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北京市朝陽(yáng)區(qū)2022?2023學(xué)年度高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)
數(shù)學(xué)試卷
(考試時(shí)間120分鐘滿(mǎn)分150分)
本試卷分為選擇題(共50分)和非選擇題(共100分)兩部分
考生務(wù)必將答案答在答題卡上,在試卷上作答無(wú)效.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交
回.
第一部分(選擇題共50分)
一、選擇題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,選出符合題目
要求的一項(xiàng).
1.計(jì)算(2D?=()
A.-1B.-2C.-4D.4
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的乘方運(yùn)算即可.
【詳解】(2i)2=4i2=-4.
故選:C.
2.已知43,2),5(-5,-1),若AC=C8,則點(diǎn)。的坐標(biāo)為()
【答案】A
【解析】
【分析】由題意可得C是線段AB的中點(diǎn),根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式求解即可.
【詳解】因?yàn)锳C=CB,所以C是線段A3的中點(diǎn),
所以點(diǎn)的坐標(biāo)為(彳,與),即(T,g),
故點(diǎn)C的坐標(biāo)為
故選:A.
3.在如圖所示的正方體ABQD-AgGA中,異面直線AG與BD所成角的大小為()
C.60°D.45°
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)異面直線所成角的性質(zhì),結(jié)合正方體線線關(guān)系即可求解.
【詳解】如圖,連接片已
在正方體ABC。一4月。。|中,因?yàn)?51〃。£>1,5月
所以四邊形為平行四邊形,所以BQJ/BD
又在正方形A與G。中BR,4G,所以8。J.A?
則異面直線4G與8。所成角的大小為90°.
故選:B.
4.從裝有兩個(gè)紅球和兩個(gè)白球的口袋內(nèi)任取兩個(gè)球,則下列事件是對(duì)立事件的是()
A.“都是白球”與“至少有一個(gè)白球”B.“恰有一個(gè)白球”與“都是紅球”
C.“都是白球”與“都是紅球”D.“至少有一個(gè)白球”與“都是紅球”
【答案】D
【解析】
【分析】由題意可得總事件分別為(紅,白),(紅,紅),(白,白)三種情況,根據(jù)互斥事件以及對(duì)立事
件的定義再對(duì)應(yīng)各個(gè)選項(xiàng)逐個(gè)分析即可求解.
【詳解】從裝有兩個(gè)紅球和兩個(gè)白球的口袋內(nèi)任取兩個(gè)球,
抽取小球的情況分別為(紅,白),(紅,紅),(白,白)三種情況,
選項(xiàng)A,“至少有一個(gè)白球”包括(紅,白),(白,白),故既不互斥也不對(duì)立,A錯(cuò)誤,
選項(xiàng)B:“恰有一個(gè)白球”表示的是(紅,白),與“都是紅球”互斥但不對(duì)立,故B錯(cuò)誤,
選項(xiàng)C:“都是白球”與“都是紅球”互斥但不對(duì)立,故C錯(cuò)誤,
選項(xiàng)D:“至少有一個(gè)白球”包括(紅,白),(白,白),與“都紅球”是對(duì)立事件,故D正確,
故選:D.
5.已知m匕是兩條不重合的直線,。為一個(gè)平面,且。_1。,則是“a//。”的()
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
【答案】C
【解析】
【分析】利用充分條件、必要條件的定義即可得出選項(xiàng).
【詳解】當(dāng)匕,a時(shí),結(jié)合可得a//人充分性滿(mǎn)足;
當(dāng)a〃b時(shí),結(jié)合a_La,可得6_La,必要性滿(mǎn)足.
故選:C.
6.甲、乙兩人射擊,甲的命中率為0.6.乙的命中率為0.5,如果甲、乙兩人各射擊一次,恰有一人命中的
概率為()
A.0.3B.0.4C.0.5D.0.6
【答案】C
【解析】
【分析】甲乙相互獨(dú)立,而甲、乙兩人中恰好有一人擊中目標(biāo)即為事件:AB+AB>由相互獨(dú)立事件的概
率乘法公式可求.
