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学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精2017年福建省三明市高考数学二模试卷(文科)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知集合M={x|y=},集合N={x|x2﹣1<0},则M∩N=()A.{x|﹣1<x≤} B.{x|x≥} C.{x|x≤} D.{x|≤x<1}2.复数(其中i是虚数单位)在复平面内对应的点所在的象限为()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.已知向量=(3,1),=(x,﹣1),若与共线,则x的值等于()A.﹣3 B.1 C.2 D.1或24.现有A,B两门选修课供甲、乙、丙三人随机选择,每人必须且只能选其中一门,则甲乙两人都选A选修课的概率是()A. B. C. D.5.若变量x,y满足约束条件,则的最大值为()A. B. C.1 D.26.已知命题p1:若sinx≠0,则sinx+≥2恒成立;p2:x+y=0的充要条件是=﹣1,则下列命题为真命题的是()A.p1∧p2 B.p1∨p2 C.p1∧(¬p2) D.(¬p1)∨p27.执行如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入x的值为2,则输出S的值为()A.64 B.84 C.340 D.13648.已知函数f(x)=sin(x+φ)﹣cos(x+φ)(|φ|<)的图象关于直线x=π对称,则cos2φ=()A.﹣ B. C. D.9.已知中心在原点的双曲线,其右焦点与圆x2﹣4x+y2+1=0的圆心重合,且渐近线与该圆相离,则双曲线离心率的取值范围是()A.(1,) B.(1,2) C.(,+∞) D.(2,+∞)10.函数f(x)=的图象大致是()A. B. C. D.11.在△ABC中,∠BAC的平分线交BC边于D,若AB=2,AC=1,则△ABD面积的最大值为()A. B. C. D.112.已知球O的半径为1,A,B是球面上的两点,且AB=,若点P是球面上任意一点,则•的取值范围是()A.[,] B.[,] C. D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知,则值为.14.若抛物线y=ax2(a>0)上任意一点到x轴距离比到焦点的距离小1,则实数a的值为.15.某几何体的三视图如图所示,设该几何体中最长棱所在的直线为m,与直线m不相交的其中一条棱所在直线为n,则直线m与n所成的角为.16.已知函数f(x)=log2x,g(x)=x2,则函数y=g(f(x))﹣x零点的个数为.三、解答题17.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn=,求数列{bn}前n项和Tn.18.某市为了引导居民合理用水,居民生活用水实行二级阶梯水价计量办法,具体如下:第一阶梯,每户居民月用水量不超过12吨,价格为4元/吨;第二阶梯,每户居民月用水量超过12吨,超过部分的价格为8元/吨.为了了解全市居民月用水量的分布情况,通过抽样获得了100户居民的月用水量(单位:吨),将数据按照,(2,4],…,(14,16]分成8组,制成了如图1所示的频率分布直方图.(Ⅰ)求频率分布直方图中字母a的值,并求该组的频率;(Ⅱ)通过频率分布直方图,估计该市居民每月的用水量的中位数m的值(保留两位小数);(Ⅲ)如图2是该市居民张某2016年1~6月份的月用水费y(元)与月份x的散点图,其拟合的线性回归方程是=2x+33,若张某2016年1~7月份水费总支出为312元,试估计张某7月份的用水吨数.19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,底面ABCD是平行四边形,∠ABC=45°,AD=AP=2,AB=DP=2,E为CD的中点,点F在线段PB上.