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2024-2025學(xué)年福建省漳州市高一下學(xué)期期末考試數(shù)學(xué)試卷
一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求
的。
1.已知i是虛數(shù)單位,[2?z=2+i,貝!||z|=().
A.73B.<5C.3D.5
2.如圖,回O,4次是一個(gè)平面圖形的直觀圖,其中90,=90。,
O'A'=則原圖形的面積為().
A.<2B.2
C.2/2D.4
3.在正方體A8CD—4aCi%中,則異面直線4C與的所成角為()
7B**片
4.已知平面向量2,1的夾角是60。,a=(1,<3),\b\=1,則忖+23=().
A.2B.<6C.2<3D.2<6
5.漳州市博物館是了解漳州深厚文化底蘊(yùn)的理想之地,博物館共有三層,每個(gè)樓層都展示了不同的文化主
題.現(xiàn)甲、乙兩人各自選擇一個(gè)樓層參觀,假設(shè)每個(gè)人選擇哪個(gè)樓層參觀是等可能的,則甲乙在不同樓層
參觀的概率為().
2ill
A-3B2C3D4
6.在正四棱臺(tái)48CD中,4B=4,&4=2,二面角4一4B-D的平面角為45。,則該正四棱
臺(tái)的體積是().
20口28八28門門56
AA.-D.-C.---L).—
7.為了幫助高一學(xué)生更好地了解自己適合選報(bào)物理還是歷史,某校在學(xué)生選科之前組織了一場(chǎng)物理考試,
并從中隨機(jī)抽取了部分學(xué)生的成績(jī)(滿分為100分),將數(shù)據(jù)整理得到如圖所示的頻率分布直方圖.根據(jù)該
頻率分布直方圖,用樣本估計(jì)總體,貝k).
個(gè)頻率/組距
0.030
0.025
0.010
0.005
?!?05%60708090100庇績(jī)(分)
A.頻率分布直方圖中的小的值為0.15
B.該年級(jí)物理成績(jī)的眾數(shù)的估計(jì)值為80分
C.該年級(jí)物理成績(jī)的平均數(shù)的估計(jì)值為75分
D.若物理成績(jī)排名前70%的學(xué)生適合選報(bào)物理,則適合選報(bào)物理的學(xué)生此次成績(jī)應(yīng)不低于62分
8.在回4BC中,AB=7,BC=8,AC=9,4M是邊上的中線,則向量前在向量阮上的投影向量為
()?
A.B.iBCC.7BCD.
6543
二、多選題:本題共3小題,共18分。在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。
9.(多選)為兩個(gè)不同的平面,m,n為兩條不同的直線,下列說(shuō)法中正確的是()
A.若?!?771ua,則B.若ua,則ni〃n
C.若m1a,m//n,則n1aD.若aly?,aCiy?=n,mln,則ni10
10.四名同學(xué)各擲骰子7次,分別記錄每次骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù).根據(jù)四名同學(xué)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,可以判斷可能出現(xiàn)
了點(diǎn)數(shù)6的是().
A.平均數(shù)為3,中位數(shù)為4B.平均數(shù)為3,方差為1
C.平均數(shù)為4,極差為4D.平均數(shù)為2,第80百分位數(shù)為4
11.已知回ABC內(nèi)接于圓。,AB=AC=4,設(shè)而=+y芯(x,y6R),貝?。荩ǎ?
A.AO-AC=8B.若cos4=:,則圓。的面積為年Tt
C.若x+y=l,則圓。的面積為8nD.若4x+3y=2,則BC=
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分。
12.某工廠生產(chǎn)4B,C三種不同型號(hào)的產(chǎn)品,數(shù)量之比為2:3:4,現(xiàn)采用分層抽樣的方法抽取36個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行
分析,則B型號(hào)產(chǎn)品被抽取的數(shù)量等于.
13.在13ABe中,角4,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,若a=3,A=^,B=瑞,貝Ue=.
14.已知三棱錐P—4BC,滿足P2=PB=PC=4B=C,AC=2CB=2,則三棱錐P-ABC的外接球的
表面積等于.
