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文档简介

浙江省新高考2023-2024学年高一上学期期末模拟数学试题

学校:.姓名:.班级:考号:

一、单选题

1.已知集合/={尤|-24*43},N={x|lm;Zl},则AfcN=()

A.[-2,0]B.[-2,e)C.[-2,e]D.[e,3]

2.“a>炉”是“G>方”的()

A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分又不

必要条件

3.下列选项中满足最小正周期为万,且在上单调递增的函数为()

11(]\cos2无z1\sin2x

A.^=cos—xB.y=sin—xC.y=1—ID.y=I~I

f_九2r>0

4.若函数={-则函数的值域为()

A.[o,i)B.y,o]c.y,o)u(。』)D.y,i)

5.双碳,即碳达峰与碳中和的简称,2020年9月中国明确提出2030年实现“碳达峰”,

2060年实现“碳中和”.为了实现这一目标,中国加大了电动汽车的研究与推广,到2060

年,纯电动汽车在整体汽车中的渗透率有望超过70%,新型动力电池随之也迎来了蓬勃

发展的机遇.Peukert于1898年提出蓄电池的容量C(单位:A.h),放电时间f(单位:

h)与放电电流/(单位:A)之间关系的经验公式C=〃1,其中"=l°g22为Peukert

2

常数.在电池容量不变的条件下,当放电电流/=10A时,放电时间t=56h,则当放电电

流/=15A时,放电时间为()

A.28hB.28.5hC.29hD.29.5h

6.已知尤,yeR,x1+y2+xy=\,则()

A.f+y2的最大值为]且x+y的最大值为

33

B.f+y2的最大值为।且尤+y的最小值为0

C.f+)2的最小值为]且尤+y的最大值为38

33

D.f+y2的最小值为]且尤+y的最小值为0

a,a>b

7.已知函数/(x)=maxx2,—>,其中max{〃,/?}=',若土£[2,4],使得关于x

b,a<b

的不等式/(%)«/(〃)成立,则正实数,的取值范围为(

A.a>2^0<a<—B.a>2^0<a<—

24

C.aN4或D.〃之4或

8.如图所示,点M,N是函数/(x)=2sin(0x+e40>O,闸<]

的图象与X轴的交点,

点P在M,N之间的图象上运动,若A/(-l,O),且当△〃「双的面积最大时,PM±PN,

A./(O)=V2

B.〃x)的图象关于直线x=5对称

C.的单调增区间为[-1+瓯1+8可化eZ)

D.X2G[-1+8^,1+8ZC](^GZ),均有"网);"々)

二、多选题

9.将函数〃x)=Ain,f图象向右平移°个单位长度后得到函数g(x)的图象,

若函数g(x)为奇函数,则°的可能值为()

A.-巴B.工C.区D.女

126123

10.已知正实数无,y满足2%+>=孙,则()

[8

A.xy>8B.x+y>6C.-+—>4D.2x2y+y2>48

x-1y

11.已知定义在R上的非常数函数八X)满足〃x+y)=〃x)+/3-1,则()

A./(0)=1B./(x)-1为奇函数C.是增函数D.“X)是周期函

试卷第2页,共4页

e[0,1)

12.已知函数〃x)=i、,则以下结论正确的是().

-/(x-l),xe[l,+ao)

、乙

A.函数f(x)为增函数

B.%,x,G[0,+OO),|/(^)-/(%2)|<1

C.若在彳包”,心)上恒成立,则自然数〃的最小值为2

O

D.若关于光的方程2对/(切2+(加+2)"%)+1=0(根£2有三个不同的实根,则

三、填空题

13.已知一个扇形的面积为10,半径为5,则它的圆心角为弧度.

14.已知函数的图象经过点(2,-g),贝l|a=_.

logax,0<x<2

15.已知函数〃x)=1c.若函数/(x)存在最大值,则实数。的取值范围

一,%>2

、了

是.

JTTTTT

16.已知函数/(x)=sin(s+0)O>。,。V。〈兀),/(九)满足f(x+j)=/(—-x),/(--)=0,

且在区间(白[)上有且仅有一个互使/(%)=1,则。的最大值为________.