(Ⅰ)求证:AD⊥PC;(Ⅱ)当三棱锥B﹣EFC的体积等于四棱锥P﹣ABCD体积的时,求的值.20.已知直线y=x+m与抛物线x2=4y相切,且与x轴的交点为M,点N(﹣1,0).若动点P与两定点M,N所构成三角形的周长为6.(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;(Ⅱ)设斜率为的直线l交曲线C于A,B两点,当PN⊥MN时,证明:∠APN=∠BPN.21.已知函数f(x)=x2+ax2+bx﹣(a>0,b∈R),f(x)在x=x1和x=x2处取得极值,且|x1﹣x2|=,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x+y=0垂直.(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)证明关于x的方程(k2+1)ex﹣1﹣kf′(x)=0至多只有两个实数根(其中f′(x)是f(x)的导函数,e是自然对数的底数)22.在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若直线l的极坐标方程为,曲线C的极坐标方程为:ρsin2θ=cosθ,将曲线C上所有点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,然后再向右平移一个单位得到曲线C1.(Ⅰ)求曲线C1的直角坐标方程;(Ⅱ)已知直线l与曲线C1交于A,B两点,点P(2,0),求|PA|+|PB|的值.23.已知函数f(x)=|2x﹣a|+|2x﹣1|,a∈R.(I)当a=3时,求关于x的不等式f(x)≤6的解集;(II)当x∈R时,f(x)≥a2﹣a﹣13,求实数a的取值范围.

2017年福建省三明市高考数学二模试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知集合M={x|y=},集合N={x|x2﹣1<0},则M∩N=()A.{x|﹣1<x≤} B.{x|x≥} C.{x|x≤} D.{x|≤x<1}【考点】1E:交集及其运算.【分析】分别求出关于M、N的不等式,求出M、N的交集即可.【解答】解:M={x|y=}={x|x≤},集合N={x|x2﹣1<0}={x|﹣1<x<1},则M∩N={x|﹣1<x≤},故选:A.2.复数(其中i是虚数单位)在复平面内对应的点所在的象限为()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【考点】A4:复数的代数表示法及其几何意义.【分析】利用复数的运算法则、几何意义即可得出.【解答】解:复数==,在复平面内对应的点所在的象限为第三象限.故选:C.3.已知向量=(3,1),=(x,﹣1),若与共线,则x的值等于()A.﹣3 B.1 C.2 D.1或2【考点】96:平行向量与共线向量.【分析】求出向量﹣,然后利用向量与共线,列出方程求解即可.【解答】解:=(3,1),=(x,﹣1),故=(3﹣x,2)若与共线,则2x=x﹣3,解得:x=﹣3,故选:A.4.现有A,B两门选修课供甲、乙、丙三人随机选择,每人必须且只能选其中一门,则甲乙两人都选A选修课的概率是()A. B. C. D.【考点】C9:相互独立事件的概率乘法公式.【分析】先求出三个同学选择的所求种数,然后求出甲乙两人都选A选修课,丙有2种选择,最后利用古典概型及其概率计算公式进行求解即可.【解答】解:所选结果共有23=8种,甲乙两人都选A选修课,丙有2种选择,故甲乙两人都选A选修课的概率是=,故选A.5.若变量x,y满足约束条件,则的最大值为()A. B. C.1 D.2【考点】7C:简单线性规划.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,即可求z的取值范围.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域,的几何意义为区域内的点到A(﹣2,0)的斜率,由图象知,AB的斜率最大,由B(0,1),故AB的斜率k==.故选:B6.