四、解答題:本題共5小題,共77分。解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟。
15.(本小題13分)
已知i為虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)z滿足(z-3i)(l—i)=2m+4i,其中meR.
(1)若z為純虛數(shù),求ni的值;
(2)若z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第二象限,求小的取值范圍.
16.(本小題15分)
在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn),力(1,1),B(2,-1).
(1)求向量荏與向量瓦?夾角的余弦值;
(2)點(diǎn)C是線段48的三等分點(diǎn),求點(diǎn)C的坐標(biāo).
17.(本小題15分)
給定兩個(gè)數(shù)組4樸=…,X")與B"=(%,為,…,%),稱X(4V%)=2之-%1為這兩個(gè)數(shù)組之間的
“差異量”,令數(shù)組”=?,辦…,"),且集合出也,…小卜口,2,…川,neN*.
(1)當(dāng)n=3時(shí),寫出看的所有可能情況;
(2)記/=(1,2,3),求X(T3,0=2的概率.
18.(本小題17分)
在mABC中,角4,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,2b-c=2acosC,b=2.
(1)求力;
(2)若。為8c中點(diǎn),且4。=,?,求團(tuán)ABC的周長(zhǎng);
(3)若團(tuán)ABC是銳角三角形,求團(tuán)4BC面積的取值范圍.
19.(本小題17分)
仇章算術(shù)》是我國(guó)古代的數(shù)學(xué)名著,它在幾何學(xué)中的研究比西方早一千多年,書中將四個(gè)面均為直角三
角形的四面體稱為“鱉腌”.如圖,在四面體P—28C中,P41底面48C,nPAC
(1)求證:四面體P-4BC為鱉席;
(2)若P4=4,AC=BC=2,M是PB的中點(diǎn).
(i)求知。與平面P4B所成角的正弦值;
(ii)已知D,E分別在線段力M,BC上移動(dòng),若DE〃平面PAC,求線段0E長(zhǎng)度的最小值.
答案解析
1.【答案】B
【解析】【分析】根據(jù)i2=-1求出復(fù)數(shù)z,再根據(jù)復(fù)數(shù)模的運(yùn)算求解即可.
【詳解】因?yàn)閕2-z=2+i,所以-z=2+i,即z=—2-i,
所以|z|二J(-2/+(-1)2=/5,
故選:B
2.【答案】A
【解析】【分析】根據(jù)斜二測(cè)畫法的規(guī)則,分析出原圖形中。40B的位置及數(shù)量關(guān)系,再根據(jù)三角形面積
公式計(jì)算即可.
【詳解】在直觀圖回。'48'中,因?yàn)橐?'8'0'=90。,O'A'=<2,
所以。'B'=A'B'=JI義苧=1
在直觀圖回O'AB'中,O'B'在x'軸上且O'B'=1,
所以在原圖形團(tuán)。48中,OB在久軸上,且。B=O,9=1,
在直觀圖團(tuán)O'4B'中,0'4在y'軸上且,O'A=YI,
所以在原圖形團(tuán)0aB中,。4在y軸上,且。4=20'A'=272,
并且在原圖形團(tuán)。4B中,0410B,
所以品0"=|x1x2A/-2=V~2.
故選:A
3.【答案】C
【解析】【分析】利用正方體的特點(diǎn),將異面直線的夾角轉(zhuǎn)化為共面直線的夾角,角形&BG為等邊三角
形,故&G與BQ的夾角為60。,從而得出異面直線的夾角為熱
【詳解】
正方體ABC?!?,AC〃&G,異面直線AC與BG的所成角即為A?與BO1所成的角,而三角形
&BG為等邊三角形,故&G與BQ的夾角為60。,所以異面直線力C與BQ的所成角為?
故選:C
【點(diǎn)睛】熟悉正方體的特點(diǎn),以及求異面直線夾角通常轉(zhuǎn)化為共面直線夾角來(lái)解決,注意幾何圖形的特
點(diǎn).
4.【答案】C
【解析】【分析】先求出同及a不的值,再求出(為+23)2,然后根據(jù)求向量模的公式忖+2同=
[0+23)2求解即可.