186

四、解答题

17.化简求值:

2--------------

52

(1)27-^(-3)+log336-21og32;

13cos(-a)-2cos—~a

(2)已知tana=g,求一-^―---\------------的值.

sinl—+6/l+3sin(^+cr)

18.已知集合4={尤(尤+a)(无-3)<0},集合8=[xeR>1

(1)若。=1,求AcB;

(2)若Ac3=0,求。的取值范围.

19.已知函数/⑴二^:+入。〉。,且awl).

a-12

⑴讨论函数的奇偶性;

⑵当0<a<1时,判断/(X)在(0,+00)的单调性并加以证明;

(3)解关于x的不等式/(x)>/(2x).

20.2022年8月9日,美国总统拜登签署《2022年芯片与科学法案》.对中国的半导体

产业来说,短期内可能会受到“芯片法案”负面影响,但它不是决定性的,因为它将激发

中国自主创新的更强爆发力和持久动力.某企业原有500名技术人员,年人均投入。万

元(a>0),现为加大对研发工作的投入,该企业做出适当调整,把原有技术人员分成维

护人员和研发人员,其中维护人员》名(xeN*),调整后研发人员的年人均投入增加

(2力%,维护人员的年人均投入调整为机-蒿J万元.

(1)若要使调整后研发人员的年总投入不低于调整前500名技术人员的年总投入,求调整

后的研发人员的人数最少为多少人?

⑵若对任意100WxV200(xwN*),均有以下两条成立:①调整后研发人员的年总投入

不低于维护人员的年总投入;②调整后维护人员的年人均投入不少于调整前500名技术

人员年人均投入.求实数,"的取值范围.

⑴求函数的对称中心;

(2)先将函数y=/(x)图象上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),然后将

得到的函数图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),最后将所得图象

向左平移?个单位后得到函数产g(x)的图象.若|g(无H&1对任意的恒

成立,求实数r的取值范围.

22.已知函数/(%)=麻2-4+依2+云(a>0).

⑴若。=>=1,求函数的最小值;

(2)若函数/(X)存在两个不同的零点七与巧,求血+员的取值范围.

试卷第4页,共4页

参考答案:

1.D

【分析】由对数函数单调性解不等式,化简N,根据交集运算求解即可.

【详解】因为N={XlnxVl}={x|x之e},M={x|-2<x<3),

所以McN=[e,3],

故选:D

2.A

【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合不等式的性质判断

【详解】若〃=。*二一1,贝U满足6>8,而Q=OvZ?2=1,所以由&>人不能推出

当时,贝!]6>同,当Z?20时,^[a>b,当人<0时,4a>-b>b,所以当a〉。?时,

有y[a>b,

所以、〉炉”是“Gb”的充分不必要条件,

故选:A

3.C

【分析】利用周期排除A,B,再利用复合函数单调性在C,D中可得到正确答案.

T=2E=至=4万2万2万

【详解】对选项A,B其周期为。一1,选项C,D其周期为7='=胃=万,

202

故排除选项A,B;

对于C:cos2x在上为单调递减,则y=在卜上为单调递增,故C正确;

对于D:sin2x在]0,?]上为单调递增,则>=[£]在[。孑)上为单调递减,故D错误.

故选:C

4.D

【解析】分别根据二次函数和指数函数的性质,求得区间©+劝和(-池。)上点值域,即可

求解.

【详解】由二次函数的性质,可得函数y=-Y在区间[0,+8)单调递减,

当x=0,函数取得最小值,最小值为丫=0,即值域为(-8,0];

答案第1页,共16页

由指数函数的性质,可得函数y=2'在区间(-乱0)单调递增,此时值域为(0,1),

综上可得,函数的值域为(—4).

故选:D.

5.A

【分析】根据题意求出蓄电池的容量C,再把/=15A代入,结合指数与对数的运算性质即

可得解.

【详解】由c=/8。,得/=10时,t=56,即io吗2.56=C;

/-15盯,c=152-t'.-.io2-56=152-f

「2\叫2<3Ylog-2I

2562

.-.r=l-I-=lI-56=2-'-56=-X56=28.

故选:A.

6.C

【分析】利用尤2+y222孙可求出了2+y2的最小值,利用(X+»24町可求出*+>的最大值.

