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文档简介

2022-2023学年浙江省嘉兴市高二(下)期末数学试卷

一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)

1.设集合A={x|%2+%一6<0},B={x|x+1>0},则4nB=()

A.(-3,-1)B.(-1,2)C.(2,+oo)D.(-3,+oo)

2.设z=竽(i为虚数单位),贝眩=()

A.1+2iB.1—2iC.-1+2iD.-1—2i

3.已知d1为非零向量,且满足庆0+石)=0,则五一3在»上的投影向量为()

A.2bB.|bC.-5bD.—2b

4.设函数f(x)=2n(aeR),则“a<0”是“/(x)在(1,+8)上单调递增”的()

A.充分不必要条件B.必要不充分条件

C.充要条件D.既不充分也不必要条件

5.已知a,。€(0,兀)且满足sina+sin/?=V_3(cosa+cos'),则()

A.tan(a+.)=B.tan(a+0)=—\/-3

C.cos(a+A)=?D.cos(a+/?)=-?

6.设X~N(L於),y〜N(15域),4,。2>0.这两个正态分布密度曲线如图所示,则下列结

论正确的是()

A.P(X>2)<P(Y>2)

B.P(X<1.5)<P(Y<1.5)

C.P(0<X<2)>P(1<V<2)

D.P(|X-1|<a2)<P(\Y-1.5|<a

7.某校一场小型文艺晚会有6个节目,类型为:2个舞蹈类、2个歌唱类、1个小品类、1个相

声类.现确定节目的演出顺序,要求第一个节目不排小品类,2个歌唱类节目不相邻,则不同

的排法总数有()

A.336种B.360种C.408种D.480种

8.在三棱锥P—ABC中,P4=PB=2,PC=宁,平面PAB_L平面4BC,则该三棱锥体积

的最大值为()

A.1B.丑CWD.1

222

二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。在每小题有多项符合题目要求)

9.某校一支田径队有男运动员12人,女运动员8人,全队中身高最高为190cm,最低为160cm,

则下列说法正确的有()

A.该田径队队员身高数据的极差为30cm

B.用不放回简单随机抽样的方法从田径队中抽取一个容量为10的样本,则每位运动员被抽到

的概率均为:

C.按性别用分层抽样的方法从田径队中抽取一个容量为10的样本,样本按比例分配,则男、

女运动员抽取的人数分别为7人与3人

D.若田径队中男、女运动员的平均身高分别为175cm和165cm,则该田径队的运动员总体平

均身高为171cm

10.函数/(x)=As讥(3X+0)+k(4>0,3>0,|何<芸/c6R)的部分图象如图所示,则下

列结论正确的有()

C./(X)在区间珞,岑]上单调递减D.於-覆为偶函数

11.一个质点在随机外力的作用下,从原点0出发,每隔1s向左或向右移动一个单位,向左

移动的概率为全向右移动的概率为|.则下列结论正确的有()

-6-5-4-3-2-I0123456

A.第八次移动后位于原点0的概率为6)4X0)4

B.第六次移动后位于4的概率为瑞x(|)5x|

C.第一次移动后位于-1且第五次移动后位于1的概率为盘x(|)3x(I)2

D.已知第二次移动后位于2,则第六次移动后位于4的概率为盘x(§3xg

12.定义域为/?的函数/0)满足/0-/―/0+丫)=,0+1)/0+1),f(o)#o,则()

A./(I)=0B./(0)="2)C./(3)=/(-I)D.X%"(k)=-2

三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)

13.某学生在对50位同学的身高y。单位:cm)与鞋码x(单位:欧码)的数据进行分析后发现两

者呈线性相关,得到经验回归方程y=3x+a,若50位同学身高与鞋码的均值分别为亍=

170,x=40,则a=.

14.(2%+》的展开式中/的系数为.(用数字作答)

15.某校团委组织了一场“承五四精神,谱青春华章”的学生书画比赛,评出一、二、三等

奖作品若干,其中二等奖和三等奖作品数量相等,高二年级作品分别占40%,40%,60%.现

从获奖作品中任取一件,记事件2="取出一等奖作品",B="取出获奖作品为高二年级”,

若P(AB)=0.16,则P(A|B)=.

