0,2V3),若AAPF周长的最小值为10,贝UC的渐近线方程为.

16.圆锥曲线具有丰富的光学性质,从椭圆的一个集点发出的光线,经过椭圆反射后,

彝反射光线过椭圆的另一个焦点.如图,胶片电影放映机的聚光灯有一个反射镜.它的形状是

旋转椭圆.为了使影片门(电影胶片通过的地方)处获得最强的光线,灯丝心,与影片门

oo

Fi应位于椭圆的两个焦点处.已知椭圆C:琴+^=1,椭圆的左右焦点分别为2,F2,

一束光线从尸2发出,射向椭圆位于第一象限上的P点后反射光线经过点%,且

tanzF1PF2=则Z&PF2的角平分线所在直线方程为.

氐-?

oo

阅卷人

—四、解答题

得分

17.ZiZBC的三个顶点分别为4(1,2),B(3,0),C(4,5),M是AB的中点.

(1)求边AB上的中线CM所在直线的方程;

(2)求ABCM的面积.

18.每年的11月9日是我国的全国消防日.119为我国规定的统一火灾报警电话,但119

台不仅仅是一部电话,也是一套先进的通讯系统.它可以同中国国土上任何一个地方互通

重大灾害情报,还可以通过卫星调集防灾救援力量,向消防最高指挥提供火情信息.佛山

某中学为了加强学生的消防安全意识,防范安全风险,特在11月9日组织消防安全系列

活动.甲、乙两人组队参加消防安全知识竞答活动,每轮竞答活动由甲、乙各答一题.在每

轮竞答中,甲和乙答对与否互不影响,各轮结果也互不影响.已知甲每轮答对的概率为

|,乙每轮答对的概率为p,且甲、乙两人在两轮竞答活动中答对3题的概率为兴.

(1)求P的值;

(2)求甲、乙两人在三轮竞答活动中答对4题的概率.

19.已知椭圆C:,l(a>b>0),四点Pi(—L1),P2(0,b),P3(l,|),

Pg,-|)中恰有三点在椭圆C上.

(1)求C的方程;

(2)若斜率存在且不为0的直线/经过C的右焦点F,且与C交于A、B两点,设A

关于x轴的对称点为D,证明:直线BD过x轴上的定点.

20.如图,在多面体ABCDE中,平面ABC1平面ACDE,四边形ACDE是等腰梯形,

1

ED||AC,AB1AC,AE=ED=DC=^AC=1

4/23

oo

4

(1)若ZB=1,求BD与平面ACDE所成角的正弦值;

⑵若平面BDE与平面BCD的夹角为今求AB的长.

21.党的二十大kok电子竞技提出要加快建设交通强国.在我国960万平方千米的大地之下拥有超

oo

过35000座,总长接近赤道长度的隧道(约37000千米).这些隧道样式多种多样,它们

或傍山而过,上方构筑顶棚形成“明洞”;或挂于峭壁,每隔一段开出“天窗”形成挂壁公

n|p

即路.但是更多时候它们都隐伏于山体之中,只露出窄窄的出入口洞门、佛山某学生学过圆

的知识后受此启发,为山体隧道设计了一个圆弧形洞门样式,如图所示,路宽为16

fa

米,洞门最高处距路面4米.

oo

(1)建立适当的平面直角坐标系,求圆弧AB的方程.

段(2)为使双向行驶的车辆更加安全,该同学进一步优化了设计方案,在路中间建立

了2米宽的隔墙.某货车装满货物后整体呈长方体状,宽2米,高3.6米,则此货车能否通

照媒

过该洞门?并说明理由.

22.已知过原点的动直线A与圆C:久2+y2—8%+12=0相交于不同的两点A,B.

和(1)求线段AB的中点M的轨迹厂的方程;

oo(2)若直线%:y=丘上存在点P,使得以点P为圆心,2为半径的圆与r有公共

点,求k的取值范围.

氐-?

oo

答案解析部分

1.【答案】C

【知识点】直线的倾斜角

【解析】【解答】由题意可知:直线/的倾斜角为左的补角,即为孚.

4,4

故答案为:C.