【詳解】設(shè)“甲命中目標(biāo)”為事件A,“乙命中目標(biāo)”為事件8
由題意可得,P(A)=0.6,P(B)=0.5且甲乙相互獨(dú)立
甲、乙兩人中恰好有一人擊中目標(biāo)即為事件:AB+AB>
P(AB+AB)=0.4x0.5+0.6x0,5=0.5
故選:C
7.已知函數(shù)/(x)=sin(0x+何3>0,網(wǎng)<兀)的部分圖象如圖所示,則/?)=()
.e
A一直R近D
D.---------C.0
222
【答案】B
【解析】
【分析】利用圖象求出函數(shù)/(x)的解析式,然后代值計(jì)算可得出/(2]的值.
21t714無(wú)
【詳解】由圖可知,函數(shù)/(x)的最小正周期為T(mén)=4x
T-3
2兀3所以,〃x)=sin(3£x+e
因?yàn)?9>0,則刃=--=2兀X---=
T4712
271
因?yàn)榱藄in(兀+夕)=一sine=l,可得sin°=-l,
3x7T3x
因?yàn)橐回#?<兀,則e=一5,故〃x)=sin=-cos—,
2
、71V2
因此,/但371
=-cos-cos—=----
16J26J42
故選:B.
8.已知數(shù)據(jù)巧、七、L、的平均數(shù)為"方差為S2,在這組數(shù)據(jù)中加入一個(gè)數(shù)最后得到一組新數(shù)
據(jù),其平均數(shù)為F,方差為s'2,則()
2
A一B.『>/C一X’<一xD.s')<.y
【答案】D
【解析】
【分析】利用平均數(shù)公式可得出最、?的大小關(guān)系,由方差公式可得出./、0的大小關(guān)系.
【詳解】由已知可得)=內(nèi)+尤2+當(dāng)++*"
n
x.-x
加入新數(shù)據(jù)后,?=土土土上玉土++xnx-\-x-
-------=------=X,
77+1n+\
X|-X)+(工2-,+(%3-X)+…+(為“-x)+(x-x)
,,2
〃+1
所以ABC錯(cuò)誤,D正確.
故選:D.
9,塹堵、陽(yáng)馬、鱉臊這些名詞出自中國(guó)古代的數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)?商功》.如圖1,把一塊長(zhǎng)方體分成相
同的兩塊,得到兩個(gè)直三棱柱(塹堵).如圖2,再沿塹堵的一頂點(diǎn)與相對(duì)的棱剖開(kāi),得四棱錐和三棱錐各
一個(gè),以矩形為底,另有一棱與底面垂直的四棱錐,稱(chēng)為陽(yáng)馬,余下的三棱錐是由四個(gè)直角三角形組成的
四面體,稱(chēng)為鱉席.則圖2中的陽(yáng)馬與圖1中的長(zhǎng)方體的體積比是()
【答案】B
【解析】
【分析】計(jì)算出長(zhǎng)方體的體積,利用錐體的體積公式計(jì)算出陽(yáng)馬的體積,即可求得陽(yáng)馬與長(zhǎng)方體的體積之
比.
【詳解】設(shè)陽(yáng)馬的體積為乂,長(zhǎng)方體的體積為V,
由圖2可知,陽(yáng)馬是底面為矩形,高為C的四棱錐,則
3
長(zhǎng)方體的體積為V=He,因此,M=L
V3
故選:B.
10.設(shè)M為平面四邊形ABCD所在平面內(nèi)的一點(diǎn),MA=a,MB=b,MC=c,MD=d.若
“+c=8+d且=則平面四邊形ABC。一定是()
A.正方形B.菱形C.矩形D.梯形
【答案】c
【解析】
【分析】由a+c=O+d結(jié)合平面向量的減法推導(dǎo)出BA=C。,利用平面向量的數(shù)量積運(yùn)算推導(dǎo)出
|c/i|=|r>B|,即可得出結(jié)論.