16.^3(sin50+coss20)>5(sin30+cos320)>8G[0,2TT),则。的取值范围为.

四、解答题(本大题共6小题,共70.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)

17.(本小题10.0分)

记上为数列回}的前律项和,且%>0,已知蚪_*=:.

%i+lan4

(1)若%=1,求数列{an}的通项公式;

(2)若1+己+…+e<1对任意neN*恒成立,求%的取值范围.

18.(本小题12.0分)

如图,在三棱锥P-4BC中,已知241.平面4BC,平面P4C1平面PBC.

(1)求证:BC1平面PAC;

(2)若8C=是PB的中点,AM与平面PBC所成角的正弦值为|,求平面PBC与平面

4BC夹角的余弦值.

19.(本小题12.0分)

jr—

记A/1BC的内角4,B,C的对边分别为a,b,c.已知B==1一7扬.

(1)求角4的大小;

(2)若。为线段力C上的一点,且满足AD=1,BD=2,求△BDC的面积.

20.(本小题12.0分)

某校学生每一年需要进行一次体测,体测包含肺活量、50米跑、立定跳远等多个项目,现对

该校的80位男生的肺活量等级(优秀、良好、合格、不合格)进行统计,得到如下列联表:

肺活量等级

身高合计

良好和优秀不合格和合格

低于175公分222244

不低于175公分30636

合计522880

(1)能否有99.5%的把握认为男生的身高与肺活量的等级划分有关联?

2

附:K2=n(ad-bc),其中a+b+c+d=n.

(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)

Pg>fc)0.010.0050.001

k6.6357.87910.828

(2)某体测小组由6位男生组成,其中肺活量等级不合格的有1人,良好的有4人,优秀的有1人,

肺活量等级分按如下规则计算:不合格记0分,合格记1分,良好记2分,优秀记3分.在该小组

中随机选择2位同学,记肺活量等级分之和为X,求X的分布列和均值.

21.(本小题12.0分)

已知椭圆C:1+y2=1的左右顶点分别为A,B,上顶点为。,M为椭圆C上异于四个顶点的

4/

任意一点,直线交BD于点P,直线DM交x轴于点Q.

(1)求4MBD面积的最大值;

记直线的斜率分别为的,求证:七-为定值.

(2)PM,PQk2,2k2

22.(本小题12.0分)

己知函数/(x)=aln^-x,g(X)=ax-aex.(e=2.71828…为自然对数的底数)

(1)当Q=1时,求函数y=f(x)的最大值;

己知%,且满足/■(%)>),求证:

(2)1x26(0,4-co),g(%2+Qe%2>2a.

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解:由题意可得4=(-3,2),B=(-l.+oo),

:.ACiB=(-1,2).

故选:B.

先化简,再运算即可得解.

本题考查集合的基本运算,属基础题.

2.【答案】A

【解析】解:因为z=华=-i(2+i)=l-2i,

所以复数z的共规复数5=1+2i.

故选:A.

根据复数的除法法则进行运算,再利用共加复数的概念求解.

本题主要考查复数的四则运算,属于基础题.

3.【答案】D

[解析】解:vb-(a+K)=0>

.一一2

••a-b+b=0'

一一-2

■■a-b=­b>

...a-泥瓦上的投影向量为鱼叠.4=必营-b=-2b.

\b\\b\例2

故选:D.

运用平面向量数量积及投影向量公式计算即可.

本题主要考查了向量的数量积运算,考查了投影向量的定义,属于基础题.

4.【答案】A

【解析】解:因为/"(%)=2W矶在(i,+8)上单调递增,

所以由复合函数的单调性可知,aWl,

所以“a<0”是“a<1"的充分不必要条件.

故选:A.

运用复合函数单调性求得a的范围,再运用集合的包含关系即可求得结果.

本题考查复合函数单调性,属于基础题.

5.【答案】B

【解析】解:因为sina+sinp=sing/+,且)+sin(g^-=2sing^cos与

cosa+cosp=cos(^^++cos(^^—=2cos^^cos^=^,

sina+sinp=V_3(cosa+cos,),

所以2sin^^cos^^=V_3x2cos^y^cos^^,

又因为a,pG(0,TT),

所以一与<写<会0<早<乃,

所以cos空>0,

所以sin=V_3cos^^,

所以tan字=/3,

又因为0(岑<兀,

所以掌=令

所以a+"学

所以tan(a+/?)=tan与——y/~3,

所以cos(a+0)=COSy=—

故选:B.