【详解】利用尤2+/\2孙,贝+孙=14/+/+土产,整理得

当且仅当*=儿即/=丁=1时取得等号,即V+y2的最小值为:;

利用(x+y)2N4xy,x1+y~+xy=\=(x+y)2-xy,即孙=(x+y)?-1V/,整理得

''''4

(x+>)243,即一亚vx+”空,

333

当且仅当x=y=3时取得等号,故x+y的最大值为2叵.

-33

故选:C

7.B

X2,X>1

【分析】根据题意得出分段函数/(尤)=匕0<x<l,若mxw[2,4],使得关于无的不等式

X

x2,x<0

f(x)Vf(a)成立,则/⑷在xw[2,4]上的最小值,即〃a)24,即可分类求解得出

答案.

答案第2页,共16页

x2,x>1

【详解】由题意可知"X)=Lo<x<l,

X

x2,x<0

若,e[2,4],使得关于无的不等式/(%)<f(a)成立,

则在无e[2,4]上的最小值,

.-./(«)>/(2)=4,

。为正实数,

贝!|当0<°<1时,/(«)=—>4,解得0<aW!;

当时,f^a)=(T>4,解得aN2,

综上,正实数a的取值范围为或0<a

故选:B.

8.C

【分析】根据题意求出从而求得此函数表达式,再运用三角函数相关知识对各选项逐一

分析即可.

【详解】因为当的面积最大时,尸在最高点,所以小=2,

又PM1PN,由函数〃x)=2sin(s;+0)的对称性质知,PMN为等腰直角三角形,

所以在RtZVW/中,|MN|=2力=2x2=4,

T..271TT

所以5=MM=4,T=8,即时=8,又。>0,所以。=2,

因为函数"x)=2sin]:x+,经过M(T,0),则=2sin]-:+、|=0,

所以+°=E(左eZ),即0=析+:(%€2),又因为[d<],所以取夕=j.

所以函数表达式为/(x)=2sinx+:]

对于A,/(O)=2sin^=2x^=V2,故A正确;

对于B,45)=2sin[B+3=2sin[g]=-2,取得函数最小值,所以的图象关于直

答案第3页,共16页

线x=5对称,故B正确;

对于C,42H--^<^.x+^<2fon-^(Z:eZ),解得8%—3WxW8左+l(leZ),

所以〃x)的单调增区间为[-3+8匕1+8修住eZ),故C错误;

对于D,由C选项分析以及题意可知函数图象在[-1+8左,1+8可(左eZ)区间上为x轴上方单

调递增部分,

结合图象可知,此部分图象上凸,满足%,々«-1+瓯1+8用化eZ),均有

)故口正确.

故选:C

9.AC

【分析】先由平移变换得到83=氐{2苫-29-小,再根据函数g(x)为奇函数,由

-2^?--=k7i,keZ求角室

6

【详解】解:函数/(上氐,天-。图象向右平移°个单位长度后得到函数

8(力=百5皿(2(_1一夕)一2]=百$111(2苫一2夕一?]的图象,

因为函数g(尤)为奇函数,

所以一2<p-J=kBkcZ,解得0=-竺一二,左eZ,

6212

所以。的可能值为咤TT或二5TT,

故选:AC

10.AD

【分析】对于A,运用基本不等式得2x+y22历,得孙22而,求解即可判断;对于

21y

B,由题得一+—=1,根据乘“1”法,结合基本不等式即可判断;对于C,由题得x=:,

yxy-2

]8V8

得一-+-=:;+—1,结合基本不等式即可判断;对于D,由选项A得孙28,

x-1y2y

又2尤2y+>2=(2x+l)~+(y+l)~-2>2-(2x+l)-(j+l)-2=4xy+4x+2y=6xy即可判断.

