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文档简介

云南省石屏县一中2024届高三第四次模拟考试数学试卷

考生须知:

1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.已知抛物线C:V=4x和点。(2,0),直线无="-2与抛物线C交于不同两点A,B,直线5D与抛物线。交于

另一点E.给出以下判断:

①直线OB与直线OE的斜率乘积为-2;

②AE//y轴;

③以BE为直径的圆与抛物线准线相切.

其中,所有正确判断的序号是()

A.①②③B.①②C.①③D.②③

2.已知函数/⑴的定义域为(0,+8),且/用黄㈤受琴,当0<%<1时,〃%)<0.若/(4)=2,则函数

在[1,16]上的最大值为()

A.4B.6C.3D.8

10glx,x>0

3.已知函数,(九)=,若关于x的方程/"(x)]=0有且只有一个实数根,则实数a的取值范围是()

a

A.(-oo,0)(0,1)B.(-00,0)O(1,+oo)

C.(—8,0)D.(0,l)O(l,+a))

4.已知某几何体的三视图如图所示,其中正视图与侧视图是全等的直角三角形,则该几何体的各个面中,最大面的面

积为()

A.2B.5C.V13D.V22

5.在AABC中,内角A的平分线交BC边于点。,AB=4,AC=S,BD=2,则AABD的面积是()

A.1672B.y/15C.3D.8A/3

6.某校8位学生的本次月考成绩恰好都比上一次的月考成绩高出50分,则以该8位学生这两次的月考成绩各自组成

样本,则这两个样本不变的数字特征是()

A.方差B.中位数C.众数D.平均数

7.已知集合A=1,3,标},B={l,m},若=贝!|加=()

A.0或若B.0或3C.1或出D.1或3

8.若函数/(%)="的图象上两点N关于直线y=x的对称点在gCv)=G:-2的图象上,则4的取值范围是

()

A.1-00,!"]B.(―s,e)C.D.(O,e)

9.已知不重合的平面。7和直线/,贝”的充分不必要条件是()

A.a内有无数条直线与£平行B.Z±a且/-LP

C.«1/且D.a内的任何直线都与£平行

10.双曲线。:必-2y=1的渐近线方程为()

A.x+yfly=0B.x±2y-0

C.V2x±y=0D.2x+y-0

11.已知复数z满足i(3+z)=l+"贝!Jz的虚部为()

A.-iB.iC.-1D.1

12.在直角坐标系中,已知A(1,0),B(4,0),若直线x+3-1=0上存在点P,使得旧L|=2|P5|,则正实数机的最

小值是()

A.-B.3C.—D.73

33

二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.设/⑴=湃(A0),过点尸Q,0)且平行于y轴的直线与曲线C:y=f(x)的交点为。,曲线C过点。的切

线交x轴于点R,若S(1,f(1)),则△PRS的面积的最小值是.

14.已知△ABC得三边长成公比为,二的等比数列,则其最大角的余弦值为.

y>x

15.已知实数X,y满足2x—丁20,则2=上的最大值为____.

_x+2

x+y<5

7171

16.在ABC中,AB=2,B=—,C=—,点P是边的中点,则AC=,APBC=.

46

三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

17.(12分)为增强学生的法治观念,营造“学宪法、知宪法、守宪法”的良好校园氛围,某学校开展了“宪法小卫士”

活动,并组织全校学生进行法律知识竞赛.现从全校学生中随机抽取50名学生,统计他们的竞赛成绩,已知这50名

学生的竞赛成绩均在[50,100]内,并得到如下的频数分布表:

分数段[50,60)[60,70)[70,80)[80,90)[90,100]

人数51515123

(1)将竞赛成绩在[70,100]内定义为“合格”,竞赛成绩在[50,70)内定义为“不合格”.请将下面的2x2列联表补充完

整,并判断是否有95%的把握认为“法律知识竞赛成绩是否合格”与“是否是高一新生”有关?

合格不合格合计

高一新生12

非高一新生6

合计

(2)在(1)的前提下,按“竞赛成绩合格与否”进行分层抽样,从这50名学生中抽取5名学生,再从这5名学生中随

机抽取2名学生,求这2名学生竞赛成绩都合格的概率.

