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2024屆新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州和靜高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)高二下期末綜合測(cè)試試題考生請(qǐng)注意:1.答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.定義:復(fù)數(shù)與的乘積為復(fù)數(shù)的“旋轉(zhuǎn)復(fù)數(shù)”.設(shè)復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在曲線上,則的“旋轉(zhuǎn)復(fù)數(shù)”對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的軌跡方程為().A. B.C. D.2.已知函數(shù),函數(shù)有四個(gè)不同的零點(diǎn),從小到大依次為,,,,則的取值范圍為()A. B. C. D.3.若函數(shù)至少有1個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是A. B. C. D.4.二項(xiàng)式(ax-36)3(a>0)的展開式的第二項(xiàng)的系數(shù)為A.3B.73C.3或73D.35.定義在上的函數(shù),單調(diào)遞增,,若對(duì)任意,存在,使得成立,則稱是在上的“追逐函數(shù)”.若,則下列四個(gè)命題:①是在上的“追逐函數(shù)”;②若是在上的“追逐函數(shù)”,則;③是在上的“追逐函數(shù)”;④當(dāng)時(shí),存在,使得是在上的“追逐函數(shù)”.其中正確命題的個(gè)數(shù)為()A.①③ B.②④ C.①④ D.②③6.二項(xiàng)式的展開式的各項(xiàng)中,二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為()A. B.和C.和 D.7.已知復(fù)數(shù)滿足,則復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為()A. B. C. D.8.已知命題,命題,若為假命題,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B.或 C. D.9.平面與平面平行的條件可以是()A.內(nèi)有無窮多條直線都與平行B.內(nèi)的任何直線都與平行C.直線,直線,且D.直線,且直線不在平面內(nèi),也不在平面內(nèi)10.已知函數(shù),關(guān)于的方程有三個(gè)不等的實(shí)根,則的取值范圍是()A. B.C. D.11.若命題“使”是假命題,則實(shí)數(shù)的取值范圍為()A. B.C. D.12.如圖,設(shè)區(qū)域,向區(qū)域內(nèi)隨機(jī)投一點(diǎn),且投入到區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)都是等可能的,則點(diǎn)落到由曲線與所圍成陰影區(qū)域內(nèi)的概率是()A.B.C.D.二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13.對(duì)于無理數(shù),用表示與最接近的整數(shù),如,.設(shè),對(duì)于區(qū)間的無理數(shù),定義,我們知道,若,和,則有以下兩個(gè)恒等式成立:①;②,那么對(duì)于正整數(shù)和兩個(gè)無理數(shù),,以下兩個(gè)等式依然成立的序號(hào)是______;①;②.14.已知定義在實(shí)數(shù)集上的偶函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù).若存在實(shí)數(shù),對(duì)任意的,都有,則正整數(shù)的最大值為__________.15.已知定義在上的函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,,若函數(shù)圖象與函數(shù)圖象的交點(diǎn)為,則_____.16.位老師和位同學(xué)站成一排合影,要求老師相鄰且不在兩端的排法有______種.(用數(shù)字作答)三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17.(12分)在中,角的對(duì)邊分別為,滿足.(1)求角的大小(2)若,求的周長(zhǎng)最大值.18.(12分)如圖,點(diǎn),,,分別為橢圓:的左、右頂點(diǎn),下頂點(diǎn)和右焦點(diǎn),直線過點(diǎn),與橢圓交于點(diǎn),已知當(dāng)直線軸時(shí),.(1)求橢圓的離心率;(2)若當(dāng)點(diǎn)與重合時(shí),點(diǎn)到橢圓的右準(zhǔn)線的距離為上.