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文檔簡介

1.簡單隨機抽樣(1)定義:一般地,設一個總體含有N個個體,從中逐個不放回地抽取n個個體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時總體內(nèi)的各個個體被抽到的機會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機抽樣.(2)最常用的簡單隨機抽樣方法有兩種——抽簽法和隨機數(shù)法.2.系統(tǒng)抽樣的步驟一般地,假設要從容量為N的總體中抽取容量為n的樣本.(1)先將總體的N個個體編號;(2)確定分段間隔k,對編號進行分段.當eq\f(N,n)(n是樣本容量)是整數(shù)時,取k=eq\f(N,n);(3)在第1段用簡單隨機抽樣確定第一個個體編號l(l≤k);(4)按照一定的規(guī)則抽取樣本.通常是將l加上間隔k得到第2個個體編號(l+k),再加k得到第3個個體編號(l+2k),依次進行下去,直到獲取整個樣本.3.分層抽樣(1)定義:一般地,在抽樣時,將總體分成互不交叉的層,然后按照一定的比例,從各層獨立地抽取一定數(shù)量的個體,將各層取出的個體合在一起作為樣本,這種抽樣方法是一種分層抽樣.(2)分層抽樣的應用范圍:當總體由差異明顯的幾個部分組成時,往往選用分層抽樣的方法.【思考辨析】判斷下列結論是否正確(請在括號中打“√”或“×”)(1)簡單隨機抽樣是一種不放回抽樣.(√)(2)簡單隨機抽樣每個個體被抽到的機會不一樣,與先后有關.(×)(3)抽簽法中,先抽的人抽中的可能性大.(×)(4)系統(tǒng)抽樣在第1段抽樣時采用簡單隨機抽樣.(√)(5)要從1002個學生中用系統(tǒng)抽樣的方法選取一個容量為20的樣本,需要剔除2個學生,這樣對被剔除者不公平.(×)(6)分層抽樣中,每個個體被抽到的可能性與層數(shù)及分層有關.(×)1.(教材改編)某公司有員工500人,其中不到35歲的有125人,35~49歲的有280人,50歲以上的有95人,為了調(diào)查員工的身體健康狀況,從中抽取100名員工,則應在這三個年齡段分別抽取人數(shù)為()A.33,34,33 B.25,56,19C.20,40,30 D.30,50,20答案B解析因為125∶280∶95=25∶56∶19,所以抽取人數(shù)分別為25,56,19.2.(2015·四川)某學校為了了解三年級、六年級、九年級這三個年級之間的學生視力是否存在顯著差異,擬從這三個年級中按人數(shù)比例抽取部分學生進行調(diào)查,則最合理的抽樣方法是()A.抽簽法 B.系統(tǒng)抽樣法C.分層抽樣法 D.隨機數(shù)法答案C解析根據(jù)年級不同產(chǎn)生差異及按人數(shù)比例抽取易知應為分層抽樣法.3.(1)某學校為了了解2016年高考數(shù)學學科的考試成績,在高考后對1200名學生進行抽樣調(diào)查,其中文科400名考生,理科600名考生,藝術和體育類考生共200名,從中抽取120名考生作為樣本.(2)從10名家長中抽取3名參加座談會.Ⅰ.簡單隨機抽樣法Ⅱ.系統(tǒng)抽樣法Ⅲ.分層抽樣法問題與方法配對正確的是()A.(1)Ⅲ,(2)Ⅰ B.(1)Ⅰ,(2)ⅡC.(1)Ⅱ,(2)Ⅲ D.(1)Ⅲ,(2)Ⅱ答案A解析通過分析可知,對于(1),應采用分層抽樣法,對于(2),應采用簡單隨機抽樣法.4.某工廠平均每天生產(chǎn)某種機器零件大約10000件,要求產(chǎn)品檢驗員每天抽取50件零件,檢查其質(zhì)量狀況,采用系統(tǒng)抽樣方法抽取,若抽取的第一組中的號碼為0010,則第三組抽取的號碼為________.答案0410解析分段間隔數(shù)為eq\f(10000,50)=200,則第三組抽取的號碼為0010+2×200=0410.5.