参考公式及数据:底=而而7GM'其中〃=+

2

P(K>k0)0.1000.0500.0100.001

2.7063.8416.63510.828

18.(12分)在四棱柱ABCD—AgCQ中,底面ABC。为正方形,ACBD=O,平面ABC。.

10

(i)证明:4。〃平面

(2)若=的,求二面角Dx-ABi-A的余弦值.

19.(12分)已知点加(%,为)为椭圆C:J+y2=l上任意一点,直线/:x°x+2%y=2与圆(X—11+俨=6交于A,

B两点,点歹为椭圆C的左焦点.

(1)求证:直线/与椭圆C相切;

(2)判断是否为定值,并说明理由.

20.(12分)[选修4-4:极坐标与参数方程]

x—A/2+y/2cosa

在直角坐标系xQy中,曲线G的参数方程为土厂(a是参数),以坐标原点。为极点,x轴的正半轴

y=J2sina

为极轴建立极坐标系,曲线。2的极坐标方程为0=4sin,.

(1)求曲线G的极坐标方程和曲线02的直角坐标方程;

(2)若射线夕=分[0</<[与曲线4交于0,A两点,与曲线交于O,3两点,求侬+|冲取最大值时tan£

的值

21.(12分)已知函数/(x)=Asin(ox+°)(4〉0,。>0,一个<°<勺的最小正周期是万,且当x=工时,/(%)

V2276

取得最大值2.

(1)求的解析式;

(2)作出/(%)在[0,句上的图象(要列表).

22.(10分)设S.为等差数列{%}的前几项和,且4=5,S6+S5=2S4+35.

(1)求数列{凡}的通项公式;

(2)若满足不等式几.(、反)”+(-1)15”<0的正整数“恰有3个,求正实数2的取值范围.

参考答案

一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1、B

【解析】

由题意,可设直线OE的方程为%=冲+2,利用韦达定理判断第一个结论;将X="-2代入抛物线C的方程可得,

%乃=8,从而,%=-%,进而判断第二个结论;设p为抛物线C的焦点,以线段m为直径的圆为则圆心M

为线段班的中点.设3,E到准线的距离分别为4,4,的半径为R,点M到准线的距离为d,显然3,E,

产三点不共线,进而判断第三个结论.

【详解】

解:由题意,可设直线OE的方程为%=%+2,

代入抛物线。的方程,有4切-8=0.

设点3,E的坐标分别为(七,%),(%,%),

则%+乂=4根,yxy2=-8.

所玉%2=(冲1+2)(殁2+2)=加2%%+2%(必+%)+4=4.

则直线08与直线OE的斜率乘积为"=-2.所以①正确.

X]/

将x=(y-2代入抛物线。的方程可得,以%=8,从而,%=-%,

根据抛物线的对称性可知,A,E两点关于x轴对称,

所以直线AE//y轴.所以②正确.

如图,设p为抛物线。的焦点,以线段8E为直径的圆为

则圆心M为线段跖的中点.设3,E到准线的距离分别为4,4,:的半径为R,点〃到准线的距离为d,

显然3,E,产三点不共线,

r-4+d,\BF\+\EF\\BE\叱一…十丁收

则d=1'2=!————=n所以③不正确.

222

故选:B.

【点睛】

本题主要考查抛物线的定义与几何性质、直线与抛物线的位置关系等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力和

创新意识,考查数形结合思想、化归与转化思想,属于难题.

2、A

【解析】

(vrjA

根据所给函数解析式满足的等量关系及指数塞运算,可得/+”")=〃〃2);利用定义可证明函数/(%)的单调

性,由赋值法即可求得函数/(X)在[1,16]上的最大值.

【详解】

函数/(九)的定义域为(0,+8),且2尼).

则/[?[+/(")=/(m);

任取七,W«0,y),且不<々,贝!10<土<1,

X2

/\

故了工<0,

/、

X

令a=X],n=x2,则/土+7(-^2)=/(1)»

\x2J

/\

即/(xj-/(尤2)=了—<0,

kx2J

故函数/(X)在(0,+8)上单调递增,

故/")0=/。6),

令机=16,72=4,

故〃4)+〃4)=〃16)=4,

故函数/(x)在[1,16]上的最大值为4.