【詳解】因?yàn)槲?(1,0),所以同=J12+(q2=2
因?yàn)槠矫嫦蛄柯涫膴A角為60。,
所以五-b=\a\-|/?|cos60°=2xlx1=l.
因?yàn)?方+2為=a2+4a-K+4b=22+4xl+4xl2=12,
所以世+2司=J(a+2bf=A<12=273.
故選:C
5.【答案】A
【解析】【分析】列舉出所有情況,結(jié)合古典概型公式求解.
【詳解】由題知,甲乙可能參觀的可能是{11,12,13,21,22,23,31,32,33},共9種情況,
在不同樓層的情況為{12,13,21,23,31,32},共6種情況,
根據(jù)古典概型計(jì)算公式,甲乙在不同樓層參觀的概率是1=|.
故選:A
6.【答案】B
【解析】【分析】先做出二面角4―2B—D的平面角NM1"。,由NMiM。=45。得到棱臺(tái)的高5。=1,
再根據(jù)棱臺(tái)的體積公式%臺(tái)(S上+―上5下+5下)計(jì)算即可.
【詳解】
如圖所示,設(shè)上下底面的中心分別為01,0,取a/1,AB的中點(diǎn)分別為M1,M,
連接。
因?yàn)?BCD—為正四棱臺(tái),所以01。即為棱臺(tái)的高,
且。1M1141B1,0M1AB,MrM1AB,
則即為二面角力i—ZB—D的平面角,所以為NMiM。=45°,
過(guò)Mi作Mi"10M,垂足為H,
所以01?!ǎ?/,01。=M]H,所以。1%=0H
因?yàn)镺iMi=^A1B1=1,0M=^AB=2,
所以“M=0M-0H=2-1=1,
所以在等腰直角三角形中,可得“擔(dān)=。1。=1,
"臺(tái)上++S下)=gxlx(4+7TV^+16)=學(xué)
故選:B
7.【答案】D
【解析】【分析】4選項(xiàng)由小長(zhǎng)方形的面積之和是1可求出根,B選項(xiàng)根據(jù)最高的長(zhǎng)方形中點(diǎn)值判斷,C選項(xiàng)
根據(jù)平均數(shù)公式求解,D選項(xiàng)先判斷30%分位數(shù)所在區(qū)間,然后列方程求解.
【詳解】4選項(xiàng),由小長(zhǎng)方形的面積之和是1,得至110(0.005+0.01+2^+0.025+0.030)=1,解得m=
0.015,a選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B選項(xiàng),由圖可知,眾數(shù)的估計(jì)值是75,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),由圖可知,平均值是45x0.1+55x0.15+65x0.25+75x0.3+85x0.15+95x0.05=69,C
選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D選項(xiàng),物理成績(jī)排名前70%的學(xué)生,等效于求解圖中30%分位數(shù),
由圖[40,60]的頻率是0.25,[40,70]的頻率是0.5,故30%分位數(shù)出現(xiàn)在[60,70],
設(shè)其為無(wú),則。一60)X0.025+0.25=0.3,解得%=62,。選項(xiàng)正確.
故選:D
8.【答案】C
【解析】【分析】先求出宿=乂荏+前),然后利用投影向量公式求解.
【詳解】由題意得,AM=^(AB+AC},
AM-BC^^(AB+AC}-BC^^(AB+AC)-(AC-AB)={AC'-帚)=16,
根據(jù)投影向量的計(jì)算公式,向量前在向量阮上的投影向量是筆學(xué)?黑=^BC=河.
\DC\LDC04q
故選:c
9.【答案】AC
【解析】【分析】根據(jù)空間中直線與平面的關(guān)系,對(duì)選項(xiàng)逐一進(jìn)行判斷即可.
【詳解】4若a八!/£,mua,則m〃S,A正確.
B,若m/\!/a,nua,則m,九有可能平行、相交或異面,8不正確.
C,若m1a,m/\!/n,由線面垂直的判定定理可得,n1a,C正確.
D,若a1/?,aC£=7?,m_Ln,因?yàn)閚i不一定在平面a內(nèi),所以n?不一定垂直0,。不正確.