①求橢圓的方程;②求面積的最大值.19.(12分)已知某單位甲、乙、丙三個(gè)部門共有員工60人,為調(diào)查他們的睡眠情況,通過分層抽樣獲得部分員工每天睡眠的時(shí)間,數(shù)據(jù)如下表(單位:小時(shí))甲部門678乙部門5.566.577.58丙部門55.566.578.5(1)求該單位乙部門的員工人數(shù)?(2)從甲部門和乙部門抽出的員工中,各隨機(jī)選取一人,甲部門選出的員工記為A,乙部門選出的員工記為B,假設(shè)所有員工睡眠的時(shí)間相互獨(dú)立,求A的睡眠時(shí)間不少于B的睡眠時(shí)間的概率;(3)若將每天睡眠時(shí)間不少于7小時(shí)視為睡眠充足,現(xiàn)從丙部門抽出的員工中隨機(jī)抽取3人做進(jìn)一步的身體檢查.用X表示抽取的3人中睡眠充足的員工人數(shù),求隨機(jī)變量X的分布列與數(shù)學(xué)期望.20.(12分)如圖,在四棱錐中,四邊形是直角梯形,,,,為等邊三角形.(1)證明:;(2)求二面角的余弦值.21.(12分)(1)求方程的非負(fù)整數(shù)解的個(gè)數(shù);(2)某火車站共設(shè)有4個(gè)“安檢”入口,每個(gè)入口每次只能進(jìn)1個(gè)旅客求—個(gè)小組4人進(jìn)站的不同方案種數(shù),要求寫出計(jì)算過程.22.(10分)已知數(shù)列的前項(xiàng)和(1)求的通項(xiàng)公式;(2)若數(shù)列滿足:,求的前項(xiàng)和(結(jié)果需化簡(jiǎn))
參考答案一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】
設(shè)可得:.因?yàn)閺?fù)數(shù)與的乘積為復(fù)數(shù)的“旋轉(zhuǎn)復(fù)數(shù),可得,的“旋轉(zhuǎn)復(fù)數(shù)”對(duì)應(yīng)的點(diǎn),由坐標(biāo)變換,即可得的“旋轉(zhuǎn)復(fù)數(shù)”對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的軌跡方程.【題目詳解】復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在曲線上設(shè)可得:復(fù)數(shù)與的乘積為復(fù)數(shù)的“旋轉(zhuǎn)復(fù)數(shù)┄①設(shè)的“旋轉(zhuǎn)復(fù)數(shù)”對(duì)應(yīng)的點(diǎn)可得:即┄②將②代入①得:即:故選:C.【題目點(diǎn)撥】本題考查復(fù)數(shù)的運(yùn)算,考查復(fù)平面和考查坐標(biāo)變換,掌握復(fù)數(shù)與復(fù)平面內(nèi)的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)是解本題的關(guān)鍵.2、B【解題分析】分析:通過f(x)的單調(diào)性,畫出f(x)的圖象和直線y=a,考慮四個(gè)交點(diǎn)的情況,得到x1=-2-x2,-1<x2≤0,x3x4=4,再由二次函數(shù)的單調(diào)性,可得所求范圍.詳解:當(dāng)x>0時(shí),f(x)=,可得f(x)在x>2遞增,在0<x<2處遞減,
由f(x)=e
(x+1)2,x≤0,
x<-1時(shí),f(x)遞減;-1<x<0時(shí),f(x)遞增,
可得x=-1處取得極小值1,
作出f(x)的圖象,以及直線y=a,
可得e
(x1+1)2=e
(x2+1)2=,即有x1+1+x2+1=0,可得x1=-2-x2,-1<x2≤0,可得x3x4=4,
x1x2+x3x4=4-2x2-x22=-(x2+1)2+5,在-1<x2≤0遞減,
可得所求范圍為[4,5).故選B.點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)方程的轉(zhuǎn)化思想,以及數(shù)形結(jié)合思想方法,考查二次函數(shù)的最值求法,化簡(jiǎn)整理的運(yùn)算能力,屬于中檔題.3、C【解題分析】
令,則函數(shù)至少有1個(gè)零點(diǎn)等價(jià)于函數(shù)至少有1個(gè)零點(diǎn),對(duì)函數(shù)求導(dǎo),討論和時(shí),函數(shù)的單調(diào)性,以及最值的情況,即可求出滿足題意的實(shí)數(shù)的取值范圍?!绢}目詳解】由題可得函數(shù)的定義域?yàn)?;令,則,函數(shù)至少有1個(gè)零點(diǎn)等價(jià)于函數(shù)至少有1個(gè)零點(diǎn);;(1)當(dāng)時(shí),則在上恒成立,即函數(shù)在單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,由零點(diǎn)定理可得當(dāng)時(shí),函數(shù)在有且只有一個(gè)零點(diǎn),滿足題意;(2)當(dāng)時(shí),令,解得:,令,解得:,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,所以要使函數(shù)至少有1個(gè)零點(diǎn),則,解得:綜上所述:實(shí)數(shù)的取值范圍是:故答案選C【題目點(diǎn)撥】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)的問題,由導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間以及最值是解題的關(guān)鍵,屬于中檔題。