运用配凑角a=字+早,/?=岑一等代入已知等式中可得tan字,再结合角的范围可求得

a+3的值,进而可求得tan(a+3)、cos(a+/?)的值.

本题主要考查了两角和与差的三角函数公式,属于中档题.

6.【答案】D

【解析】解:对于4项,由图可知,P(X>2)>P(Y>2),故A项不成立;

对于B项,由图可知,P(XW1.5)>:,P(Y<1.5)=1.所以P(XW1.5)>P(y<1.5),故8项不

成立;

对于C项,因为P(1<y<2)=1-2P(Y>2),P(0<X<2)=1-2P(X>2),P(X>2)>P(Y>

2),

所以P(0<X<2)<P(l<y<2),故C项不成立;

对于。项,由图可知,0>火,所以p(|x-i|<<T2)<p(|y-i.5|<”),故。项正确.

故选:D.

运用正态分布密度曲线的对称性求解即可.

本题主要考查了正态分布曲线的对称性,属于基础题.

7.【答案】C

【解析】解:利用间接法:

第一个节目不排小品类,共有福福=600种不同的排法,

第一个节目不排小品类且2个歌唱类节目相邻,共有汆用四=192种不同的排法,

所以第一个节目不排小品类,2个歌唱类节目不相邻,有600-192=408种不同的排法.

故选:C.

先求第一个节目不排小品类不同的排法种数,再求第一个节目不排小品类且2个歌唱类节目相邻的

排法种数,再相减即可.

本题考查排列组合相关知识,属于中档题.

8.【答案】B

【解析】解:因为平面H4BJ_平面ABC,4B为两平面交线,

取4B中点。,因为P4=PB=2,所以。PlAB,

又OPu平面P4B,所以OP_L平面4BC,所以三棱锥的体积V=gSfBc•。「,

因为PC=粤,OC='PC?二OP”所以当OP长度确定时,0C长度不变,

此时当OC148时44BC面积达到最大,故求出当OC14B时三棱锥体积的最大值即可.

当。Cl48时,令NAP。=8€(05),

则OP=2cosJ,AB=4sinO,OC=J|-4cos26>

2

则V=l^hABC-OP=1-2sin6■J|-4cos9-2cos6

=1Jsin220-(|-4cos26)

=|J(1-cos220)(i-2cos20),

■\-1

2

由(1—cos20)(--2cos2。)>0可得—1<cos26<-f

令COS28=te则/'(t)=(l-cos226))(|-2cos20)=(1-t2)(1-2t),

从而f'Q)=6t2-t-2=(2t+l)(3t-2),

当te(_另)时尸(t)<0,f(t)单调递减,

所以/(t)max=/"(-;)=:

X

即最大体积为%1ax=I-)-=|

故选:B.

利用面面垂直的性质定理得出。P1平面4BC,分析知当。Cl4B时三棱锥体积最大,令乙APO=

2

0e(0,2),则体积u=|/(l-cos2e)(i-2cOs20).换元构造函数,利用导数求得其最值即可.

本题考查三棱锥的体积的最值的求解,函数思想,导数的应用,属中档题.

9.【答案】ABD

【解析】解:对于4,由于全队中身高最高为190cm,最低为160cm,该田径队队员身高数据的极

差为190-160=30cm,故A正确;

对于8,由已知田径队共有20人,用不放回简单随机抽样的方法从田径队中抽取一个容量为10的

样本,则每位运动员被抽到的概率均为=*故8正确;

对于C,田径队有男运动员12人,女运动员8人,男女生比例为噂=目,若抽取一个容量为10的样

oL

本,男、女运动员抽取的人数分别为6人与4人,故C错误:

对于D,若田径队中男、女运动员的平均身高分别为175cm和165on,男生占|,女生占|,则该田

径队的运动员总体平均身高为土=|x175+|x165=171cm,故D正确.

故选:ABD.