已知命题p1:若sinx≠0,则sinx+≥2恒成立;p2:x+y=0的充要条件是=﹣1,则下列命题为真命题的是()A.p1∧p2 B.p1∨p2 C.p1∧(¬p2) D.(¬p1)∨p2【考点】2L:必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】分别判断出p1,p2的真假,再判断复合命题的真假即可.【解答】解:命题p1:若sinx≠0,则sinx+≥2恒成立;是假命题,比如sinx=﹣1时不成立,p2:x+y=0的充要条件是=﹣1,是假命题,比如y=0时,不成立,故(¬p1)∨p2是真命题,故选:D.7.执行如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入x的值为2,则输出S的值为()A.64 B.84 C.340 D.1364【考点】EF:程序框图.【分析】模拟程序的运行,依次写出每次循环得到的x,S的值,当S=84时满足条件S≥64,退出循环,输出S的值为84.【解答】解:模拟程序的运行,可得x=2,S=0S=4不满足条件S≥64,x=4,S=20不满足条件S≥64,x=8,S=84满足条件S≥64,退出循环,输出S的值为84.故选:B.8.已知函数f(x)=sin(x+φ)﹣cos(x+φ)(|φ|<)的图象关于直线x=π对称,则cos2φ=()A.﹣ B. C. D.【考点】GL:三角函数中的恒等变换应用.【分析】先化简f(x)再根据正弦函数的对称轴求出φ,即可求出cos2φ【解答】解:∵f(x)=sin(x+φ)﹣cos(x+φ)=2sin(x+φ﹣)的图象关于直线x=π对称,∴π+φ﹣=kπ+,k∈Z,∴φ=kπ﹣,k∈Z,∵|φ|<,∴φ=﹣,∴cos2φ=cos(﹣)=故选:C9.已知中心在原点的双曲线,其右焦点与圆x2﹣4x+y2+1=0的圆心重合,且渐近线与该圆相离,则双曲线离心率的取值范围是()A.(1,) B.(1,2) C.(,+∞) D.(2,+∞)【考点】KJ:圆与圆锥曲线的综合.【分析】双曲线的渐近线与圆x2+y2﹣4x+1=0相离⇔圆心(2,0)到渐近线的距离>半径r.解出即可.【解答】解:由圆x2+y2﹣4x+1=0化为(x﹣2)2+y2=3,得到圆心(2,0),半径r=.∵双曲线(a>0,b>0)的渐近线y=±x与圆x2+y2﹣4x+1=0相离,∴>,化为b2>3a2.c2﹣a2>3a2,可得e2>4,∵e>1∴e>2.∴该双曲线的离心率的取值范围是:(2,+∞).故选:D.10.函数f(x)=的图象大致是()A. B. C. D.【考点】3O:函数的图象.【分析】利用函数的奇偶性,排除选项,通过函数的特殊值判断即可.【解答】解:函数f(x)=,满足f(﹣x)=f(x),所以函数是偶函数,排除选项B,D;当x∈(0,1)时,f(x)=<0,排除A.故选:C.11.在△ABC中,∠BAC的平分线交BC边于D,若AB=2,AC=1,则△ABD面积的最大值为()A. B. C. D.1【考点】HT:三角形中的几何计算.【分析】根据∠BAC的平分线交BC边于D,可得△ABD和△ACD以D为顶点的高相等.可得△ABD面积与△ACD面积之比为AB:AC=2:1,则△ABD面积为S△ABC.利用三角形的有界限可得答案.【解答】解:由题意,△ABD面积为S△ABC,∵S△ABC=bcsinA,即×2×1×sinA,那么,△ABD面积为sinA.∵0<A<π,∴sinA∈(0,1],∴△ABD面积的最大值为,故选:B.12.已知球O的半径为1,A,B是球面上的两点,且AB=,若点P是球面上任意一点,则•的取值范围是()A.[,] B.[,] C. D.【考点】9R:平面向量数量积的运算.【分析】建立空间坐标系,设出A,B的坐标,设P(x,y,z),用x,y,z表示出,根据x,y的范围求出答案.【解答】解:∵OA=OB=1,AB=,∴cos∠AOB==﹣,即∠AOB=120°,以球心O为原点,以平面AOB的垂线为竖轴建立空间坐标系,设A(1,0,0),B(﹣,,0),P(x,y,z)则=(1﹣x,﹣y,﹣z),=(﹣﹣x,﹣y,﹣z),且x2+y2+z2=1,∴=(1﹣x)(﹣﹣x)﹣y(﹣y)+z2=x2+y2+z2﹣(x+y)﹣=﹣(x+y).