故选:A.

【点睛】

本题考查了指数塞的运算及化简,利用定义证明抽象函数的单调性,赋值法在抽象函数求值中的应用,属于中档题.

3、B

【解析】

利用换元法设f=/(x),则等价为/。)=0有且只有一个实数根,分a<0,a=0,a>。三种情况进行讨论,结合函

数的图象,求出。的取值范围.

【详解】

解:设/=/(力,则/'。)=0有且只有一个实数根.

当a<0时,当时,=<0,由/⑺=0即解得f=l,

结合图象可知,此时当1=1时,得/(力=1,则x是唯一解,满足题意;

当a=0时,此时当尤<0时,==0,此时函数有无数个零点,不符合题意;

当a>0时,当尤<0时,/(%)=ae[a,+oo),此时/(x)最小值为a,

结合图象可知,要使得关于X的方程。/(%)]=0有且只有一个实数根,此时。>1.

综上所述:a<0或。>1.

故选:A.

【点睛】

本题考查了函数方程根的个数的应用.利用换元法,数形结合是解决本题的关键.

4、D

【解析】

根据三视图还原出几何体,找到最大面,再求面积.

【详解】

由三视图可知,该几何体是一个三棱锥,如图所示,将其放在一个长方体中,并记为三棱锥

P-ABC.S^AC==V13,S砥AC=叵'SAABC=2,故最大面的面积为巨.选D.

【点睛】

本题主要考查三视图的识别,复杂的三视图还原为几何体时,一般借助长方体来实现.

5、B

【解析】

利用正弦定理求出CD,可得出BC,然后利用余弦定理求出cos6,进而求出sin8,然后利用三角形的面积公式可

计算出的面积.

【详解】

.AD为的C的角平分线,则NB4T)=NC4。.

ZADB+ZADC=71,则NADC=»—NAD5,

sinZADC=sin(左一ZADB)=sinZADB,

*-,十ABBD42c

在AABZ)中,由正弦定理得一--------=1--------,即an1--------=---------,①

sinZADBsinZBADsinZADBsinZBAD

A「mQ「力

在AACD中,由正弦定理得二--------=----------,即二---------=----------,②

sinZADCsinZADCsinZADCsinZCAD

21

①+②得——=-.解得CD=4,.,.5C=BD+CD=6,

CD2J

4AHnAB-+BC2-AC-1,nr-----7-/

由余弦定理得cos3=---------------=——,sinB=A/1-COS-B=----,

2ABBC44

因此,AABZ)的面积为S。⑷=;48,3。5M3=,石.

故选:B.

【点睛】

本题考查三角形面积的计算,涉及正弦定理和余弦定理以及三角形面积公式的应用,考查计算能力,属于中等题.

6、A

【解析】

通过方差公式分析可知方差没有改变,中位数、众数和平均数都发生了改变.

【详解】

由题可知,中位数和众数、平均数都有变化.

本次和上次的月考成绩相比,成绩和平均数都增加了50,所以(龙"-El?没有改变,

1__

根据方差公式52=-x)2+•+(4-x)2]可知方差不变.

8

故选:A

【点睛】

本题主要考查样本的数字特征,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.

7、B

【解析】

因为=A,所以A,所以根=3或加=.

若m=3,则4={1,3,右},8={1,3},满足4。5=4.

若m=,解得〃z=0或m=1.若〃z=0,则A={1,3,0},8={1,3,0},满足AD5=A.若zn=l,

A={1,3,1},3={1,1}显然不成立,综上m=0或“2=3,选B.