【详解】由题知,正实数天,,满足2x+y=孙,

所以2+工=1,

答案第4页,共16页

对于A,因为2、+yN212xy,

所以知之212孙,

所以孙,即孙28,故A正确;

x+y=(x+y)/工+口="+1+322手+3=2行+3,

对于B,

{yX)yx\yx

当且仅当生=上且2+^=1,即x=&-l,y=2-应时取等号,故B错误;

yxyx

对于C,因为2%+y=孙,

y

所以x=

y—2

111,一2y

所以]_2―^~—耳

y-2y—2

所以,+§=2十号一IN22.号一1=3,

x-1y2y72y

y8y

当且仅当^=一,且x=3=,即x=2,y=4时取等号,故C错误;

2yv-2

对于D,由选项A得W28,

所以2x2y+y2=2x-xy+y2=2x(2x+y)+y2=4炉+2xy+y2=4x2+4x+2y+y2

=(2x+l)~+(>+1)--2>2-(2x+l)-(y+l)-2=4xy+4x+2y=6xy>48,

21

当且仅当2x+l=y+l,且一+—=1,即x=2,y=4时取等号,故D正确;

yx

故选:AD

11.AB

【分析】对于A项、B项,令x=y=O,令〉=一%代入计算即可;对于C项、D项,举反

例判断即可.

【详解】对于A项,令x=y=O得:/(0)=2/(0)-1,解得:/(0)=1,故A项正确;

对于B项,令,=一%得:/(O)=/(x)+/(-x)-l,由A项知,/(0)=1,所以

(/(x)-l)+(/(-%)-1)=0,所以/。)一1为奇函数,故B项正确;

对于C项,当/'(无)=—尤+1时,/■(尤+y)=-尤-y+l,

/«+/(y)-l=-A-+l+(-y)+l-l=-x-y+l,满足/(中)"。)+/(、)-1,但

/(幻=-犬+1是减函数.故©项错误;

答案第5页,共16页

对于D项,当于x)=x+l时,f(x+y)=x+y+l,f(x)+f(y)-l=%+l+y+l-l=x+y+l,

满足/U+y)=/(x)+/(y)-l,但于(x)=x+1不是周期函数.故D项错误.

故选:AB.

12.BCD

【分析】根据题意,作出可知+时,=作出函数〃力的图象,根

据数形结合逐项检验,即可得到正确结果.

【详解】设xe[l,2)时,则x—1目0,1),所以〃XT)=J^T,

又〃尤)=g/(xT),所以当xe[l,2)时,〃£)=:而1;

当xe[2,3)时,则所以〃x-l)=g,

又〃x)=g"xT,所以当xe[2,3)时,=与;

当xe[3,4)时,贝(]x—1e[2,3),所以/(x-l)=.>/彳_3,

又〃尤)=:/(xT),所以当了目3,4)时,=

28

所以由此可知+时,〃尤)=?质二;作出函数“X)的部分图象,如下图所示:

由图象可知,函数/(尤)不为增函数,故A错误;

由图象可知,/(x)e[0.1),

所以看,x2e[0,-H»),|/(^,)-/(%2)|<1,故B正确;

在同一坐标系中作出函数/(X)和函数y=;的图象,如下图所示:

O

答案第6页,共16页

3

由图象可知,当xe[2,e)时,恒成立,所以〃的最小值为2,故C正确;

O

令方=F(%),则,£[0,1],则方程2对/(切之+(m+2)/(x)+l=0(mGR)等价于

2mt2+(m+2)^+l=0(meR),gp(m/+l)(2z+l)=0,所以"一--,或/二一!(舍去),

m2

在同一坐标系中作出函数/'(X),函数y=;和函数y=g的图象,如下图所示:

由图象可知'当一3c-时,即——寸,

关于X的方程2m+(m+2)/(x)+l=0(m£R)有三个不同的实根,故D正确.

故选:BCD.

4

13.-/0.8

5

【分析】利用扇形的面积公式列方程即可求解.

【详解】设扇形的圆心角为。,

扇形的面积S=即io=不戊x5?,解得戊二二,

225

_4_

所以扇形的圆心角为二弧度,

4

故答案为:—.

答案第7页,共16页

14.-/0.25

4

【分析】根据题意代入点(2,-5运算求解即可.

【详解】因为函数/⑴=xa-2*的图象经过点(2,-g),

则%-22=-7(,解得£=1

故答案为:—.

4

15.(1,4]

【分析】分段求出函数在不同区间内的范围,然后结合了(X)存在最大值即可求解

【详解】当0<。<1时,函数不存在最大值,故。>1,

当0<xW2时,/(x)=logflx在区间(0,2]上单调递增,

所以此时/(x)e(fo,k)ga2];

当x>2时,〃力=:在区间(2,+助上单调递减,所以此时/(x)e(0,£|,

若函数存在最大值,^logfl2>|,解得。44,又。>1,

所以。的取值范围为(1,4]

故答案为:(1,4]

129

16.