∵P(x,y,z)是球上的一点,∴x2+y2≤1,设m=x+,则当直线x+y﹣m=0与圆x2+y2=1相切时,m取得最值,∴=1,∴﹣2≤m≤2,∴当m=﹣2时,取得最大值,当m=2时,取得最小值﹣.故选B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知,则值为7.【考点】GR:两角和与差的正切函数;GG:同角三角函数间的基本关系.【分析】先根据α∈(0,)和sinα的值,利用同角三角函数的基本关系求出cosα及tanα,然后把所求的式子利用两角和的正切函数的公式化简,代入即可求得值.【解答】解:因为α∈(0,)和sinα=,根据sin2α+cos2α=1得到:cosα===,所以tanα==;而tan(α+)====7故答案为714.若抛物线y=ax2(a>0)上任意一点到x轴距离比到焦点的距离小1,则实数a的值为.【考点】K8:抛物线的简单性质.【分析】利用抛物线的定义,转化求解即可.【解答】解:抛物线y=ax2(a>0)的焦点坐标(0,),抛物线上任意一点到x轴距离比到焦点的距离小1,可得,解得a=.给答案为:.15.某几何体的三视图如图所示,设该几何体中最长棱所在的直线为m,与直线m不相交的其中一条棱所在直线为n,则直线m与n所成的角为.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【分析】几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个边长为1的正方体,侧棱SA与底面垂直,且这条侧棱的长是,求得各棱的长,找到m,n,即可计算所成的角的大小.【解答】解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,其直观图如图:四棱锥的底面是一个边长为1的正方体,侧棱SA与底面垂直,且这条侧棱的长是,可得:SB=SD=,SC=4,则SC所在的直线为m,AD,或AB所在直线为n,设直线m与n所成的角为θ,θ为锐角,则sinθ=,可得θ=.故答案为:.16.已知函数f(x)=log2x,g(x)=x2,则函数y=g(f(x))﹣x零点的个数为3.【考点】54:根的存在性及根的个数判断.【分析】令log2x=t,将y表示为关于t的函数y=t2﹣2t,借助函数图象的交点个数判断.【解答】解:令f(x)=log2x=t,得x=2t,∴y=g(f(x))﹣x=g(t)﹣2t=t2﹣2t,令t2﹣2t=0得t=2或t=4,作出y=t2和y=2t的函数图象,由图象可知t2﹣2t=0在(﹣∞,0)上有一解,故方程t2﹣2t=0共有3解,又f(x)=log2x是单调函数,∴f(x)=t有3解,∴y=g(f(x))﹣x有3个零点.故答案为3.三、解答题17.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣2(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn=,求数列{bn}前n项和Tn.【考点】8E:数列的求和;8H:数列递推式.【分析】(I)Sn=2an﹣2,可得n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,化为:an=2an﹣1.n=1时,a1=2a1﹣2,解得a1.利用等比数列的通项公式即可得出.(II)bn==,利用错位相减法与等比数列的求和公式即可得出.【解答】解:(I)∵Sn=2an﹣2,∴n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2﹣(2an﹣1﹣2),化为:an=2an﹣1.n=1时,a1=2a1﹣2,解得a1=2.∴数列{an}是等比数列,首项与公比都为2.∴an=2n.(II)bn==,∴数列{bn}前n项和Tn=+…+,=+…++,∴=1+++…+﹣=1+﹣.∴Tn=3﹣.18.