8、D

【解析】

由题可知,可转化为曲线g(x)=Gf-2与y=lnx有两个公共点,可转化为方程依-2=In.x有两解,构造函数

2+Inx

h(x)=-----利用导数研究函数单调性,分析即得解

【详解】

函数/(x)=短的图象上两点M,N关于直线y=X的对称点在y=InX上,

即曲线g(x)=依—2与y=Inx有两个公共点,

即方程ox-2=ln.x有两解,

即。=-2-+--l--n-有x两-解,

x

人,,、2+lnx

令/z(x)=---------,

x

...—1—Inx

贝(J/z(x)=----5—,

X"

则当0<x<工时,h'(x)>0;当尤>」时,h'(x)<0,

ee

故》=,时人(%)取得极大值/21_]=6,也即为最大值,

当Xf0时,当Xf+8时,力(%)-0,

所以0<a<e满足条件.

故选:D

【点睛】

本题考查了利用导数研究函数的零点,考查了学生综合分析,转化划归,数形结合,数学运算的能力,属于较难题.

9、B

【解析】

根据充分不必要条件和直线和平面,平面和平面的位置关系,依次判断每个选项得到答案.

【详解】

A.a内有无数条直线与夕平行,则。,分相交或a//月,排除;

B.ILa且/,,,故a//月,当。//£,不能得到/La且/,,,满足;

C.且a1I13,则。,尸相交或a//月,排除;

a内的任何直线都与夕平行,故。///,若a//月,则e内的任何直线都与£平行,充要条件,排除.

故选:B.

【点睛】

本题考查了充分不必要条件和直线和平面,平面和平面的位置关系,意在考查学生的综合应用能力.

10、A

【解析】

2,,2

匕=1丫2_匕

将双曲线方程化为标准方程为x1一I其渐近线方程为一工一,化简整理即得渐近线方程.

22

【详解】

22

,—匕=1«—匕=0

双曲线。:炉-2/=1得*T-,则其渐近线方程为一了,

22

整理得x±VIy=0.

故选:A

【点睛】

本题主要考查了双曲线的标准方程,双曲线的简单性质的应用.

11、C

【解析】

利用复数的四则运算可得z=-2-i,即可得答案.

【详解】

Vz(3+z)=l+z,:.3+z=-=l-i,

i

•..z=-2—i,.•.复数z的虚部为—1.

故选:C.

【点睛】

本题考查复数的四则运算、虚部概念,考查运算求解能力,属于基础题.

12、D

【解析】

设点P。-加y,y),由|%|=2归却,得关于V的方程.由题意,该方程有解,则A20,求出正实数机的取值范围,

即求正实数m的最小值.

【详解】

由题意,设点P(l-〃①y).

:\PA\=2\PB\,.\\PAf=4\PBf,

即(l-my+y2=4(l-my-4)'+y2,

整理得2+1);/+8mj+12=0,

则A=(8间2-4(病+1卜1220,解得mN6或mW—6.

m>0,m>73,m^n=百.

故选:D.

【点睛】

本题考查直线与方程,考查平面内两点间距离公式,属于中档题.

二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13、-

2

【解析】

111/—

计算R(f—-,0),PR=t-(f—-)=-,APRS的面积为S=J,导数S,=I°),由S,=0得f=l,根据函数

tttIt2产

的单调性得到最值.

【详解】

轴,P(,,0),:.Q(t,f⑺)即Q(t,J),

又/(x)=/(Z>0)的导数/(x)...过。的切线斜率左=切产,

*21

〃一02I

设A(r,0),则左=------=te,:・r=t一一,

t-rt

即A(t—f0),PR=t-(£—)——,

ttt

又5(1,7(l))BP5(1,d),...△PRS的面积为5=J,

2t

导数S,=巴:D,由s,=0得f=l,

2t°

当f>l时,Sf>0,当0Vf<l时,S,V0,...fnl为极小值点,也为最小值点,

:APRS的面积的最小值为二.

2

本题考查了利用导数求面积的最值问题,意在考查学生的计算能力和应用能力.

14、K

【解析】

试题分析:根据题意设三角形的三边长分别设为为、-4kJ<-1*..**..,_w所对的角为最大角,设为-,则

根据余弦定理得v,q、;,〜yr,故答案为

COS口=1乙,~J=--——

考点:余弦定理及等比数列的定义.

10

15、——

11

【解析】

画出不等式组表示的平面区域,将目标函数理解为点(羽y)与(-2,0)构成直线的斜率,数形结合即可求得.