【詳解】因?yàn)閍+c=~+d,則M4+MC=M5+M£>,即腸4一MB=MC,
即BA=CO,所以,平面四邊形ABCO為平行四邊形,
因?yàn)閍+c=〃+d,則("。',+小,即J+2a-c+J=//+26M+/,
因?yàn)閍-c=Z?.d,所以,a-2a-c+(^-h-2b-d+d,即卜-c|=|"一,
,即|CA卜即平行四邊形ABCD的兩條對(duì)角線長(zhǎng)相等,
故平面四邊形A3CD一定是矩形.
故選:C.
二、填空題共6小題,每小題5分,共30分.
11.在平面直角坐標(biāo)系中,。為坐標(biāo)原點(diǎn),復(fù)數(shù)z=l+i對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為Z,則|OZh.
【答案】V2
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)幾何意義即可由模長(zhǎng)求解.
【詳解】由題意可知|OZ|=|z|==J*
故答案為:J5
12.某地區(qū)有高中生3000人,初中生6000人,小學(xué)生6000人.教育部門(mén)為了了解本地區(qū)中小學(xué)生的近視
率,采用分層抽樣的方法,按高中生、初中生、小學(xué)生進(jìn)行分層,如果在各層中按比例分配樣本,總樣本
量為150,那么在高中生中抽取了人.
【答案】30
【解析】
【分析】根據(jù)分層抽樣的抽樣比即可求解.
3000
【詳解】高中生中抽取了xl50=30人,
3000+6000+6000
故答案為:30
13.在ABC中,a=8,b=7,c=3,則8=;tan(A+C)=
【答案】①.I②.-石
【解析】
【分析】利用余弦定理求出COSB的值,結(jié)合角8的取值范圍可得出角8的值;再利用誘導(dǎo)公式可得出
tan(A+C)的值.
【詳解】在_鉆。中,a=8,b=l,c=3,
由余弦定理可得cosB=a+cj-64+9-49
lac2x8x32
因?yàn)?e(0,7r),則8=],故tan(A+C)=tan1乃一gJ=-tang=-\/J.
故答案為:—;-.
14.把函數(shù)〃x)=sin(2x+1)圖象上的所有點(diǎn)向右平行移動(dòng)己個(gè)單位長(zhǎng)度得到函數(shù)g(x)的圖象,則
g(x)的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心坐標(biāo)為.
【答案】(0,0)(答案不唯一)
【解析】
【分析】先利用平移變換得到g(x)的解析式,再根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【詳解】由題意可得g(x)=sin2|+^=sin2x,
k
令2x=kji,keZ,解得x=—兀keZ,
2
所以g(x)的對(duì)稱(chēng)中心的橫坐標(biāo)為x=|■兀,kwZ,
所以g(x)的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心坐標(biāo)為(0,0),
故答案為:(0,0)(答案不唯一)
15.如圖,在ABC中,設(shè)AB=4,BC=a,N5的平分線和AC交于。點(diǎn),點(diǎn)E在線段上,且
滿(mǎn)足BE:EC=3:2,設(shè)24£=445+424。(匕,42£區(qū)),則匕+&=;當(dāng)。=時(shí),
DE//AB.
【解析】
【分析】利用向量的加法法則得,從而求得仁+修,利用角平分線性質(zhì)確定點(diǎn)。位置,然后利用平行線分
線段成比例求解.
3
【詳解】因?yàn)?E:EC=3:2,所以
3323
所以AE=A8+BE=AB+gBC=AB+](AC—A8)=《A8+gAC,
,23
所以&]=M,&f2=—,所以自+他=1,
小心工m-r/目ABAD-r,nADsinZABD
在△ABZ)中,由正弦定理可得=,可得=,
sinZADBsinZAB。ABsinZADB
…iE-r/口BCCD—CDsin/CBO
在△CBO中,由正弦定理可得----------=----------,可得——=----------,
snZBDCsinZCBDBCsinZBDC
因?yàn)?。為ZABC的角平分線,可知ZABD=ZCBD,ZADB=冗—ZBDC,
所以sinZABD=sinNCBD,sinZADB=sin(兀-NBDC)=sinNBDC,
可得^=sinZCBD,,ADCD?“,CDBCa
■-----------,所cc以一=——,又AB=4,BC=a,所C以CI一=——=-
sinZADBsinZBDCABBCADAB4
在_ABC中,DE//AB)所以-——,所以一=彳,解得a=~
ADBE3433
o
故答案為:1;—.