某市为了引导居民合理用水,居民生活用水实行二级阶梯水价计量办法,具体如下:第一阶梯,每户居民月用水量不超过12吨,价格为4元/吨;第二阶梯,每户居民月用水量超过12吨,超过部分的价格为8元/吨.为了了解全市居民月用水量的分布情况,通过抽样获得了100户居民的月用水量(单位:吨),将数据按照,(2,4],…,(14,16]分成8组,制成了如图1所示的频率分布直方图.(Ⅰ)求频率分布直方图中字母a的值,并求该组的频率;(Ⅱ)通过频率分布直方图,估计该市居民每月的用水量的中位数m的值(保留两位小数);(Ⅲ)如图2是该市居民张某2016年1~6月份的月用水费y(元)与月份x的散点图,其拟合的线性回归方程是=2x+33,若张某2016年1~7月份水费总支出为312元,试估计张某7月份的用水吨数.【考点】B8:频率分布直方图.【分析】(Ⅰ)根据小长方形的面积之和为1,即可求出a,(Ⅱ)由频率分布直方图估计样本数据的中位数,规律是:中位数,出现在概率是0。5的地方,(Ⅲ)根据回归方程即可求出答案【解答】解:(Ⅰ)∵(0.02+0.04+0.08+a+0.13+0.03+0.02)×2=1,∴a=0。10,第四组的频率为0.1×2=0。2,(Ⅱ)∵0。02×2+0.04×2+0.08×2+0。10×2+(m﹣8)×0.13=0.5∴m=8+≈8.15.(Ⅲ)∵=(1+2+3+4+5+6)=,且=2x+33,∴=2×+33=40,∴所以张某7月份的水费为312﹣6×40=72,设张某7月份的用水吨数为x吨,∵12×4=48<72,∴12×4+(x﹣12)×8=72,解得x=15,则张某7月份的用水吨数为15吨19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,底面ABCD是平行四边形,∠ABC=45°,AD=AP=2,AB=DP=2,E为CD的中点,点F在线段PB上.(Ⅰ)求证:AD⊥PC;(Ⅱ)当三棱锥B﹣EFC的体积等于四棱锥P﹣ABCD体积的时,求的值.【考点】MK:点、线、面间的距离计算;LX:直线与平面垂直的性质.【分析】(I)利用勾股定理的逆定理证明AD⊥AP,AC⊥BC,从而AD⊥平面PAC,于是AD⊥PC;(II)利用面面垂直的性质证明PA⊥平面ABCD,根据棱锥的体积关系得出F到平面ABCD的距离,从而得出的值.【解答】(I)证明:连接AC,∵BC=AD=2,AB=2,∠ABC=45°,∴AC==2,∴AC2+BC2=AB2,∴AC⊥BC,又AD∥BC,∴AD⊥AC,∵AD=AP=2,DP=2,∴AD⊥AP,又AP⊂平面APC,AC⊂平面APC,AP∩AC=A,∴AD⊥平面PAC,又PC⊂平面APC,∴AD⊥PC.(II)解:∵侧面PAD⊥底面ABCD,侧面PAD∩底面ABCD=AD,AD⊥PA,PA⊂平面PAD,∴PA⊥平面ABCD,∴VP﹣ABCD=,设F到平面ABCD的距离为h,则VB﹣CEF=VF﹣BCE==,∴=VP﹣ABCD=,∴h=,∴==,∴=.20.已知直线y=x+m与抛物线x2=4y相切,且与x轴的交点为M,点N(﹣1,0).若动点P与两定点M,N所构成三角形的周长为6.(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;(Ⅱ)设斜率为的直线l交曲线C于A,B两点,当PN⊥MN时,证明:∠APN=∠BPN.【考点】J3:轨迹方程.【分析】(Ⅰ)由直线y=x+m与抛物线x2=4y相切,利用根的差别式求出m=﹣1,从而M(1,0),进而推导出动点在以M,N为焦点的椭圆上,且不在x轴上,由此能求出动点P的轨迹C的方程.(Ⅱ)设直线l的方程为y=,(t≠±1),联立,得x2+tx+t2﹣3=0,由根的判别式得到﹣2<t<2,要证明∠APN=∠BPN,即要证明kAP+kBP=0,即证x1x2+t(x1+x2)﹣2(x1+x2)+3﹣2t=0,由此利用韦达定理能证明∠APN=∠BPN.【解答】解:(Ⅰ)∵直线y=x+m与抛物线x2=4y相切,∴方程x2=4(x+m)有等根,∴△=16+16m=0,解得m=﹣1,∴M(1,0),又∵动点P与定点M(1,0),N(﹣1,0)所构成的三角形的周长为6,且|MN|=2,∴|PM|+|PN|=4>|MN|=2,根据椭圆的定义,动点在以M,N为焦点的椭圆上,且不在x轴上,∴2a=4,2c=2,解得a=2,c=1,∴b=,∴动点P的轨迹C的方程为=1(y≠0).