【分析】利用已知条件结合直线的倾斜角的求解方法和两角互补的关系,进而得出直线1

的倾斜角的值。

2.【答案】A制

【知识点】平面向量数量积的坐标表示;利用数量积判断平面向量的垂直关系※

【解析】【解答】a1b,a-(4,—2,3),b=(1,5,%)※

E

*'?4x1+(-2)x5+3x=0,※

解得x=2※

故答案为:A.f※e

【分析】利用已知条件结合数量积为0两向量垂直的等价关系,再结合数量积的坐标表出

示得出实数x的值。腑

3.【答案】D※

K※-

【知识点】圆的标准方程※

?

【解析】【解答】由题意可知,圆心为线段P1P2的中点,则圆心为C(3,4),※

圆的半径为|CPi|=用(2—3)2+(5—4>=V2,

故所求圆的方程为(%-3/+(y-4猿=2.

故答案为:D.

【分析】利用已知条件结合中点坐标公式得出圆心坐标,再结合两点距离公式得出圆的

半径长,从而得出圆的标准方程。

4.【答案】C

【知识点】空间向量的投影向量

【解析】【解答】由题意可得:a-b=lxl+0x2+V3x0=l,|a|=

O

6/23

oo[f+()2+(百『=2'

故石在五上的投影向量为瞽需=扣=0,0,苧).

故答案为:C.

4

【分析】利用已知条件结合数量积的坐标表示和向量的模的坐标表示,再结合数量积求

投影向量的方法,进而得出了在卷上的投影向量。

5.【答案】A

oo【知识点】相互独立事件的概率乘法公式

【解析】【解答】一个袋子中有若干个大小质地完全相同的球,其中有6个红球,72个绿

n|p球,

从袋中不放回地依次随机取出2个球,取出的2个球都是红球的概率是受

fa

UHI6x5_1

川(6+7i)(5+n)-3,

解得n.=4(负值舍去).

故答案为:A.

oo

【分析】利用已知条件结合独立事件乘法求概率公式得出n的值。

6.【答案】C

【知识点】直线的一般式方程与直线的平行关系

塌媒【解析】【解答】由已知可得[穹解得a=0或卷

故答案为:C.

【分析】利用已知条件结合两直线平行斜率相等、纵截距不等,进而得出实数a的值。

oo

7.【答案】B

【知识点】双曲线的简单性质

【解析】【解答】设点4(%1,%),8(%2,丫2),

氐-?——左=1

则有1E,两式做差后整理得鲁于?缗笠=呢

[兆附_]xl~x2xl+x2b

la2b2

由已知=1,K1+%2=4,丫1+巧=2,

oo

1_a2

???2二

W^=V3

故答案为:B

【分析】利用已知条件结合代入法和双曲线的标准方程,再结合直线与双曲线相交,联

立直线与双曲线的方程,从而结合韦达定理和作差法以及双曲线中a,b,c三者的关系

式,进而得出a,c的关系式,再结合双曲线的离心率公式变形得出双曲线的离心率的※

值。※

8.【答案】B即

【知识点】异面直线及其所成的角;余弦定理E

【解析】【解答】如图,设两条异面直线a,b所成的角为。(0<。3刍,※

f※e

vAAr1a,AAr1b,A1E=2,AF=3,EF=5,AAr=逐,

K※-

.?.EF=EA+AA+AF※

±r?

2222※

则丽=(引+币+AF)2=西+A^A+AF+2M-A^A+2M-AF+2A^A-AF※

52=22+(V6)2+32±2x2x3cos。,

得cos。=■^或cos。=(舍去)

7T

,'-0=3

故答案为:B

【分析】设两条异面直线a,b所成的角为火0<89再利用1a,AA,1b,

ArE=2,AF=3,EF=5,44]=乃,再结合三角形法则和数量积的运算法则以及余

弦定理,进而得出满足要求的cos。的值,从而得出角。的值。

9.【答案】B,C

8/23

oo【知识点】互斥事件与对立事件;相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式

【解析】【解答】由题意可得:P(A)=喘=,P(B)=喘器,则P⑻=1—

IclJL)乙(LIJZjD

「⑻=|,

4*.*n(7lUB)=71G4)+n(B)—n^AB),

「??i(48)=n(i4)+n(B)-n{AU8)=3W0,即事件A与事件B不互斥,A不符合题

思;

可得:n^AUB)=n(12)-n(X)+n(AB)=12,

oo故P(4B)=^^q,P(1UB)=^P4,P(而)=1—P(4UB)=

1__5

j,P(AB)=1—P(4B)=*

n|p

可知B符合题意,D不符合题意;

XVP(XB)=P(4)P(2),

fa

事件A与事件3相互独立,C符合题意;