某學校高一,高二,高三年級的學生人數(shù)之比為3∶3∶4,現(xiàn)用分層抽樣的方法從該校高中三個年級的學生中抽取容量為50的樣本,則應從高二年級抽取________名學生.答案15解析設應從高二年級抽取x名學生,則x∶50=3∶10,解得x=15.題型一簡單隨機抽樣例1(1)以下抽樣方法是簡單隨機抽樣的是()A.在某年明信片銷售活動中,規(guī)定每100萬張為一個開獎組,通過隨機抽取的方式確定號碼的后四位為2709的為三等獎B.某車間包裝一種產(chǎn)品,在自動包裝的傳送帶上,每隔30分鐘抽一包產(chǎn)品,稱其重量是否合格C.某學校分別從行政人員、教師、后勤人員中抽取2人、14人、4人了解對學校機構改革的意見D.用抽簽方法從10件產(chǎn)品中選取3件進行質(zhì)量檢驗(2)總體由編號為01,02,…,19,20的20個個體組成.利用下面的隨機數(shù)表選取5個個體,選取方法是從隨機數(shù)表第1行的第5列和第6列數(shù)字開始由左到右依次選取兩個數(shù)字,則選出來的第5個個體的編號為()7816657208026314070243699728019832049234493582003623486969387481A.08B.07C.02D.01答案(1)D(2)D解析(1)選項A、B不是簡單隨機抽樣,因為抽取的個體間的間隔是固定的;選項C不是簡單隨機抽樣,因為總體的個體有明顯的層次;選項D是簡單隨機抽樣.(2)由題意知前5個個體的編號為08,02,14,07,01.思維升華應用簡單隨機抽樣應注意的問題(1)一個抽樣試驗能否用抽簽法,關鍵看兩點:一是抽簽是否方便;二是號簽是否易攪勻.一般地,當總體容量和樣本容量都較小時可用抽簽法.(2)在使用隨機數(shù)法時,如遇到三位數(shù)或四位數(shù),可從選擇的隨機數(shù)表中的某行某列的數(shù)字計起,每三個或四個作為一個單位,自左向右選取,有超過總體號碼或出現(xiàn)重復號碼的數(shù)字舍去.(1)下列抽樣試驗中,適合用抽簽法的有()A.從某廠生產(chǎn)的5000件產(chǎn)品中抽取600件進行質(zhì)量檢驗B.從某廠生產(chǎn)的兩箱(每箱18件)產(chǎn)品中抽取6件進行質(zhì)量檢驗C.從甲、乙兩廠生產(chǎn)的兩箱(每箱18件)產(chǎn)品中抽取6件進行質(zhì)量檢驗D.從某廠生產(chǎn)的5000件產(chǎn)品中抽取10件進行質(zhì)量檢驗(2)下列抽取樣本的方式不屬于簡單隨機抽樣的有________________.①從無限多個個體中抽取100個個體作為樣本.②盒子里共有80個零件,從中選出5個零件進行質(zhì)量檢驗.在抽樣操作時,從中任意拿出一個零件進行質(zhì)量檢驗后再把它放回盒子里.③從20件玩具中一次性抽取3件進行質(zhì)量檢驗.④某班有56名同學,指定個子最高的5名同學參加學校組織的籃球賽.答案(1)B(2)①②③④解析(1)A,D中的總體個體數(shù)較多,不適宜抽簽法,C中甲、乙兩廠的產(chǎn)品質(zhì)量有區(qū)別,也不適宜抽簽法,故選B.(2)①不是簡單隨機抽樣.②不是簡單隨機抽樣.由于它是放回抽樣.③不是簡單隨機抽樣.因為這是“一次性”抽取,而不是“逐個”抽取.④不是簡單隨機抽樣.因為指定個子最高的5名同學是56名中特指的,不存在隨機性,不是等可能抽樣.題型二系統(tǒng)抽樣例2(1)(2015·湖南)在一次馬拉松比賽中,35名運動員的成績(單位:分鐘)的莖葉圖如圖所示若將運動員按成績由好到差編為1~35號,再用系統(tǒng)抽樣方法從中抽取7人,則其中成績在區(qū)間[139,151]上的運動員人數(shù)是()A.3B.4C.5D.6(2)某單位有840名職工,現(xiàn)采用系統(tǒng)抽樣方法抽取42人做問卷調(diào)查,將840人按1,2,…,840隨機編號,則抽取的42人中,編號落入?yún)^(qū)間[481,720]的人數(shù)為()A.11B.12C.13D.14答案(1)B(2)B解析(1)由題意知,將1~35號分成7組,每組5名運動員,成績落在區(qū)間[139,151]的運動員共有4組,故由系統(tǒng)抽樣法知,共抽取4名.