4、A【解題分析】試題分析:∵展開式的第二項(xiàng)的系數(shù)為-32,∴C31a2(-當(dāng)a=1時(shí),-2a考點(diǎn):二項(xiàng)式定理、積分的運(yùn)算.5、B【解題分析】
由題意,分析每一個(gè)選項(xiàng),首先判斷單調(diào)性,以及,再假設(shè)是“追逐函數(shù)”,利用題目已知的性質(zhì),看是否滿足,然后確定答案.【題目詳解】對(duì)于①,可得,在是遞增函數(shù),,若是在上的“追逐函數(shù)”;則存在,使得成立,即,此時(shí)當(dāng)k=100時(shí),不存在,故①錯(cuò)誤;對(duì)于②,若是在上的“追逐函數(shù)”,此時(shí),解得,當(dāng)時(shí),,在是遞增函數(shù),若是“追逐函數(shù)”則,即,設(shè)函數(shù)即,則存在,所以②正確;對(duì)于③,在是遞增函數(shù),,若是在上的“追逐函數(shù)”;則存在,使得成立,即,當(dāng)k=4時(shí),就不存在,故③錯(cuò)誤;對(duì)于④,當(dāng)t=m=1時(shí),就成立,驗(yàn)證如下:,在是遞增函數(shù),,若是在上的“追逐函數(shù)”;則存在,使得成立,即此時(shí)取即,故存在存在,所以④正確;故選B【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了對(duì)新定義的理解、應(yīng)用,函數(shù)的性質(zhì)等,易錯(cuò)點(diǎn)是對(duì)新定義的理解不到位而不能將其轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)的關(guān)系,實(shí)際上對(duì)新定義問題的求解通常是將其與已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)相結(jié)合或?qū)⑵浔硎鲞M(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,從而更加直觀,屬于難題.6、C【解題分析】
先由二項(xiàng)式,確定其展開式各項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為,進(jìn)而可確定其最大值.【題目詳解】因?yàn)槎?xiàng)式展開式的各項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為,易知當(dāng)或時(shí),最大,即二項(xiàng)展開式中,二項(xiàng)式系數(shù)最大的為第三項(xiàng)和第四項(xiàng).故第三項(xiàng)為;第四項(xiàng)為.故選C【題目點(diǎn)撥】本題主要考查二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng),熟記二項(xiàng)式定理即可,屬于??碱}型.7、A【解題分析】
利用復(fù)數(shù)除法運(yùn)算,化簡(jiǎn)為的形式,由此求得對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo).【題目詳解】依題意,對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為,故選A.【題目點(diǎn)撥】本小題主要考查復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算,考查復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo),屬于基礎(chǔ)題.8、D【解題分析】試題分析:由,可得,由,可得,解得.因?yàn)闉榧倜},所以與都是假命題,若是假命題,則有,若是假命題,則由或,所以符合條件的實(shí)數(shù)的取值范圍為,故選D.考點(diǎn):命題真假的判定及應(yīng)用.9、B【解題分析】
根據(jù)空間中平面與平面平行的判定方法,逐一分析題目中的四個(gè)結(jié)論,即可得到答案.【題目詳解】平面α內(nèi)有無數(shù)條直線與平面β平行時(shí),兩個(gè)平面可能平行也可能相交,故A不滿足條件;平面α內(nèi)的任何一條直線都與平面β平行,則能夠保證平面α內(nèi)有兩條相交的直線與平面β平行,故B滿足條件;直線a?α,直線b?β,且a∥β,b∥α,則兩個(gè)平面可能平行也可能相交,故C不滿足條件;直線a∥α,a∥β,且直線a不在α內(nèi),也不在β內(nèi),則α與β相交或平行,故D錯(cuò)誤;故選B.【題目點(diǎn)撥】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是空間中平面與平面平行的判定,熟練掌握面面平行的定義和判定方法是解答本題的關(guān)鍵.10、B【解題分析】