4

【分析】根据函数/(X)的对称轴以及/(-17T)=0可求得关于正整数k的表达式,根据/(X)

在区间上有且仅有一个%使/®)=i,可确定正整数左的取值范围,分类讨论,即

186

可确定答案.

【详解】因为“X)满足〃%+勺=/。-尤),/(-争=0,即工建为了(为的一条对称轴,

兀717r

—飞①+(P=k17i,日.—co~\~(p=&兀+5,k],k?cZ,

则0=3(2左+1)也卡二,其中左=右一《,k'=-k+2k\,

424一一

且女次'同为奇数或偶数;

又f(x)在区间喘$上有且仅有一个X。使/(%)=1,

loO

答案第8页,共16页

故要求。的最大值,需使金,少包含的周期应最多,

186

所以工-E=042T,得0<OW36,即3(2、+1)W36,."V23.5,

61894

1413兀

当左=23时,。一“为奇数,则展彳,

,11441133兀兀f6553

止tI匕日寸---------w—兀,—兀

4444(248

当中/+[等于竽或等时’小。)=1,不合题意;

当"22时,。二竽,%,为偶数,。<夕一则eg

„,113355兀兀门747

止匕时——X+—G——71,——兀

444(88

当竽x0+:等于5或当时,〃飞)=1,不合题意;

一129,犬为奇数,。〈夕〈兀,则夕=37¥t

当上=21时,G)=

44

,,J293兀"61491

止匕时才XH----G----71,----7T

41248

当1宁OQX。+于QJT等于Q半qr时,合乎题意;

由于。=3(2左+1),即。随着左的增大而增大,

4

故。的最大值为12一9,

4

129

故答案为:——

4

【点睛】难点点睛:本题是关于三角函数解析式的求解问题,要根据函数的性质求得解析式

中得参数,难点在于求得参数。的表达式之后,要能根据函数在区间(白,当上有且仅有一

186

个X。使/(x0)=l,结合正弦函数性质,分类讨论上的取值,确定。.

17.(1)8

(2)-24

【分析】(1)根据指数幕和对数的运算性质即可求解;

(2)分别利用诱导公式和同角三角函数的关系将所求式子化简为

JI

13cos(-①-2cos(万-a)的-2tana

,然后将tana=;代入即可求解.

sing+o)+3sin(7r+a)1-3tan

答案第9页,共16页

3—QZT

【详解】(1)原式=3弓一3+咋3户

=32-3+2

13eos(-«)-2Cos(--«)i3cosa_2sina

(2)因为---------------=——=-------———

sin(|+a)+3sin(7t+«)cosc-3sina

13—2tan。1

—-----,又因为tanc=彳,

1-3tana2

13cos(-«)-2Cos(--«)13-2tanc13-1»

所以一------------——=------=—=-24.

sin(—+a)+3sin(7t+a)—tana1--

18.(1)AnB=(l,2)(2)a<-2

【分析】(1)分别求出一元二次不等式及分式不等式的解,然后根据集合的交集运算,即可

得到本题答案;

(2)分。=-3,a<-3和a>-3三种情况考虑,即可确定。的取值范围.

【详解】解:根据题意,集合B=乙>11=(1,2),

(1)若a=l,则集合A={xeR|(x+l)(x-3)<0}=(-1,3),

所以AcB=(l,2);

(2)集合A={xeR|(x+a)(x-3)<0},

若。=一3,则A=0,满足题意;

若a<—3,则A=(3,—a),显然Ac3=0;

若a>-3,则A=(-a,3),当-a>2时,AoB=0,此时-3<a4-2;

综上所述:a<-2.

【点睛】本题主要考查集合的交集运算,其中涉及一元二次不等式和分式不等式的求解,以

及根据集合的关系确定参数。的取值范围.

19.(1)奇函数

(2)增函数,证明见解析

⑶当0<“<1时,解集为(-8,0),当”>1时,解集为(0,+8).

【分析】(1)根据奇函数的定义证明;

答案第10页,共16页

(2)根基单调性的定义证明;

(3)利用单调性和奇偶性解不等式.