故選B.(2)由eq\f(840,42)=20,即每20人抽取1人,所以抽取編號落在區(qū)間[481,720]的人數(shù)為eq\f(720-480,20)=eq\f(240,20)=12.引申探究1.本例(2)中條件不變,若第三組抽得的號碼為44,則在第八組中抽得的號碼是________.答案144解析在第八組中抽得的號碼為(8-3)×20+44=144.2.本例(2)中條件不變,若在編號為[481,720]中抽取8人,則樣本容量為________.答案28解析因為在編號[481,720]中共有720-480=240人,又在[481,720]中抽取8人,所以抽樣比應為240∶8=30∶1,又因為單位職工共有840人,所以應抽取的樣本容量為eq\f(840,30)=28.思維升華(1)系統(tǒng)抽樣適用的條件是總體容量較大,樣本容量也較大.(2)使用系統(tǒng)抽樣時,若總體容量不能被樣本容量整除,可以先從總體中隨機地剔除幾個個體,從而確定分段間隔.(3)起始編號的確定應用簡單隨機抽樣的方法,一旦起始編號確定,其他編號便隨之確定.(1)(2017·馬鞍山月考)高三(1)班有學生52人,現(xiàn)將所有學生隨機編號,用系統(tǒng)抽樣方法,抽取一個容量為4的樣本,已知5號、31號、44號學生在樣本中,則樣本中還有一個學生的編號是()A.8B.13C.15D.18(2)(2016·煙臺模擬)采用系統(tǒng)抽樣方法從960人中抽取32人做問卷調(diào)查,為此將他們隨機編號為1,2,…,960,分組后在第一組采用簡單隨機抽樣的方法抽到的號碼為9.抽到的32人中,編號落入?yún)^(qū)間[1,450]的人做問卷A,編號落入?yún)^(qū)間[451,750]的人做問卷B,其余的人做問卷C.則抽到的人中,做問卷B的人數(shù)為()A.7B.9C.10D.15答案(1)D(2)C解析(1)分段間隔為eq\f(52,4)=13,故還有一個學生的編號為5+13=18,故選D.(2)由系統(tǒng)抽樣的特點知:抽取號碼的間隔為eq\f(960,32)=30,抽取的號碼依次為9,39,69,…,939.落入?yún)^(qū)間[451,750]的有459,489,…,729,這些數(shù)構成首項為459,公差為30的等差數(shù)列,設有n項,顯然有729=459+(n-1)×30,解得n=10.所以做問卷B的有10人.題型三分層抽樣命題點1求總體或樣本容量例3(1)(2016·東北三校聯(lián)考)某工廠生產(chǎn)甲、乙、丙三種型號的產(chǎn)品,產(chǎn)品數(shù)量之比為3∶5∶7,現(xiàn)用分層抽樣的方法抽出容量為n的樣本,其中甲種產(chǎn)品有18件,則樣本容量n等于()A.54B.90C.45D.126(2)甲、乙兩套設備生產(chǎn)的同類型產(chǎn)品共4800件,采用分層抽樣的方法從中抽取一個容量為80的樣本進行質(zhì)量檢測.若樣本中有50件產(chǎn)品由甲設備生產(chǎn),則乙設備生產(chǎn)的產(chǎn)品總數(shù)為________件.答案(1)B(2)1800解析(1)依題意得eq\f(3,3+5+7)×n=18,解得n=90,即樣本容量為90.(2)分層抽樣中各層的抽樣比相同.樣本中甲設備生產(chǎn)的產(chǎn)品有50件,則乙設備生產(chǎn)的產(chǎn)品有30件.在4800件產(chǎn)品中,甲、乙設備生產(chǎn)的產(chǎn)品總數(shù)比為5∶3,所以乙設備生產(chǎn)的產(chǎn)品的總數(shù)為1800件.命題點2求某層入樣的個體數(shù)例4(1)(2015·北京)某校老年、中年和青年教師的人數(shù)見下表,采用分層抽樣的方法調(diào)查教師的身體狀況,在抽取的樣本中,青年教師有320人,則該樣本中的老年教師人數(shù)為()類別人數(shù)老年教師900中年教師1800青年教師1600合計4300A.90B.100C.180D.300(2)(2015·福建)某校高一年級有900名學生,其中女生400名.