利用導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的性質(zhì)后可得方程至多有兩個(gè)解.因?yàn)橛腥齻€(gè)不同的解,故方程有兩個(gè)不同的解,且,,最后利用函數(shù)的圖像特征可得實(shí)數(shù)的取值范圍.【題目詳解】,當(dāng)時(shí),,在上為增函數(shù);當(dāng)時(shí),,在上為減函數(shù);所以的圖像如圖所示:又時(shí),,又的值域?yàn)椋援?dāng)或時(shí),方程有一個(gè)解,當(dāng)時(shí),方程有兩個(gè)不同的解,所以方程即有兩個(gè)不同的解,令,故,解得,故選B.【題目點(diǎn)撥】復(fù)合方程的解的個(gè)數(shù)問題,其實(shí)質(zhì)就是方程組的解的個(gè)數(shù)問題,后者可先利用導(dǎo)數(shù)等工具刻畫的圖像特征,結(jié)合原來方程解的個(gè)數(shù)得到的限制條件,再利用常見函數(shù)的性質(zhì)刻畫的圖像特征從而得到參數(shù)的取值范圍.11、B【解題分析】
若原命題為假,則否命題為真,根據(jù)否命題求的范圍.【題目詳解】由題得,原命題的否命題是“,使”,即,解得.選B.【題目點(diǎn)撥】本題考查原命題和否命題的真假關(guān)系,屬于基礎(chǔ)題.12、B【解題分析】試題分析:圖中陰影面積可以用定積分計(jì)算求出,即,正方形OABC的面積為1,所以根據(jù)幾何概型面積計(jì)算公式可知,點(diǎn)落到陰影區(qū)域內(nèi)的概率為??键c(diǎn):1.定積分的應(yīng)用;2.幾何概型。二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。13、①,②..【解題分析】
根據(jù)新定義,結(jié)合組合數(shù)公式,進(jìn)行分類討論即可.【題目詳解】當(dāng)時(shí),由定義可知:,,當(dāng)時(shí),由定義可知:,,故①成立;當(dāng)時(shí),由定義可知:,,當(dāng)時(shí),由定義可知:,故②成立.故答案為:①,②.【題目點(diǎn)撥】本題考查了新定義題,考查了數(shù)學(xué)閱讀能力,考查了組合數(shù)的計(jì)算公式,考查了分類討論思想.14、【解題分析】分析:先根據(jù)單調(diào)性得對(duì)任意的都成立,再根據(jù)實(shí)數(shù)存在性得,即得,解得正整數(shù)的最大值.詳解:因?yàn)榕己瘮?shù)在區(qū)間上是增函數(shù),對(duì)任意的,都有,所以對(duì)任意的都成立,因?yàn)榇嬖趯?shí)數(shù),所以即得,因?yàn)槌闪ⅲ?,所以正整?shù)的最大值為4.點(diǎn)睛:對(duì)于求不等式成立時(shí)的參數(shù)范圍問題,一般有三個(gè)方法,一是分離參數(shù)法,使不等式一端是含有參數(shù)的式子,另一端是一個(gè)區(qū)間上具體的函數(shù),通過對(duì)具體函數(shù)的研究確定含參式子滿足的條件.二是討論分析法,根據(jù)參數(shù)取值情況分類討論,三是數(shù)形結(jié)合法,將不等式轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù),通過兩個(gè)函數(shù)圖像確定條件.15、4038.【解題分析】
由函數(shù)圖象的對(duì)稱性得:函數(shù)圖象與函數(shù)圖象的交點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,則,,即,得解.【題目詳解】由知:得函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱又函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱則函數(shù)圖象與函數(shù)圖象的交點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱則故,即本題正確結(jié)果:【題目點(diǎn)撥】本題考查利用函數(shù)圖象的對(duì)稱性來求值的問題,關(guān)鍵是能夠根據(jù)函數(shù)解析式判斷出函數(shù)的對(duì)稱中心,屬中檔題.16、24【解題分析】