故選:AC.
10.【答案】AC
【解析】【分析】對(duì)于4由平均數(shù)為3,中位數(shù)為4,列出符合條件的點(diǎn)數(shù)1,1,1,4,4,4,6,即可判斷;對(duì)于
B,由平均數(shù)為元=3,方差為s2=l,n=7,利用方差公式得到*=I(々—3)2=7X1=7,即可判斷;
對(duì)于C,由平均數(shù)為4,極差為4,列出符合條件的點(diǎn)數(shù)2,2,4,4,4,6,6,即可判斷;對(duì)于D,首先計(jì)算出第80
百分位數(shù)是第6個(gè)數(shù),若平均數(shù)為2,得到£憶1々=14,假設(shè)第6個(gè)數(shù)是4,第7個(gè)數(shù)是6,分析出前5個(gè)數(shù)的
點(diǎn)數(shù)和為4即可判斷.
【詳解】對(duì)于4假設(shè)這7個(gè)數(shù)據(jù)從小到大排列為的<a2<a3<a4<a5<a6<a7,
若平均數(shù)為3,中位數(shù)為4,則家。1++口3+4++&6+。7)=3,
即+g+。3++。6+。7=21—4=17,
若即=6,可以取的=g=。3=1,。5=。6=4滿足條件,
所以4選項(xiàng)可能出現(xiàn)了點(diǎn)數(shù)6;
對(duì)于8,若平均數(shù)為元=3,方差為s2=l,n=7,
則由方差公式s2=;£憶式/一元)2可知,£'=式/一3)2=7X1=7,
若勺=6,則(6-3)2=9>7,即若出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)6,方差會(huì)大于1,
所以8選項(xiàng)不可能出現(xiàn)了點(diǎn)數(shù)6;
對(duì)于C,設(shè)最大值為久max,最小值為Xmin,
若極差為4,則有工max-%min=4,
若平均數(shù)為4,則有:£匕々=4,£乙々=28,
若%max=6,貝lhmin=2,7次的點(diǎn)數(shù)可以取2,2,4,4,4,6,6,
滿足平均數(shù)為4,極差為4的條件,所以C選項(xiàng)可能出現(xiàn)了點(diǎn)數(shù)6;
對(duì)于。,因?yàn)?x80%=5.6,所以第80百分位數(shù)是第6個(gè)數(shù),
若平均數(shù)為2,則k=]%=14,若第6個(gè)數(shù)是4,第7個(gè)數(shù)是6,
那么前5個(gè)數(shù)的點(diǎn)數(shù)和為4,而骰子的點(diǎn)數(shù)最小為1,
所以。選項(xiàng)不可能出現(xiàn)了點(diǎn)數(shù)6.
故選:AC
11.【答案】ACD
【解析】【分析】根據(jù)三角形外心性質(zhì)可判斷4利用同角三角函數(shù)的平方關(guān)系求出sin4利用余弦定理
得到a,再利用正弦定理求出外接圓的半徑可判斷8;利用三點(diǎn)共線得到BC為外接圓的直徑可判斷C;取
4B的中點(diǎn)F,4G上靠近C的一個(gè)三等分點(diǎn)G,由已知得O,F,G三點(diǎn)共線,利用外心性質(zhì)結(jié)合余弦定理可判斷
D.