【详解】

不等式组表示的平面区域如下所示:

因为Z=*可以理解为点(羽y)与(-2,0)构成直线的斜率,

人-I乙

数形结合可知,当且仅当目标函数过点时,斜率取得最大值,

10

Yio

故z的最大值为记一=7T.

-+211

3

故答案为:—,

【点睛】

本题考查目标函数为斜率型的规划问题,属基础题.

16、2722

【解析】

根据正弦定理直接求出AC,利用三角形的边表示向量AP,然后利用向量的数量积求解AP-BC即可.

【详解】

7171

AB。中,AB=2,B=—,C=—,

46

AC_AB

sinBsinC'

可得AC=20

因为点P是边BC的中点,

111-21-2

所以APBC.CAB+AOUQlAB+ACHAC-ABheAC--AB

=-X(2A/2)2--X22=2

22

故答案为:2血;2.

【点睛】

本题主要考查了三角形的解法,向量的数量积的应用,考查计算能力,属于中档题.

三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

3

17、(1)见解析;(2)P=—

10

【解析】

(1)补充完整的2x2列联表如下:

合格不合格合计

高一新生121426

非高一新生18624

合计302050

则K2的观测值-喇震票=言。4.327>3M,

所以有95%的把握认为“法律知识竞赛成绩是否合格”与“是否是高一新生”有关.

(2)抽取的5名学生中竞赛成绩合格的有30X点=3名学生,记为a,b,c,

竞赛成绩不合格的有20x点=2名学生,记为以”,

从这5名学生中随机抽取2名学生的基本事件有:ab,ac,bc,am,an,bm,bn,cm,cn,mn,共10种,

这2名学生竞赛成绩都合格的基本事件有:ab.ac.bc,共3种,

3

所以这2名学生竞赛成绩都合格的概率为尸=而.

18、(1)详见解析;(2)叵.

5

【解析】

(I)连接AG,设与,cAG=a,可证得四边形AOC01为平行四边形,由此得到4。〃℃,根据线面平行判

定定理可证得结论;

(2)以。为原点建立空间直角坐标系,利用二面角的空间向量求法可求得结果.

【详解】

(1)连接AC,设与。c4G=a,连接ac.

在四棱柱ABC。—ABiG。中,。a分别为AC,的中点,.1OC441a,

四边形4。。。1为平行四边形,4。〃℃,

A。a平面片c°,。]。匚平面与。。1,,4。〃平面用。。].

(2)以。为原点,05,0。,。&所在直线分别为X,y,z轴建立空间直角坐标系o—孙Z.

四边形ABC。为正方形,.•.AB=A41=JL...04=1,

则A(o,-I,o),4(0,0,1),4(1,u),^(-1,1,1),

:.ABX=(1,2,1),BXDX=(-2,0,0),=(1,1,0),

设々=(玉,%,4)为平面4812的法向量,n,=(无2,%,Z2)为平面AAB1的法向量,

y做=。得…%,+2y.+z.=0

由<c"c,令%=1,则X]=0,Z]=-2,

々•Bp1-0[一2玉=0

…一得一+2%+z9=0

由<,令%2=1,则为=T,Z2=l,

%•A4=o[x2+y2=0

二勺=(0,1,—2),n2=(1,—1,1),

,"2-1-2J15

/.COS<吗,〃2>=

l&IMI小乂65,

二面角2-ABX-A为锐二面角,

二面角D,-AB,-的余弦值为半.

【点睛】

本题考查立体几何中线面平行关系的证明、空间向量法求解二面角的问题;关键是能够熟练掌握二面角的向量求法,

易错点是求得法向量夹角余弦值后,未根据图形判断二面角为锐二面角还是钝二面角,造成余弦值符号出现错误.

19、(1)证明见解析;(2)是,理由见解析.

【解析】

(1)根据判别式即可证明.

(2)根据向量的数量积和韦达定理即可证明,需要分类讨论,

【详解】

解:(1)当为=0时直线/方程为.夜或x=—0,直线/与椭圆C相切.