证明:(Ⅱ)设直线l的方程为y=,(t≠±1),联立,得x2+tx+t2﹣3=0,△′=﹣3t2+12>0,∴﹣2<t<2,此时直线l与曲线C有两个交点A,B,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,∵PN⊥MN,不妨取P(1,),要证明∠APN=∠BPN,也就是要证明kAP+kBP=0,即证+=0,即证()(x2﹣1)+(y2﹣)(x1﹣1)=0,即证x1x2+t(x1+x2)﹣2(x1+x2)+3﹣2t=0,把,代入,得:t2﹣3﹣t2+2t+3﹣2t=0,∴∠APN=∠BPN.21.已知函数f(x)=x2+ax2+bx﹣(a>0,b∈R),f(x)在x=x1和x=x2处取得极值,且|x1﹣x2|=,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x+y=0垂直.(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)证明关于x的方程(k2+1)ex﹣1﹣kf′(x)=0至多只有两个实数根(其中f′(x)是f(x)的导函数,e是自然对数的底数)【考点】6D:利用导数研究函数的极值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(Ⅰ)由题意可知x1,x2是方程x2+2ax+b=0的两个根,利用韦达定理及|x1﹣x2|=,求得4a2﹣4b=5,由f′(1)=1,2a+b+1=0联立即可求得a和b的值,求得f(x)的解析式;(Ⅱ)由题意可知当k≠0时,k+=,构造辅助函数,求导根据函数的单调性求得函数的极值及最值,利用基本不等式的性质,当k<0时,k+≤﹣2直线y=k+,与曲线y=g(x)至多有两个交点,当k>0时,k+≥2>=g(x)极大,直线y=k+,与曲线y=g(x)只有一个交点,即可求证方程至多有两个实根.【解答】解:(Ⅰ)求导f′(x)=x2+2ax+b,由f(x)在x=x1和x=x2处取得极值,则x1,x2是方程x2+2ax+b=0的两个根,则x1+x2=﹣2a,x1x2=b,由|x1﹣x2|=,则(x1+x2)2﹣4x1x2=5,则4a2﹣4b=5,①由曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x+y=0垂直,则f′(1)=1,即2a+b+1=0,②,解得:.∴f(x)=x3+x2﹣x﹣,(Ⅱ)对于(k2+1)ex﹣1﹣kf′(x)=0,当k=0时,ex﹣1=0,方程为实根,当k≠0时,k+=,令g(x)=,g′(x)=﹣e=﹣e,当x∈(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞)时,g′(x)<0,∴g(x)的单调递减区间(﹣∞,﹣1),(2,+∞)单调递增区间(﹣1,2),函数g(x)在x=﹣1和x=2处分别求得极小值和极大值,g(x)极小=g(﹣1)=﹣e2<0,g(x)极大=g(2)=>0,∴对于g(x)=,由ex﹣1>0恒成立,且y=x2+x﹣1时与x轴有两个交点,从而g(x)无极大值,g(x)min=g(x)极小=g(﹣1)=﹣e2,当k<0时,k+≤﹣2直线y=k+,与曲线y=g(x)至多有两个交点,当k>0时,k+≥2>=g(x)极大,直线y=k+,与曲线y=g(x)只有一个交点,∴方程(k2+1)ex﹣1﹣kf′(x)=0至多只有两个实数根.22.在平面直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若直线l的极坐标方程为,曲线C的极坐标方程为:ρsin2θ=cosθ,将曲线C上所有点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,然后再向右平移一个单

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