故答案为:BC.

oo【分析】利用已知条件结合互斥事件的定义、独立事件的定义、互斥事件加法求概率公

式、对立事件求概率公式、独立事件乘法求概率公式,进而找出正确的选项。

10.【答案】A,D

【知识点】二元二次方程表示圆的条件;椭圆的定义;双曲线的定义;双曲线的简单性质

塌媒

【解析】【解答】对于A选项,若曲线C为圆,则解得k=8,

此时,曲线C的方程为/+y2=17,该圆的半径为旧,A对;

彝对于B选项,若曲线C表示焦点在%轴上的椭圆,贝甲5n解得-9<k<8,

oo此时,椭圆C的长轴长为B不符合题意;

对于C选项,若曲线C为等轴双曲线,贝U25-k+9+k=0,无解,C不符合题意;

对于D选项,若曲线C表示焦点在y轴上的双曲线,贝解得卜>25,

此时,双曲线C的焦距为2V9+k+k-25=272k-16,D对.

氐-?

故答案为:AD.

【分析】利用已知条件结合圆的定义、椭圆的定义、椭圆的长轴求解方法、等轴双曲线

的定义、双曲线的焦距求解方法,进而找出正确的选项。

oo

1L【答案】B,C,D

【知识点】直线与圆锥曲线的综合问题

【解析】【解答】由题意可得:抛物线C:y2=4%的焦点/(1,o),准线/:久=—1,

设直线AB为%=771y+1,力(冬,yi)(7i>0),8(空,y2y则力(-1,y。,B(―1,

%),

联立方程{“1,消去y可得:y?-4my-4=0,

则』二16m2+16>0,yi+丫2=4m,37/2=-4,

对A:?.日=(*,%),OB=(d,y2y

-OA-OB=。哈)+yty2=-3H0,

.,.OA,砺不相互垂直,A不符合题意;

”2

对B::叫=今+1=5,则丫1=4或丫2=-4(舍去),

;.A的纵坐标为4,B符合题意;

对C:,.,都=(1—空,—yi),而=(空一1,>2),且4F=2FB,

'y=2V2仅]=-2V2

'-yi=2y1

2为=一应或J%=或(舍去),

/.-yi=2y2,则+y2=4m,解得

、yty2=-4

故直线的斜率符合题意;

ABk=-m=2a,c

22

对D:vZiiZz_\AB\=J(y1+y2)—4y1+y2-4y/m+1>

j|—1—2m—1|_1_2~~rv

...A'B'的中点M(—l,2m)到直线AB的距离d=一r~—=2Vm+1\A'B'\

_______________1

又丁|MF|=V4+4m2=2Vm2+1=|4?|,

故以才才为直径的圆与直线AB相切于F,D符合题意;

故答案为:BCD.

【分析】由题意结合抛物线的标准方程可得抛物线C:y2=轨的焦点坐标和准线方程,

f

设直线AB为第=771y+1,4(学,y1)(y1>0),8(空,y2)则力(一1,y。,3(—1,

为),再利用直线与抛物线相交,联立直线与抛物线方程结合判别式法和韦达定理得出

Z1>0,yi+y2=4m,丫1丫2=-4,再利用向量的坐标表示和数量积的坐标表示,再结

10/23

oo合数量积为o两向量垂直的等价关系,进而判断出示,砺不相互垂直;利用已知条件结

合两点距离公式得出A的纵坐标;再利用向量的坐标表示得出向量的坐标,再结合都=

2屈和向量共线的坐标表示和韦达定理,进而得出点A,B的纵坐标和m的值,进而得

出直线AB的斜率;利用中点坐标公式和两点距离公式以及点到直线的距离公式得出以

4

IB,为直径的圆与直线AB相切于F,从而找出正确的选项。

12.【答案】B,C

【知识点】平面内点到直线的距离公式;平面与平面之间的位置关系;直线与平面垂直的判定;

oo点、线、面间的距离计算

【解析】【解答】如图,以。为坐标原点建立空间直角坐标系,则有:

4(1,0,0),C(0,1,0),D(0,0,0),E8,1,0),F(0,1),0(1,1),

n|p

4(1,0,1),Bi(l,1,1),A。0,1),

fa

设平面&EF的法向量为运=(久,y,z),

_,[[(n-A-^F=—x+iy=0

由布=(-l,4,0),A^E=(-i,1,-1),贝耳_1,

(ji?A^E=—2x+y—z=0

oo令%=2,则y=4,z=3,则祠=(2,4,3),

设平面力CD1的法向量为沅=(a,b,c),

段由尼=(—1,1,0),CD^=(0,-1,1),则[?禁=_:+b=,,

媒令a=1,贝肪=c=L则沅=(1,1,1),

对A:。西=(1,1,1),则"*,即西与元不共线,

和二为。不与平面&EF垂直,A不符合题意;

oo对B:???"亚,,则沅与针不共线,

二平面4CD1与平面&EF相交,B符合题意;

=>j

对C:=(0,|,-1),则C0S〈&0',ArE)=|TT1°即〈“1。'

砧〉为锐角,

氐-?

,sin〈卡,A^E)=Jl-cos2〈硕,砧)=J

故点0到直线&E的距离为|4Msin〈卡,承〉=*,C符合题意;

对D:点O到平面力1EF的距离为卑刿=争,D不符合题意.

oo

故答案为:BC.

【分析】利用已知条件结合空间向量的方法,再结合线面垂直的判定定理、两平面相交

的位置关系、点到直线的距离公式、点到平面的的距离公式,进而找出正确的选项。

13.【答案】|

【知识点】古典概型及其概率计算公式

【解析】【解答】由题可得,取出的三条线段长度的可能性有:

(4,6,8),(4,6,10),(4,8,10),(6,8,10),其

中能构成三角形的有(4,6,8),(4,8,10),(6,8,10),

这三条线段能构成一个三角形的概率为最

故答案为:I

【分析】利用已知条件结合古典概型求概率公式,进而得出这三条线段能构成一个三角

形的概率。

14.【答案】a-b+|c

【知识点】平面向量的基本定理

【解析】【解答】由题意可得:BM=BA+AA+AM=-AB+AA+=a-b+^c-

故答案为:a—b+^c-

【分析】利用已知条件结合三角形法则、向量共线定理,进而结合平面向量基本定理,

从而得出3M=a-b+^co

15.【答案】y=+V3x

【知识点】双曲线的定义;双曲线的简单性质;三角形中的几何计算

12/23

oo【解析】【解答】由题意可得4(0,2V3),F(c,0),设F'(—c,0),

由双曲线的定义可得|PF|-|PF1=2a,

\PF\=2a+\PF'\,\AF\=V12+c2,

则A4PF的周长为

4

\PA\+\PF\+\AF\=\PA\+\PF'\+2a+V12+c2>\AF'\+2a+V12+c2,

当且仅当4P,W共线时,取得最小值,且为2a+2A/12+C2,

由题意可得2a+2?1不『=10,BP2CI+2V12+a2+3=10

oo解得a=1,

则渐近线方程为y=±、久=+V3x

n|p

fa

oo

媒【分析】由题意可得4(0,2V3),尸(c,0),设F'(—c,0),由双曲线的定义和勾股定理

得出仍用=2a+\PF'\,\AF\="2+c2,再利用三角形的周长公式和三点共线求最值

彝的方法,进而得出三角形AAPF的周长的最小值,且为2a+2V12+C2,由题意可得

2a+2V12+C2=10,进而得出a的值,从而得出双曲线的标准方程,再结合双曲线的

oo

渐近线方程求解方法得出双曲线的渐近线方程。

16.【答案】4%—2y—1=0

【知识点】直线的一般式方程;同角三角函数间的基本关系;余弦定理

【解析】【解答】如图,设NF/F2的角平分线与%轴交于点Q,???tanzFPF=

氐-?12

2

MW;奈=I,siMzFiPFz+COSZF1PF2=1,z&PFe(0,兀),

3

???COS/-F1PF2=可,

设PF】=m,PF=几,

oo2

「??m2+n2-223\m=^

则卜°SZ%nPB=—万而一=5,解得JI

m+n=4\n=2

??,PF/=竽=PF/+F2F1,即4&F2P为直角三角形

FPF

pc2,FiPF?,3^12_2,^F1PF2_1

又「cosZ-FrPF2=2cos—~--1=耳,???cos---------=忑,sin-----,---=忑

7T1

COSZPQF2=cos(2-^QPF2)=sinzQPF2=为,coszPQF2e(0,兀)

sinzPQF?=等,tanzPQF?=;鬻次=2

当x=l时,1+萼=1,得了=土梳,P(LJ),

43ZZ※

Q※

IpQ:y_,=2Q_l),即4久—2y—1=0制

E

f※e

【分析】设NF/F2的角平分线与久轴交于点Q,利用已知条件结合同角三角函数基本关※

K※-

系和(兀),进而得出的值,设再利用余弦定※

NFiPFe0,COSNF/F2PFi=m,PF2=n,?