[2

X|2_]

当时,由<2+'V—得(2常+其卜2-4%/+4—4¥=0,

xox+2yoy=2

由题知,手+必=1,即焉+2*=2,

所以A=(-4x°『—4(2y;+x;)(4—4尤)=161;—2(1—y;)]=16(x;+2y;—2)=0.

故直线/与椭圆C相切.

(2)设A(W,M),B(x2,y2),

当先=0时,m=々,%=-%,西=±&,

222

7^-FB=(x1+l)-^=(^+l)-6+(x1-l)=2x^-4=0

所以E4_L必,即//a8=90°.

;二1;;"6'得国+1卜2-2(2y;+/)x+2—10y=0,

当先/0时,由<

则…=2—),x3,

121+y;1+¥

—5XQ—4%+4

2田〜

2+2火

因为网-Fe=(玉+1,乂>(无2+1,%)

=xlx2+xl+x2+l+y1y2

4—20y6+8y6+4x()+2+2yj—5XQ—4x0+4

2+2yj2+2Vg

-5:;+2y;)+10.

2+2y;--'

所以E4_LbB,即NAFB=90°.故N/VB为定值90°.

【点睛】

本题考查椭圆的简单性质,考查向量的运算,注意直线方程和椭圆方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能

力,属于中档题.

20、(1)G的极坐标方程为夕=2jlcos。.曲线。2的直角坐标方程为炉+丁2-分=0.(2)V2

【解析】

"222

⑴先得到G的一般方程,再由极坐标化直角坐标的公式得到一般方程,将“+'=P代入得d+V=4y,得到

y-psinO

曲线G的直角坐标方程;⑵设点4、3的极坐标分别为(门,。),(0,6),

将。=尸0<,<?分别代入曲线6、极坐标方程得:夕I=2J5COS/7,2=4sin,,

|Q4|+|O同=2j5cosQ+4sinQ,之后进行化一,可得到最值,此时夕='-夕,可求解.

【详解】

x=V2+母cosa

(1)由<得炉-2岳+/=o,

y=y12sina

x2+y2=p2

将代入得:

x=pcosO

p-25/2cos^,故曲线的极坐标方程为夕=2j^cos6.

由夕=4sin。得夕2=42sin®,

将X+y=p代入得x2+y2=4y,故曲线。2的直角坐标方程为Y+y2—4y=0.

y-psinO

(2)设点A、3的极坐标分别为(夕i,。),(乌,8),

将*尸,<,<口分别代入曲线e、G极坐标方程得:P[=2叵cos0,夕2=4sin,,

贝!||。4|+|°同=2夜85尸+45由力=276sinQ^+cos,・曰]=2j^sin(万+e),其

中。为锐角,且满足sin°=18,coscp』,当£+0=9时,|。4|+|。可取最大值,

332

7T3=工=二四

此时,二万一0,

sin夕sin。有

T

【点睛】

这个题目考查了参数方程化为普通方程的方法,极坐标化为直角坐标的方法,以及极坐标中极径的几何意义,极径代

表的是曲线上的点到极点的距离,在参数方程和极坐标方程中,能表示距离的量一个是极径,一个是t的几何意义,

其中极径多数用于过极点的曲线,而t的应用更广泛一些.

21、(1)/(x)=2sinl2x+^j;(2)见解析.

【解析】

n

(1)根据函数y=/(x)的最小正周期可求出。的值,由该函数的最大值可得出A的值,再由/2,结合。的

取值范围可求得9的值,由此可得出函数y=/(x)的解析式;

(2)由句计算出2x+£的取值范围,据此列表、描点、连线可得出函数y=/(x)在区间[0,句上的图象.

【详解】

2%

(1)因为函数y=/(%)的最小正周期是万,所以。=—=2.

71

又因为当x=£时,函数y=/(x)取得最大值2,所以A=2,

同时2.+0=2痴+"(左eZ),得夕=2而+却左eZ),

因为—[<夕<],所以°=g所以〃x)=2sin2x+g;

22266\o/

TC13%

(2)因为为«0,句,所以+

列表如下:

717137113〃

2x+-7121

66~2~2

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