按男女比例用分層抽樣的方法,從該年級學生中抽取一個容量為45的樣本,則應抽取的男生人數(shù)為________.答案(1)C(2)25解析(1)由題意抽樣比為eq\f(320,1600)=eq\f(1,5),∴該樣本中的老年教師人數(shù)為900×eq\f(1,5)=180.(2)由題意知,男生共有500名,根據(jù)分層抽樣的特點,在容量為45的樣本中男生應抽取人數(shù)為45×eq\f(500,900)=25.思維升華分層抽樣問題類型及解題思路(1)求某層應抽個體數(shù)量:按該層所占總體的比例計算.(2)已知某層個體數(shù)量,求總體容量或反之:根據(jù)分層抽樣就是按比例抽樣,列比例式進行計算.(3)確定是否應用分層抽樣:分層抽樣適用于總體中個體差異較大的情況.(1)已知某地區(qū)中小學生人數(shù)和近視情況分別如圖①和圖②所示.為了解該地區(qū)中小學生的近視形成原因,用分層抽樣的方法抽取2%的學生進行調(diào)查,則樣本容量和抽取的高中生近視人數(shù)分別為________.(2)某公司共有1000名員工,下設若干部門,現(xiàn)采用分層抽樣方法,從全體員工中抽取一個樣本容量為80的樣本,已告知廣告部門被抽取了4個員工,則廣告部門的員工人數(shù)為________.答案(1)200,20(2)50解析(1)該地區(qū)中小學生總人數(shù)為3500+2000+4500=10000,則樣本容量為10000×2%=200,其中抽取的高中生近視人數(shù)為2000×2%×50%=20.(2)eq\f(1000,80)=eq\f(x,4),x=50.五審圖表找規(guī)律典例(12分)某單位有2000名職工,老年、中年、青年分布在管理、技術開發(fā)、營銷、生產(chǎn)各部門中,如下表所示:人數(shù)管理技術開發(fā)營銷生產(chǎn)共計老年40404080200中年80120160240600青年401602807201200共計16032048010402000(1)若要抽取40人調(diào)查身體狀況,則應怎樣抽樣?(2)若要開一個25人的討論單位發(fā)展與薪金調(diào)整方面的座談會,則應怎樣抽選出席人?(3)若要抽20人調(diào)查對廣州亞運會舉辦情況的了解,則應怎樣抽樣?抽取40人調(diào)查身體狀況↓(觀察圖表中的人數(shù)分類統(tǒng)計情況)樣本人群應受年齡影響↓(表中老、中、青分類清楚,人數(shù)確定)要以老、中、青分層,用分層抽樣↓要開一個25人的座談會↓(討論單位發(fā)展與薪金調(diào)整)樣本人群應受管理、技術開發(fā)、營銷、生產(chǎn)方面的影響↓(表中管理、技術開發(fā)、營銷、生產(chǎn)分類清楚,人數(shù)確定)要以管理、技術開發(fā)、營銷、生產(chǎn)人員分層,用分層抽樣↓要抽20人調(diào)查對廣州亞運會舉辦情況的了解↓(可認為亞運會是大眾體育盛會,一個單位人員對情況了解相當)將單位人員看作一個整體↓(從表中數(shù)據(jù)看總人數(shù)為2000)人員較多,可采用系統(tǒng)抽樣規(guī)范解答解(1)按老年、中年、青年分層,用分層抽樣法抽取, [1分]抽取比例為eq\f(40,2000)=eq\f(1,50). [2分]故老年人、中年人、青年人各抽取4人、12人、24人. [4分](2)按管理、技術開發(fā)、營銷、生產(chǎn)分層,用分層抽樣法抽取, [5分]抽取比例為eq\f(25,2000)=eq\f(1,80), [6分]故管理、技術開發(fā)、營銷、生產(chǎn)各部門抽取2人、4人、6人、13人. [8分](3)用系統(tǒng)抽樣,對全部2000人隨機編號,號碼從0001~2000,每100號分為一組,從第一組中用簡單隨機抽樣抽取一個號碼,然后將這個號碼分別加100,200,…,1900,共20人組成一個樣本. [12分]1.