对于4,身高的最大值减最小值即可;对于8,不放回的简单随机抽样中每个个体被抽取的概率相

等,等于抽取的人数与总体人数的比;对于C,利用分层抽样的方法按比例抽取即可;对于D,根

据男女生的比例及平均数公式求得结果.

本题主要考查了平均数和极差的计算,考查了分层抽样的定义,属于基础题.

10.【答案】AC

/+k=。(A=1

2

1nl._1,

{-A+k=-\r-2

齐瑞一(一右=»7=TT,

所以3=^=—=2,

Tn

所以f(x)=sin(2x+»)+2,

将点(居,反)代入/(x)=sin(2x+w)+;可得:2x第+0=g+2/CTT,kEZ

JL乙乙乙JL44f

又因为lwl<5,

所以尹=-2,

所以f(x)=sin(2x-卞+;,故A项正确,8项错误;

对于C项,因为丁=兀,所以六务

由图可知,/■(%)在用卷+刍上单调递减,

即:/(X)在珞,揩]上单调递减,故C项正确;

对于。项,因为/(x)=sin(2x-|)+p

所以一覆=sin[2(x-骂)-刍+g=sin(2x+g=sin(2x+y)+p

当x=0时,sin(2x+泠=sin副于士1,

所以f(x-瑞)不是偶函数,故。项错误.

故选:AC.

(A+k=Z:r_O

由图列方程组{21可判断4项,代入点(驾J)可判断B项,结合图象及其周期可判断C项,

[马+卜7122

令%=0计算sin(2x*±1可判断。项.

本题主要考查由y=4sin3x+0)的部分图象确定其解析式,正弦函数的性质,考查运算求解能

力,属于中档题.

11.【答案】BCD

【解析】解:对于4项,在8次移动中,设变量X为质点向右运动的次数,则X〜B(8,|),

若移动8次后,质点位于0的位置,则质点向右移动4次,向左移动4次,

所以第八次移动后位于原点0的概率为鹰X(|)4x(|)4,故A项错误;

对于C项,记“第一次移动后位于-1”为事件4,“第五次移动后位于1”为事件B,

由题意知,质点先向左移动1次,剩余的4次中质点向右移动3次,向左移动1次,

所以第一次移动后位于-1且第五次移动后位于1的概率为P(AB)=废X(|)3x。)2,故C项正确;

对于B项,在6次移动中,设变量X为质点向右运动的次数,则X〜B(6,|),

若移动6次后,质点位于4的位置,则质点向右移动5次,向左移动1次,

所以第八次移动后位于原点0的概率为德x(|)5x1,故B项正确;

对于。项,记“第二次移动后位于2”为事件M,“第六次移动后位于4”为事件N,

当第二次移动后位于2且第六次移动后位于4时,质点先向右移动2次,剩余的4次中质点向右移动

3次,向左移动1次,

所以P(MN)=(|)2xC|x(|)3xP(M)=(J,

所以已知第二次移动后位于2,则第六次移动后位于1的概率为P(N|M)=号耨=空宵涔=

Clx(|)3xI,故。项正确.

故选:BCD.

运用二项分布可判断4项、B项,运用分步乘法计算可判断C项,运用条件概率公式计算可判断。项.

本题考查独立重复试验的概率计算,属于中档题.

12.【答案】ACD

【解析】解:对于4令x=y=O可得f(l)=O,A选项正确;

对于B,令x=o,则/(—y)—/(y)/(y+1)=0,即f(—y)=/(y),

则/(x)为R上的偶函数;

令X=y=1,则f(0)-/2)=[7(2)]2①,

令X=y=—1,则/(0)—f(—2)=[/(0)]2,

即汽0)—/⑵=[/(0)]2②;

由①②得[/(。)]2=[/(2)]2,

即/(0)=±/(2);

若/(0)=/(2),

则[/(。)]2=/(0)-/(2)=0,与条件f(O)*0不符,

故f(0)=一/(2),

此时有2f(0)=[RO)/,

因为/(0)中0,

所以/(0)=2,f(2)=-2,B选项错误;

对于C,令y=1,则/(x-1)-f(x+1)=/(尤+1)/(2)=-2/(x+1),即/(x-1)=-f(x+1),

所以/'(x+2)=-/(x),

从而f(x4-4)=/(x),

故T=4为函数“X)的一个周期,

所以/(3)=C选项正确;

对于D,因为f(x+2)=-f(x),

所以f(3)=-/(l)=0,/(4)=-f(2)=2,

此时有比="(k)=0,则%有f(A)=f(l)+f(2)+f(3)=-2,。选项正确.