16.如圖1,四棱錐P-ABC。是一個(gè)水平放置裝有一定量水的密閉容器(容器材料厚度不計(jì)),底面
ABCD為平行四邊形,現(xiàn)將容器以棱A6為軸向左側(cè)傾斜到圖2的位置,這時(shí)水面恰好經(jīng)過(guò)CZ5EF,其
中E、尸分別為棱24、依的中點(diǎn),在傾斜過(guò)程中,給出以下四個(gè)結(jié)論:
圖1圖2
①?zèng)]有水的部分始終呈棱錐形;
②有水的部分始終呈棱柱形;
③棱AB始終與水面所在平面平行;
④水的體積與四棱錐P-ABCD體積之比為5:8.
其中所有正確結(jié)論序號(hào)為.
【答案】①③④
【解析】
【分析】由棱錐的定義可判斷①;由棱柱的定義可判斷②;利用線面平行的定義可判斷③;利用錐體的體
積公式可判斷④.
【詳解】對(duì)于①,由棱錐的定義可知,在傾斜的過(guò)程中,沒(méi)有水的部分始終呈棱錐形,①對(duì);
對(duì)于②,由棱柱的定義可知,在傾斜的過(guò)程中,有水的部分的兒何體不是棱柱,②錯(cuò);
對(duì)于③,傾斜前,在圖1中,棱AB與水面所在平面平行,
在傾斜的過(guò)程中,容器以棱A3為軸向左側(cè)傾斜到圖2的位置的過(guò)程中,
棱A3始終與水面所在平面平行,③對(duì);
對(duì)于④,連接AC、CE、BE,設(shè)三棱錐尸一ACO的體積為V,則三棱錐P—ABC的體積也為V,
因?yàn)镋、F分別為24、依的中點(diǎn),所以,EF//AB且EF==AB,
2
所以,尸=a,所以,匕TEF=W=WV'
113
所以,沒(méi)有水的部分的幾何體的體積為匕iQE+%_P"=-v+-v=-v,
35
所以,有水的部分的幾何體的體積為2V-二V二-V,
44
5V
因此,水的體積與四棱錐P—A5CO體積之比為一:2V=5:8,④對(duì).
4
故答案為:①③④.
三、解答題共5小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明,演算步驟或證明過(guò)程.
17.已知函數(shù)/(%)=sin2x+2Gcos2?x.
(1)求函數(shù)/(x)的最小正周期;
JT
(2)求函數(shù)/(力在區(qū)間0,-上的最大值和最小值.
【答案】(1)兀
(2)最大值為2+6,最小值為1+G
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等變換化簡(jiǎn)函數(shù)/(x)的解析式,利用正弦型函數(shù)的周期公式可求得函數(shù)/(x)的
最小正周期;
(2)由OAxW:求出2x+g的取值范圍,利用正弦型函數(shù)的基本性質(zhì)可求得函數(shù)/(x)的最大值和最小
值.
【小問(wèn)1詳解】
解:因?yàn)?(x)=sin2x+2>/3cos2x=sin2x+273x+c^s
=sin2x+V3cos2x+V3=2sin^2x+y^+>/3,
7
所以,函數(shù)/(x)的最小正周期為7=g7r=7t.
【小問(wèn)2詳解】
解:當(dāng)04x4工時(shí),-<2x+-<—,
4336
故當(dāng)2x+g=]時(shí),函數(shù)/(x)取最大值,即/(x)心=2sin5+百=2+6,
當(dāng)2x+1=葛時(shí),函數(shù)〃x)取最小值,即/(XL=2sinK+G=l+JL
18.海水養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行某水產(chǎn)品的新、舊網(wǎng)箱養(yǎng)殖方法的產(chǎn)量對(duì)比,收獲時(shí)各隨機(jī)抽取了100個(gè)網(wǎng)箱,測(cè)量
各箱水產(chǎn)品的產(chǎn)量(單位:kg),其頻率分布直方圖如圖所示.兩種養(yǎng)殖方法的箱產(chǎn)量相互獨(dú)立.