根據(jù)題意,分2步進(jìn)行分析:第一步,將3位同學(xué)全排列,排好后中間有2個(gè)空位可用;第二步,將2位老師看成一個(gè)整體,安排在2個(gè)空位中,由分步計(jì)數(shù)原理計(jì)算可得答案.【題目詳解】解:根據(jù)題意,分2步進(jìn)行分析:第一步,將3位同學(xué)全排列,有種排法,排好后中間有2個(gè)空位可用;第二步,將2位老師看成一個(gè)整體,安排在2個(gè)空位中,有種安排方法.則有種排法.故答案為:24.【題目點(diǎn)撥】本題考查排列組合及簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)問題.對(duì)于不相鄰的問題,一般采用插空法;對(duì)于相鄰的問題,一般采用捆綁法.三、解答題:共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、(1)(2)1【解題分析】試題分析:(1)由,根據(jù)正弦定理,得,可得,進(jìn)而可得的值;(2)由(1)及正弦定理,得,可得的周長(zhǎng),,結(jié)合范圍,即可求的最大值.試題解析:(1)由及正弦定理,得(2)解:由(I)得,由正弦定理得所以的周長(zhǎng)當(dāng)時(shí),的周長(zhǎng)取得最大值為1.18、(1)(2)①②【解題分析】分析:(1)先求當(dāng)直線軸時(shí),,再根據(jù)條件得,最后由解得離心率,(2)設(shè)直線為,,,,聯(lián)立直線方程與橢圓方程,利用韋達(dá)定理化簡(jiǎn),即得,令,利用基本不等式求最值,最后考慮特殊情形下三角形面積的值.詳解:解:(1)在中,令可得,所以所以當(dāng)直線軸時(shí),又,所以所以,所以(2)①因?yàn)椋?,橢圓方程為當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),點(diǎn)坐標(biāo)為又,所以此時(shí)直線為由得又,所以所以橢圓方程為②設(shè)直線為由得即,恒成立設(shè),則,所以令,則且,易知函數(shù)在上單調(diào)遞增所以當(dāng)時(shí),即的面積的最大值為點(diǎn)睛:解析幾何中的最值是高考的熱點(diǎn),在圓錐曲線的綜合問題中經(jīng)常出現(xiàn),求解此類問題的一般思路為在深刻認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)變化的過程之中,抓住函數(shù)關(guān)系,將目標(biāo)量表示為一個(gè)(或者多個(gè))變量的函數(shù),然后借助于函數(shù)最值的探求來使問題得以解決.19、(1)24人;(2);(3)X的分布列見解析;數(shù)學(xué)期望為1【解題分析】
(1)分層抽樣共抽?。?+6+6=15名員工,其中該單位乙部門抽取6名員工,由此能求出該單位乙部門的員工人數(shù).(2)基本事件總數(shù)n18,利用列舉法求出A的睡眠時(shí)間不少于B的睡眠時(shí)間包含的基本事件個(gè)數(shù),由此能求出A的睡眠時(shí)間不少于B的睡眠時(shí)間的概率.(3)X的可能取值為0,1,2,分別求出相應(yīng)的概率,由此能求出X的分布列和數(shù)學(xué)期望E(X).【題目詳解】(1)由題意,得到分層抽樣共抽?。?+6+6=15名員工,其中該單位乙部門抽取6名員工,∴該單位乙部門的員工人數(shù)為:624人.(2)由題意甲部門抽取3名員工,乙部門抽取6名員工,從甲部門和乙部門抽出的員工中,各隨機(jī)選取一人,基本事件總數(shù)n18,A的睡眠時(shí)間不少于B的睡眠時(shí)間包含的基本事件(a,b)有12個(gè):(6,5.5),(6,6),(7,5.5),(7,6),(7,6.5),(7,7),(8,5.5),(8,6),(8,6.5),(8,7),(8,7.5),(8,8),∴A的睡眠時(shí)間不少于B的睡眠時(shí)間的概率p.(3)由題意從丙部門抽出的員工有6人,其中睡眠充足的員工人數(shù)有2人,從丙部門抽出的員工中隨機(jī)抽取3人做進(jìn)一步的身體檢查.用X表示抽取的3人中睡眠充足的員工人數(shù),則X的可能取值為0,1,2,P(X=0),P(X=1),P(X=2),∴X的分布列為:X012PE(X)1.【題目點(diǎn)撥】本題考查離散型隨機(jī)變量的分布列、數(shù)學(xué)期望的求法,涉及到古典概型及分層抽樣的基本知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.20、(1)略;(2)【解題分析】
(1)推導(dǎo)出,從而得到平面,由此可證得;(2)推導(dǎo)出,以B為原點(diǎn)為軸,為軸,為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,求得平面的法向量,利用向量的夾角公式,即可求解.【題目詳解】(1)證明:在四棱錐中,四邊形是直角梯形,,,,為等邊三角形,所以,所以,,所以,又由,所以平面,又因?yàn)槠矫妫?;?)因?yàn)椋?,以為原點(diǎn)為軸,為軸,為軸,建立空間直角坐標(biāo)系,則,所以,設(shè)平面的法向量為,則,取,得,設(shè)平面的法向量為,則,取,得,由圖形可知二面角的平面角是鈍角,設(shè)二面角的平面角為,所以,即二面角的余弦值為
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