故选:ACD.

利用赋值法对x,y进行赋值结合函数的周期可得答案.

本题考查抽象函数及其运用,考查运算求解能力,属于中档题.

13.【答案】50

【解析】解:因为经验回归方程为y=3x+a,y=170,x=40.

所以a=亍一=170-3x40=50・

故答案为:50.

利用回归方程必过样本中心G5),代入求解即可.

本题考查线性回归方程相关知识,属于中档题.

14.【答案】80

【解析】解:(2%+爰)5的展开式的通项公式为—I=Cr,2S-r.%5-3r,

令5—3r=2>求得r=1,可得"的系数为egx2。=80,

故答案为:80.

在二项展开式的通项公式中,令支的事指数等于2,求出r的值,即可求得含小的系数.

本题考查二项式定理,属于基础题.

15.【答案】9

【解析】解:设一、二、三等奖作品分别有x,y,y件,

所以P(AB)=:2=0.16,解得:x=^y,

%十Ly3

所以P(B)=多""=0.46,

所以P(4|B)=空2=些=2

切咏%P(B)0.4623,

故答案为:备

设出一、二、三等奖作品件数,由P(4B)=0.16可得x=gy,进而可求得P(B),结合条件概率公

式计算可得结果.

本题主要考查了古典概型的概率公式,考查了条件概率公式,属于基础题.

16.【答案】弓华)

【解析】解:原不等式等价于3sinSe—Ssin30>3(—cos20)5—5(—cos20)3,

令/(%)=3x5-5x3,则不等式等价于f(sin。)>f(-cos2。),

因为(。)=15/(/一1),所以当工£(一1,1)时,f(x)<0,

所以f(x)在上单调递减,

又因为sin。,—cos266[—1,1],

所以sbi。<-cos20,即Zsi/j-s[ng-1>0,

即(2sinJ+l)(sm0—1)>0,解得sin。<—g或直九。>1,

又因为6E[0,271),所以9E,

故答案为:耳,半).

构造函数/(无)=3x5-5/研究其在[-1,1]上的单调性,运用其单调性可得s讥。<-COS2。,解不

等式即可.

本题主要考查利用导数研究函数的单调性,三角函数不等式的解法,考查运算求解能力,属于中

档题.

17.【答案】解:⑴•••沔一用=;,%=1,

an+l即''

.・.数列{与}是首项为1,公差为;的等差数列,

anN

贝唔=1+如-1)=竽,

即2sH=(九+l)an,2Sn_\=nan_1(n>2),

两式作差得2an=(n4-l)an—rm九一「

畤=与六2),

...aXX-X…X&=二XNX…X/

a71

0nan-2an-3i-1九一21

即”=葭,an=n(n>2),

,**a1—1,•*,a九—7t;

(2)由题意得%=@±磐匕

.工___2_.4____二、

**Sn即n(n+l)%(nn+1,'

则求益/g4一卷)

2〃1,11,,11、

==^(1-2+2-3+,"+n-^l)

912

当〃7+8时,-d-^)^-.

17

•.•的>0,•••£心尚<1恒成立转化为fW1,解得由22,

故%的取值范围为[2,+8).

【解析】(1)由已知得{1}为公差为!的等差数列,求得2Sn=5+l)an,利用a”与治的关系求得

念=言522),再利用累乘法,即可得出答案;

an-l711

(2)利用等差数列前n项和公式表示出Sn,即可得出R=f•(;-±),然后利用裂项相消法求得

OJICl]7171十1

其前几项的和,即可得出答案.

本题考查数列的求和,考查转化思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.

18.【答案】证明:(1)过点4作AD1PC于点D,因为平面P4C1平面PBC,

平面PACn平面PBC=PC,4。u平面PAC,所以ZD,平面PBC,

因为BCu平面PBC,所以4D1BC,又因为P4_L平面ABC,所以P41BC,

)t.PAQAD=A,PA,4Du平面PAC,所以BC_L平面P4C.