【詳解】設(shè)回2BC中角所對(duì)的邊分別為a,b,c,貝k=b=4,
對(duì)于4,因?yàn)榛谹BC內(nèi)接于圓。,所以圓。是團(tuán)ABC的外接圓,
即。為回ABC各邊垂直平分線的交點(diǎn),設(shè)4C的垂直平分線與4c交于點(diǎn)M,如下圖:
則而?近=|XO|-|XC|-coszOXC=\AC\'\AM\=國(guó)[|祠=8,故A正確;
對(duì)于B,若cosA=J,則sinA=11~~-
47164
由余弦定理得彥=b2+c2—2bccosA=16+16—2x4x4x:=24,所以。=2A/-6,
4
設(shè)團(tuán)ABC外接圓的半徑為R,
則由正弦定理得27?=1%=慧=黑,所以R=黑,
~T~
2
所以圓。的面積為TI(黑)=等,故2錯(cuò)誤;
對(duì)于C,因?yàn)槎?%荏+丫配(x,yCR),若x+y=l,貝|O,B,C三點(diǎn)共線,
即團(tuán)ABC外接圓的圓心在BC上,所以團(tuán)ABC為等腰直角三角形,
則a=V+02=4>力外接圓的半徑為27"^,面積為TT(2V_2)=8TT,故C正確;
對(duì)于。,取4B的中點(diǎn)F,2G上靠近。的一個(gè)三等分點(diǎn)G,
貝!W=2AF,AC=^AG,
因?yàn)槎?x+eR),所以而=2xZ?+|y而,
因?yàn)?久+3y=2,貝U2x+|y=l,所以O(shè),F,G三點(diǎn)共線,如下圖:
A
因?yàn)?。FlAB,AF=2,AG=|,
Ap23
--
所以在RtEl力FG中,cos^FAG=8-4-
3-
3
在ElABC中,a2=b2+c2-2bccosA=16+16—2x4x4x-=8,
4
所以BC=a=2,2,故。正確.
故選:ACD
12.【答案】12
【解析】【分析】根據(jù)分層抽樣的計(jì)算公式求解即可.
【詳解】由題意,抽取B型號(hào)商品的數(shù)量為:36x式|^=12.
故答案為:12
13.【答案】<6
【解析】【分析】根據(jù)三角形內(nèi)角和得再利用正弦定理求解即可.
C=4
【詳解】因?yàn)閍=~B=g,所以c=nT—號(hào)=[,
31Z31Z4
根據(jù)正弦定理號(hào)=告得c=吟=貨=漏.
sinXsinesirh4y_3
~2
故答案為:V-6
14.【答案】y
【解析】【分析】設(shè)三棱錐外接球的半徑為R,先判斷出回ABC為直角三角形,再判斷出點(diǎn)P在平面48C上
的射影。1是4C的中點(diǎn),在Rt回POM中,求出POi,在Rt團(tuán)。0送中,再根據(jù)勾股定理列出方程,求出R,
即可求出外接球的表面積.
【詳解】
因?yàn)锳C=2,CB=1,4B=門,S.AC2=AB2+CB2,
所以回ABC為直角三角形.
又因?yàn)镻力=PB=PC=y/l,所以點(diǎn)P在平面ABC上的射影
01是回4BC外接圓的圓心,即2C的中點(diǎn).
設(shè)三棱錐P-ABC的外接球的球心為。,半徑為R,則有。1。,平面ABC.
所以在Rt團(tuán)P?!?中,P。]=JPA2-A0^=J(73)2-I2=
在RtElOOiA中,。4=R,。。1=2一/?,2。1=1,
所以由勾股定理可知oa2=ooj+aO]2,即R2=(近一夫『十/,解得氏=竽,
所以三棱錐P-4BC的外接球的表面積S=4TTR2=4TTX(苧)=y.
故答案為:y
15.【答案】解:(1)因?yàn)?z-3i)(l-i)=2m+4i,
所以z-3i=華3==m-2+(m+2)i,
1-1(1-1)(1+1)\/
所以z=TH-2+(TH+5)i,
若z為純虛數(shù),則{:;屋;,解得加=2;
(2)由(1)知,z=m—2+(m+5)i,
若z在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第二象限,貝IJ{:;:;解得一5<m<2,
所以根的取值范圍為(-5,2).
【解析】(1)先利用復(fù)數(shù)的除法和乘法運(yùn)算得到z=a-2+(爪+5)i,再根據(jù)純虛數(shù)的定義求解即可;
(2)根據(jù)復(fù)數(shù)的實(shí)部小于零,虛部大于零求解即可.