舊養(yǎng)殖法新養(yǎng)殖法
(1)求頻率分布直方圖中。的值;
(2)用頻率估計(jì)概率,從運(yùn)用新、舊網(wǎng)箱養(yǎng)殖方法的水產(chǎn)品中各隨機(jī)抽取一個(gè)網(wǎng)箱,估計(jì)兩個(gè)網(wǎng)箱的箱
產(chǎn)量都不低于55kg的概率;
(3)假定新、舊網(wǎng)箱養(yǎng)殖方法的網(wǎng)箱數(shù)不變,為了提高總產(chǎn)量,根據(jù)樣本中兩種養(yǎng)殖法的平均箱產(chǎn)量,
該養(yǎng)殖場(chǎng)下一年應(yīng)采用哪種養(yǎng)殖法更合適?(直接寫(xiě)出結(jié)果)
【答案】(1)a=0.068
(2)0.0704
(3)新養(yǎng)殖法
【解析】
【分析】(1)根據(jù)頻率分布直方圖利用頻率之和為1,即可求得圖中4的值;
(2)根據(jù)獨(dú)立事件概率乘法公式計(jì)算即可;
(3)利用頻率分布直方圖分別估計(jì)新舊養(yǎng)殖法的平均值,即可做出判斷.
【小問(wèn)1詳解】
由(0.004+0.008+0.010+0.020+0.044+0.046+a)x5=1
所以a=0.068
【小問(wèn)2詳解】
設(shè)事件A,8分別表示:從運(yùn)用舊、新網(wǎng)箱養(yǎng)殖方法的水產(chǎn)品中隨機(jī)抽取一個(gè)網(wǎng)箱,其箱產(chǎn)量不低于
55kg,
用頻率估計(jì)概率,則P(A)=(0.020+0.012+0.012)x5=0.22,
P(B)=(O.()46+0.010+0.008)x5=0.32
因?yàn)锳,8相互獨(dú)立,所以P(AB)=P(A)P(8)=0.22x0.32=0.0704
所以估計(jì)兩個(gè)網(wǎng)箱的箱產(chǎn)量都不低于55kg的概率為0.0704
【小問(wèn)3詳解】
新養(yǎng)殖法
(舊養(yǎng)殖法的平均值估計(jì)為
0.012x5x27.5+0.014x5x32.54-0.024x5x37.5+0.034x5x42.5+0.040x5x47.5+0.032x5x52.54-0.020x5x57.5+0.012x5x62.5+0.012x5x67.5=47.1
新養(yǎng)殖法的平均值估計(jì)為
0.004x5x37.5+0.020x5x42.5+0.044x5x47.5+0.068x5x52.5+0.046x5x57.5+0.010x5x62.5+0.008x5x67.5=52.35
又52.35>47.1,所以該養(yǎng)殖場(chǎng)下一年應(yīng)采用新養(yǎng)殖法更合適.)
19.在_ABC中,己知sinA=J^sinB,Z.C--.
6
(1)求證:b-c-,
(2)在①“c=G;②csinA=3;③c?=a。這三個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,使存在且唯一確
定,求方的值和ABC的面積.
注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析;
(2)見(jiàn)解析.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)正弦定理可得a=J初,再根據(jù)余弦定理即可證明;
JT271
(2)若選①,由(1)可得.=而,b=c,ZB=ZC=-,ZA=—,從而可求a,4c,根據(jù)三角形面積
63
公式即可求解;
Jr27r
若選②,由(1)可得a=屜,b=c,ZB=ZC=-,ZA^—,根據(jù)csinA=3可求6,c,根據(jù)三角形
63
面積公式即可求解;
若選③,根據(jù)邊的等量關(guān)系可得a。=阮2,矛盾.
【小問(wèn)1詳解】
由sinA=J^sinB,根據(jù)正弦定理可得a=回.