(2)解:因为BC_L平面PAC,所以BC14C,则以CB所在直线为x轴,所在直线为y轴建立空间

直角坐标系,

c

z轴〃AP,取BC=q,4c=1,/M=a,则4(0,1,0),8(「,0,0)/(0,1,61),=

(0,1,a),CB=(C,0,0),而=(?,一]为;

设平面PBC的法向量为记=(x,y,z),由布・京=布•至=0可得:{;;2.z=0

取、=Q,Z=—1,则沆=(0,Q,—1),

平面48C的一个法向量为元=(0,0,1),设力M与平面P8C所成角为a,

_a_a

则sina=|cos〈祠,而|=|?|=/解得。=卡,

Va2+lj1+%

此时记=(0,7^,-1),则cos〈记,元〉==-?,

设平面PBC与平面4BC的夹角为。,

则cos夕=|cos(m,n)|=一.

【解析】(1)利用面面垂直的性质可得线面垂直;

(2)先根据线面角求出P4的长,然后利用法向量求解二面角.

本题主要考查二面角平面角的求解,考查转化能力,属于中档题.

19.【答案】解:(1)因为sin4=1一消^

由正弦定理可得sinA=1—毒鼻=1—鬻,

\/3sinBV3

因为8=所以sinC=cosA,

则^/""生讥A4-cosA=V_3»即sin(4+看)=

因为0VAV£力=£

Zo

LsiADBD

(2)因为sin/4B0=sh5,

O

1

所以sin乙4BD=T

4

1

cosZ-DBC=sinZ-ABD=4

所以sinWBC=邙,

4

CD=驾・sinzDBC=C=4C=1+C=BC=

si%2

e1二八n厂.苑1LFl+CCIT5+5C

S〉BDC=5xCDxBCxsin—=—xV5x-x——=-•

LDLLLO

【解析】(1)由已知,利用正弦定理结合辅助角公式可得sin(4+X=华,从而可得答案;

62

(2)利用正弦定理求得sin乙4BD=;,可得sin/DBC=华,从而得CD=门,再由三角形面积公

44

式可得答案.

本题主要考查正弦定理的应用,考查运算求解能力,属于中档题.

20.【答案】解:(1)零假设%:认为男生的身高与肺活量的等级划分无关联,

_80x(22x6-22x30)2

2x9.67>7.879,

--44x36x52x28-

所以假设不成立,所以我们有99.5%的把握认为男生的身高与肺活量的等级划分有关联.

(2)由题意知,X的可能取值为:2、3、4、5.

P(X=2)=警=2,P(X=3)=*=^,。5=4)=3=aP(X=5)=誓=也

则X的分布列如下:

X2345

4164

15151515

所以,E(X)=2X-^+3X-^4-4X^+5X^=

【解析】(1)计算K2判断即可.(2)分析出X的可能取值为2,3,4,5,分别计算各自概率,写出

分布列和期望即可.

本题考查离散型随机变量的应用,属于中档题.

21.【答案】解:(1)方法1:如图所示,

由题意知,4(一2,0),8(2,0),

设M(2cosa,sina),lBD:x+2y-2=0,

则|BD|=y/~5,

点M到直线BO的距离为:d=衣°sa+2sina-2|=|2Qsin(a土疝2|,

所以d_|2<^sin(a+"-2|<|-2尸-2|_2^+2

a=7^--

所以SAMDBW;XV-5X=V-2+1.

故△MBD面积的最大值为:,N+1.

方法2:设与BD平行的直线I:x+2y+t=0,

联mz.叱2++2:yy+2t==40,得a8y2o+4ty+t2,_4=0,

令4=16(-t2+8)=0=t=±2C,

显然当t=2,五时/与椭圆的切点与直线BC的距离最大,

12<7-(-2)|_2s+2

12+22

所以SAMDBMXCX^=C+1.

故△M8D面积的最大值为:V-2+1.

(2)证明:如图所示,

设直线UM-x=my-2,

.之尊丁得(*+4川-4叼=0,

联立

则点M的坐标为(鲁,扁),

设点Q为(t,0),则%。=kMD,

所以3=善,即==笔等,

m2+4

所以Q(勺苧,°),

X=my-2

得点p的坐标为(迎w2

联立y=-1

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