理和椭圆的定义,进而得出m,n的值,再结合勾股定理判断出二角形ARF2P为直角三※

角形,再利用二倍角的余弦公式和诱导公式以及同角三角函数基本关系式和代入法,从

而得出点P的坐标,再利用点斜式得出直线PQ的方程,从而得出N&PF2的角平分线所

在直线的一般方程。

17.【答案】(1)解:由题意可知:AB的中点M为(2,1),

则边AB上的中线CM所在直线的方程为g=瓷,即2%一y—3=0.

(2)解:由(1)可得:?M|=J(4-2)2+(5-I]=2瓜且点B(3,0)到直线CM

/16-0-31375

的距离4=与节=可’

故4BCM的面积s=1\CM\Xd=:x26义萼=3?

14/23

【知识点】直线的两点式方程;直线的一般式方程;三角形中的几何计算

【解析】【分析】(1)利用已知条件结合中点坐标公式得出点M的坐标,再利用两点式

得出边AB上的中线CM所在直线的方程,再转化为边AB上的中线CM所在直线的一

般方程。

(2)利用已知条件结合两点距离公式和点到直线的距离公式,再结合三角形的面积公

式得出三角形ABCM的面积。

18.【答案】(1)解:设事件/="甲第一轮猜对",事件8="乙第一轮猜对“,事件C=

“甲第二轮猜对",事件。="乙第二轮猜对,

.??甲、乙两人在两轮竞答活动中答对3题的概率为

P{ABCD+ABCD+ABCD+ABCD)

n|p

那P(@)P(B)P(C)P(D)+PQ4)P(月)P(C)P(D)+PQ4)P(B)PC)P(D)

12225

解得p=,或p=(舍去)

3

?1?P=4;

(2)解:三轮竞答活动中甲乙一共答6题,甲、乙两人在三轮竞答活动中答对4题,即

总共有2题没有答对,

可能甲有两题没有答对,可能乙有两题没有答对,可能甲乙各有一题没有答对.

甲、乙两人在三轮竞答活动中答对4题的概率

2313212131

P=(2)3X废X4X(4)2+(4)3X废X3X(2)2+C3x(§)2XwX第X(4)2X4

31

96

卓:【知识点】互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式

加.

【解析】【分析】(1)利用已知条件结合独立事件乘法求概率公式、对立事件求概率公

式、互斥事件加法求概率公式,进而得出p的值。

(2)利用已知条件结合二项分布求概率公式和互斥事件加法求概率公式,进而得出

甲、乙两人在三轮竞答活动中答对4题的概率。

19?【答案】⑴解:根据椭圆对称性,点「3(1,|),。4(1,-|)必在椭圆上,

则尸1(一1,1)不在椭圆上,。2(0,8)在椭圆上,

所以C的方程为厚+二=1

43

(2)证明:由(1)得右焦点也1,0),

设直线Z:%=ty+l,力(%「%),B(X2,、2),则D(%i,-7i)

X2y2

联立彳+3=1,消去久得(3t2+4)y2+6ty—9=0,

,x=ty+1

.6t9

则%+当=一诉,y仍一诉

又直线BD:y=++:1(久_久2)+丫2,

x2X1

尽=0得久=-及氏-%1)+%=-,2(%2-%1)+伪+匕)%2=>2久1+当久2

D、y2+yi2y2+yiy2+yi

、24+匕%2=y2(tyi+i)+yi(H2+i)=1=2t(-3t2+/

功+yi及+当丫2+为一gt

3tZ+4

即y=0时,、=4,

直线BD过X轴上的定点(4,0).

【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题

【解析】【分析】⑴根据椭圆对称性,点P3(l,芬P4。,—金必在椭圆上,则

Pl(-1,1)不在椭圆上,P2(0,遍)在椭圆上,再利用代入法和椭圆的标准方程,进而得

出a,b的值,从而得出椭圆C的标准方程。

(2)由(1)得出右焦点坐标,设直线心%=ty+l,七工0,4(%「%),B(X2?

丫2),再利用对称性,则。(第1,-yi),再结合直线与

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