222222
de4兀J,人在H^E/日-a+b-c3b+b-cg
又因?yàn)镹C=:,由余弦定理得:cosC=--------------=-------;=———=——,
62ab2收2
可得從=/,即8=c.
【小問(wèn)2詳解】
若選①,
由ac—>且b=c,
所以園2=6,解得力=C=1,
所以NB=NC=四,NA=@.
63
所以SAABC=~^sinA=-xlxlx—=—.
*2224
若選②,
7C2兀
根據(jù)。=c,所以ZB=NC=7,NA=T.
63
因?yàn)閏sinA=3,所以Y3C=3,解得c=/?=2百.
2
所以S=—Z?csinA=—x2\/3x2>/3x=3>/3.
人A8Rcr222
若選③,
由(1)口I得a=\/^b,b=c,則R;==J^c、2,與=Q/;,矛盾,
故一ABC不存在.
20.已知四棱錐P—ABCD的底面為直角梯形,AB//CD,NZMB=90°,CD^-AB,平面a4QJ_
2
平面ABCQ,M是PB的中點(diǎn).
(1)求證:8_1_平面24。;
(2)求證:CM〃平面PAD;
PN
(3)設(shè)棱PC與平面ADW交于點(diǎn)N,求二七的值.
NC
【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析
(3)”=2
NC
【解析】
【分析】(1)根據(jù)面面垂直的性質(zhì)即可得到線面垂直.
(2)取中點(diǎn),根據(jù)線線平行可得平面P4。//平面M£C,由此能證明直線CM//平面PAD;
PN
(3)作點(diǎn)F滿(mǎn)足=則”與PC的交點(diǎn)即為尸。與平面ADW的交點(diǎn)N,從而可求得證的
值,
【小問(wèn)1詳解】
平面PAD_L平面A8C£>,且兩平面的交線為AD,
由于AB〃CD,ZDAB=90°,所以8AD,CDu平面ABC。,
故CDJ?平面24。,
【小問(wèn)2詳解】
證明:取A8中點(diǎn)E,連
CD=-AB=\,M是P3的中點(diǎn),
2
:.ME//PA,CE//AD,
由于MEZ平面PA。,PAu平面PAD,所以ME//平面PAD
同理可得CE//平面PAD
ME\CE=E,ME,CEu平面
平面Q4D//平面MEC,
CMu平面MEC,直線CM//平面PAD;
【小問(wèn)3詳解】
作點(diǎn)口滿(mǎn)足=A。,則A,D,F,M四點(diǎn)共面,
作AB的中點(diǎn)E,則A£>=EC,所以MR=EC,
所以四邊形MFCE是平行四邊形,則FC//ME,又ME/1PA,
所以尸C//P4,即尸,A,C,f四點(diǎn)共面,平面ADFMc平面=
則PC與平面ADM的交點(diǎn)必定在AF上,
所以A尸與PC的交點(diǎn)即為PC與平面AOM的交點(diǎn)N,
所以二PNL=HAN=dPA=WPA=2,所以工PN1=2,
NC
21.設(shè)也〃wN*,已知由自然數(shù)組成的集合5={4,。2,…,凡}(4<4<…<。"),集合S-S2,■■■,Sm
是S的互不相同的非空子集,定義〃x加數(shù)表:
%]玉2…X\,m
X2\X22…x2i1,aieS,
,nt,其中囹=,n?,設(shè)4(4)=%1+w2+~+玉“?=1,2「一,〃),令4(5)
U,Clj£3,
xnm)
是d(4),〃(%),???,d(o〃)中的最大值.
101、
(1)若加=3,5={1,2,3),且/011,求,,與,S3及d(S);
10
(2)若5={1,2,…,川,集合5,S2,鼠中的元素個(gè)數(shù)均相同,若d(S)=3,求〃的最小值;
(3)若〃2=7,S={1,2,…,7},集合H,S2,?,S,中的元素個(gè)數(shù)均為3,且
S,.ns^0(l</<J<7),求證:d(S)的最小值為3.
【答案】(I)與={1,3}32={2},邑={1,2},d(S)=2
(2)4(3)見(jiàn)解析
阿斤】
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