16.【答案】解:(1)因?yàn)辄c(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn),4(1,1),B(2,—1),所以用=(1,—2),瓦?=(1,1),
則8s網(wǎng)函=瑞尚=懸=一等
所以向量說(shuō)與向量M夾角的余弦值為-喟;
(2)若點(diǎn)C是線段4B的三等分點(diǎn),則前=2荏或前=2而,設(shè)C(x,y),
當(dāng)前=2而時(shí),(x-l,y-l)=2(2-x,-l-y),
;_5
,x—1=2(2一%)解得[“飛,所以吟,
則
(y=-3'
當(dāng)AC--時(shí),(%—1,y—1)=2(2—%,-1—y),
1
%―1=2(2一%)
則〈,解得
【解析】(1)結(jié)合平面向量的夾角公式,即可求解;
(2)設(shè)C(x,y),由已知得前=2荏或而=再結(jié)合向量線性運(yùn)算坐標(biāo)表示求解即可.
17.【答案】解:(1)73的所有可能情況為(123),(1,3,2),(2,1,3),(2,3,1),(3,1,2),(3,2,1);
(2)因?yàn)?=(1,2,3),由(1)知,73的所有可能情況有6種,
當(dāng)心=(123)時(shí),X(T3,/)=|1-1|+|2-2|+|3-3|=0,
當(dāng)丁3=Q32)時(shí),X(T3,I)=|1一1|+|3-2|+|2-3|=2,
ST3=(2,1,3)時(shí),X(T3,I)=|2-1|+|1-2|+|3-3|=2,
當(dāng)&=(2,3,1)時(shí),XCG,/)=|2-1|+|3-2|+|1-3|=4,
當(dāng)73=(3,1,2)時(shí),Xg)=|3-1|+|1-2|+|2-3|=4,
當(dāng)&=(3,2,1)時(shí),X(T3,I)=|3-1|+|2-2|+|1-3|=4,
所以滿足X(T3〃)=2的有(1,3,2),(2,1,3)共2種,
所以XG,/)=2的概率為孑
【解析】(1)根據(jù)題意直接寫出所有可能的排列即可;
(2)根據(jù)“差異量”的定義,寫出滿足X(T3,/)=2的W,利用古典概型求解概率即可.
18.【答案】解:(1)因?yàn)?b—c=2acosC,由正弦定理得2sinB—sinC=2sinZcosC,
即2sin(Z+C)—sinC=2sia4cosC,
所以2sin/cosC+2cosAsinC—sinC=2sirh4cosC,
所以2cosZsinC—sinC=0,因?yàn)?。G(0,n),所以sinCW0,
所以2cosA-1=0,得cosZ=—f由ZE(0,71),得Z=小
(2)因?yàn)?。為BC中點(diǎn),所以前=g(屈+尼),
則前2=乂四+而)2=[(毋2+前2+2四市)
所以7=,卜2+4+2c.2?解得c=一6(舍)或C=4,
由余弦定理得a?=b2+c2—2bccosA=4+16—2x2x4x|=12,所以a=2y[3,
所以回ABC的周長(zhǎng)為a+b+c=2/3+2+4=2/3+6;
⑶在團(tuán)ABC中,由正弦定理得$=上,
bsinC2sin(B+^)sin5+V_3cos5.V~3
---------1+,
sinBsinB-------------sinB-----------------tanB
所以SEUBC=gbcsinN=g.2(1+蕓)??=容(1+蕓)
zz\tanr)/zn\lanoj
'0<B<
根據(jù)題意得《2nn,解得1<B<:
0<C=^-B62
所以tanBe(等,+8),所以^^^(0,3),所以1+€(1,4),
\5jLanolariD
所以品.=苧(1+蕓)e(T,20),
所以因ABC的取值范圍是(殍
【解析】(1)利用正弦定理將邊化角,再化簡(jiǎn)即可得到角力;
(2)由題意可得通=乂荏+前),將兩邊平方結(jié)合向量的數(shù)量積可得c=4,再利用余弦定理得求得a,進(jìn)
而得到周長(zhǎng);
(3)由正弦定理用B表示出c,再代入三角形的面積公式S04BC=gbcsinA,即可求得回力BC面積的取值范
圍.
19.【答案】解:(1)如圖,在平面P4C內(nèi)過(guò)點(diǎn)4作AH1PC于點(diǎn)
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