某工廠甲、乙、丙三個車間生產(chǎn)了同一種產(chǎn)品,數(shù)量分別為120件,80件,60件.為了解它們的產(chǎn)品質(zhì)量是否存在顯著差異,用分層抽樣方法抽取了一個容量為n的樣本進行調(diào)查,其中從丙車間的產(chǎn)品中抽取了3件,則n等于()A.9 B.10C.12 D.13答案D解析∵eq\f(3,60)=eq\f(n,120+80+60),∴n=13.2.(2017·榆林月考)打橋牌時,將洗好的撲克牌(52張)隨機確定一張為起始牌后,開始按次序搬牌,對任何一家來說,都是從52張總體抽取一個13張的樣本.這種抽樣方法是()A.系統(tǒng)抽樣 B.分層抽樣C.簡單隨機抽樣 D.非以上三種抽樣方法答案A解析符合系統(tǒng)抽樣的特點,故選A.3.對一個容量為N的總體抽取容量為n的樣本,當選取簡單隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣和分層抽樣三種不同方法抽取樣本時,總體中每個個體被抽中的概率分別為p1,p2,p3,則()A.p1=p2<p3 B.p2=p3<p1C.p1=p3<p2 D.p1=p2=p3答案D解析由于三種抽樣過程中,每個個體被抽到的概率都是相等的,因此p1=p2=p3.4.(2016·湖南衡陽聯(lián)考)用系統(tǒng)抽樣法從160名學生中抽取容量為20的樣本,將160名學生隨機地從1~160進行編號,并按編號順序平均分成20組(1~8號,9~16號,…,153~160號),若按等距的規(guī)則從第16組抽出的號碼為126,則第1組中用抽簽法確定的號碼是()A.6B.7C.5D.4答案A解析第1組中用抽簽法確定的號碼是126-15×8=6.5.某初級中學有學生270人,其中一年級108人,二、三年級各81人,現(xiàn)要利用抽樣方法抽取10人參加某項調(diào)查,考慮選用簡單隨機抽樣、分層抽樣和系統(tǒng)抽樣三種方案,使用簡單隨機抽樣和分層抽樣時,將學生按一、二、三年級依次統(tǒng)一編號為1,2,…,270,使用系統(tǒng)抽樣時,將學生統(tǒng)一隨機編號為1,2,…,270,并將整個編號依次分為10段,如果抽得號碼有下列四種情況:①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270關于上述樣本的下列結論中,正確的是()A.②、③都不能為系統(tǒng)抽樣B.②、④都不能為分層抽樣C.①、④都可能為系統(tǒng)抽樣D.①、③都可能為分層抽樣答案D解析因為③可以為系統(tǒng)抽樣,所以選項A不對;因為②可以為分層抽樣,所以選項B不對;因為④不為系統(tǒng)抽樣,所以選項C不對,故選D.6.將參加夏令營的600名學生編號為001,002,…,600.采用系統(tǒng)抽樣方法抽取一個容量為50的樣本,且隨機抽得的號碼為003.這600名學生分住在三個營區(qū),從001到300在第Ⅰ營區(qū),從301到495在第Ⅱ營區(qū),從496到600在第Ⅲ營區(qū),三個營區(qū)被抽中的人數(shù)依次為()A.26,16,8 B.25,17,8C.25,16,9 D.24,17,9答案B解析由題意及系統(tǒng)抽樣的定義可知,將這600名學生按編號依次分成50組,每一組各有12名學生,第k(k∈N*)組抽中的號碼是3+12(k-1).令3+12(k-1)≤300得k≤eq\f(103,4),因此第Ⅰ營區(qū)被抽中的人數(shù)是25;令300<3+12(k-1)≤495得eq\f(103,4)<k≤42,因此第Ⅱ營區(qū)被抽中的人數(shù)是42-25=17.故選B.7.