【详解】(1)由。,一1x0可得XHO,所以/⑴的定义域为(T,0)U(0,+O>),

又因为•/■(x)=—7+;=ax+l1ax+1

u—1Z2(ax-l)~2ax-l

所以/(f)=gGF1l+ax1ax+l

=—/(无),

ci—121—a产2ax-l

所以函数/(X)为奇函数.

(2)判断:/(元)在(0,+8)的单调递增,证明如下,

Vx(,x2e(0,+oo),%1<x2,

%)一/(%)川/一六优2一〃

(ax'-1)(«X2-1)

因为王所以,

且〈I,。%—1<0,。"2一1<。,

Xi

屋2-a

所以失<0,所以“%)<八/),

所以在(0,+s)的单调递增.

(3)由(2)可知,当0<a<l时,/(x)在(0,+可的单调递增,

且函数人无)为奇函数,所以/(无)在(-双。)的单调递增,

又因为x,2x同号,所以由/(x)>/(2x)可得x>2x解得x<0,

当。>1时,以下先证明了⑴在(0,+8)的单调递减,

Vx1,x2G(0,+oo),玉<x2,

/(再)-/区)=/⑺=六-4=⑺I*;:」),

因为。>1,X]<%2,所以a*>a”

且°飞>1,。均>l,ax,-1>0,«^-l>0,

ax--ax'

所以①_])(“£_])>°,所以/(占)〉/(/),

答案第11页,共16页

所以在(0,+◎的单调递减.

且函数/⑺为奇函数,所以/⑺在(-8,。)的单调递减,

又因为x,2x同号,所以由/«>f(2x)可得x<2x解得x>0,

综上,当。<a<1时,解集为(-8,0),当“>1时,解集为(0,+8).

20.(1)50A

(2)15<»1<19

【分析】(1)根据题意得至以500—尤)[1+(2尤)%]。2500。(。>0),解得答案.

(2)根据题意得至1」(500-x)[l+(2x)%]a2x(相一意)。,a^m-^>a,解不等式并利

用均值不等式计算得到范围.

【详解】(1)调整后研发人员的年人均投入为[l+(2x)%]a万元,

贝!)(500-力[1+(2力%]。2500<7(。>0),整理得0.02/-9尤40,解得0VxV450,

又因为xeN,所以要使这(500-x)名技术研发人员的年总投入不低于调整前500名技术人

员的年总投入,调整后的研发人员的人数最少为50人.

(2)(500-x)[l+(2x)%]a>x|,两边同除以办得(且叫—,

V100JVx八100J100

整理得用4汇500+土X+9;

x20

(7x)7x

a\m----\>a,解得根2——+1;

Ilooj100

7X500X

故志+1«机《汇+为+9(100«%«200)恒成立,

^22+A+9>2.——+9=19,当且仅当&=上,即x=100时等号成立,所以〃区19,

x20Vx20x20

100<x<200,当x=200时,M+1取得最大值15,所以加215,

所以15V7"V19.

21(ku兀Q

-⑴匕-五舛代名

⑵[0』

答案第12页,共16页

【分析】(1)根据函数图象求得〃尤)的解析式,然后利用整体代入法求得〃X)的对称中心.

(2)利用三角函数图象变换的知识求得g(x)的解析式,根据g(x)在区间--,0上的值

域转化不等式|g(x)-r|wi,由此求得力的取值范围.

【详解】(1)由图可知:一==:,所以7=[=女,所以0=4,/(x)=^sin(4x+^),

231242co3

又/[l^]=:sin[m+e]=;,sin(m+e]=l,m+9=2E+T,

所以°=2E+—,keZ.

6

所以/(%)=;sin(4x+2E+6]=gsin14x+E

令4x+一=左兀,keZ,

6

r>kit7L

则冗二------,keZ.

424

所以“力的对称中心为。一第o)

keZ.

(2)由题g(x)

当xe——,0,2x+—e0,—时,g(x)e[0,1].

因为|g(x)—|vi对任意的xeT,。恒成立,

g(尤)maxW

g(x)mM"l+f

所以/[0』.

22.(l)/Wmin=0

(2)三+3>2

xxx2

【分析】(1)由题意可知"x)=k2-l|+Y+x,对自变量X进行分类讨论,将函数“

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