(2016·山西大同一中月考)用簡單隨機抽樣的方法從含有10個個體的總體中,抽取一個容量為3的樣本,其中某一個體a“第一次被抽到”的可能性與“第二次被抽到”的可能性分別是()A.eq\f(1,10),eq\f(1,10) B.eq\f(3,10),eq\f(1,5)C.eq\f(1,5),eq\f(3,10) D.eq\f(3,10),eq\f(3,10)答案A解析在抽樣過程中,個體a每一次被抽中的概率是相等的,因為總體容量為10,故個體a“第一次被抽到”的可能性與“第二次被抽到”的可能性均為eq\f(1,10),故選A.8.(2017·天津質(zhì)檢)某大學為了解在校本科生對參加某項社會實踐活動的意向,擬采用分層抽樣的方法,從該校四個年級的本科生中抽取一個容量為300的樣本進行調(diào)查,已知該校一年級、二年級、三年級、四年級的本科生人數(shù)之比為4∶5∶5∶6,則應從一年級本科生中抽取________名學生.答案60解析設應從一年級本科生中抽取x名學生,則eq\f(x,300)=eq\f(4,4+5+5+6),解得x=60.9.(2016·濰坊模擬)某高中在校學生有2000人.為了響應“陽光體育運動”的號召,學校開展了跑步和登山的比賽活動.每人都參與而且只能參與其中一項比賽,各年級參與比賽的人數(shù)情況如下表:高一年級高二年級高三年級跑步Abc登山Xyz其中a∶b∶c=2∶3∶5,全校參與登山的人數(shù)占總人數(shù)的eq\f(2,5).為了了解學生對本次活動的滿意程度,從中抽取一個200人的樣本進行調(diào)查,則從高二年級參與跑步的學生中應抽取的人數(shù)為________.答案36解析根據(jù)題意,可知樣本中參與跑步的人數(shù)為200×eq\f(3,5)=120,所以從高二年級參與跑步的學生中應抽取的人數(shù)為120×eq\f(3,2+3+5)=36.10.一個總體中有90個個體,隨機編號0,1,2,…,89,以從小到大的編號順序平均分成9個小組,組號依次為1,2,3,…,9.現(xiàn)用系統(tǒng)抽樣方法抽取一個容量為9的樣本,規(guī)定如果在第1組隨機抽取的號碼為m,那么在第k組中抽取的號碼個位數(shù)字與m+k的個位數(shù)字相同,若m=8,則在第8組中抽取的號碼是________.答案76解析由題意知m=8,k=8,則m+k=16,也就是第8組抽取的號碼個位數(shù)字為6,十位數(shù)字為8-1=7,故抽取的號碼為76.11.200名職工年齡分布如圖所示,從中隨機抽取40名職工作樣本,采用系統(tǒng)抽樣方法,按1~200編號,分為40組,分別為1~5,6~10,…,196~200,第5組抽取號碼為22,第8組抽取號碼為________.若采用分層抽樣,40歲以下年齡段應抽取________人.答案3720解析將1~200編號分為40組,則每組的間隔為5,其中第5組抽取號碼為22,則第8組抽取的號碼應為22+3×5=37;由已知條件200名職工中40歲以下的職工人數(shù)為200×50%=100,設在40歲以下年齡段中應抽取x人,則eq\f(40,200)=eq\f(x,100),解得x=20.12.某校共有學生2000名,各年級男、女學生人數(shù)如下表.已知在全校學生中隨機抽取1名,抽到二年級女生的概率是0.19.現(xiàn)用分層抽樣的方法在全校抽取64名學生,則應在三年級抽取的學生人數(shù)為________.一年級二年級三年級女生373xy男生377370z答案16解析依題意可知二年級的女生有380人,那么三年級的學生人數(shù)應該是2000-373-377-380-370=500,即總體中各個年級的人數(shù)比為3∶3∶2,故用分層抽樣法應在三年級抽取的學生人數(shù)為64×eq\f(2,8)=16.13.某公路設計院有工程師6人,技術員12人,技工18人,要從這些人中抽取n個人參加市里召開的科學技術大會.如果采用系統(tǒng)抽樣和分層抽樣的方法抽取,不用剔除個體,如果參會人數(shù)增加1個

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