2017年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学理及答案解析.docx

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1、2017年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 ( 北 京 卷 ) 数 学 理一 、 选 择 题 .(每 小 题 5 分 )1.若 集 合 A=x|-2 x 1, B=x|x -1或 x 3, 则 A B=( )A.x|-2 x -1B.x|-2 x 3C.x|-1 x 1D.x|1 x 3解 析 : 集 合 A=x|-2 x 1, B=x|x -1或 x 3, A B=x|-2 x -1.答 案 : A. 2.若 复 数 (1-i)(a+i)在 复 平 面 内 对 应 的 点 在 第 二 象 限 , 则 实 数 a 的 取 值 范 围 是 ( )A.(- , 1)B.(-

2、 , -1)C.(1, + )D.(-1, + )解 析 : 复 数 (1-i)(a+i)=a+1+(1-a)i 在 复 平 面 内 对 应 的 点 在 第 二 象 限 , 可 得 1 01 0a a , 解得 a 范 围 .答 案 : B.3.执 行 如 图 所 示 的 程 序 框 图 , 输 出 的 S值 为 ( ) A.2B.32C.53D.85 解 析 : 由 已 知 中 的 程 序 框 图 可 知 : 该 程 序 的 功 能 是 利 用 循 环 结 构 计 算 并 输 出 变 量 S 的 值 , 模拟 程 序 的 运 行 过 程 , 分 析 循 环 中 各 变 量 值 的 变 化 情

3、 况 , 可 得 答 案 .答 案 : C.4.若 x, y 满 足 3 2xx yy x , 则 x+2y 的 最 大 值 为 ( )A.1B.3C.5D.9解 析 : 画 出 约 束 条 件 的 可 行 域 , 利 用 目 标 函 数 的 最 优 解 求 解 目 标 函 数 的 最 值 即 可 . 答 案 : D.5.已 知 函 数 f(x)=3x-(13)x, 则 f(x)( )A.是 奇 函 数 , 且 在 R上 是 增 函 数B.是 偶 函 数 , 且 在 R上 是 增 函 数C.是 奇 函 数 , 且 在 R上 是 减 函 数D.是 偶 函 数 , 且 在 R上 是 减 函 数解

4、析 : 由 已 知 得 f(-x)=-f(x), 即 函 数 f(x)为 奇 函 数 , 由 函 数 y=3 x为 增 函 数 , y=(13)x为 减函 数 , 结 合 “ 增 ” -“ 减 ” =“ 增 ” 可 得 答 案 .答 案 : A.6.设 m , n 为 非 零 向 量 , 则 “ 存 在 负 数 , 使 得 m = n ” 是 “ m n 0” 的 ( )A.充 分 而 不 必 要 条 件B.必 要 而 不 充 分 条 件C.充 分 必 要 条 件D.既 不 充 分 也 不 必 要 条 件解 析 : m , n 为 非 零 向 量 , 存 在 负 数 , 使 得 m = n ,

5、 则 向 量 m , n 共 线 且 方 向 相 反 , 可 得 m n 0.反 之 不 成 立 , 非 零 向 量 m , n 的 夹 角 为 钝 角 , 满 足 m n 0, 而 m = n 不成 立 .即 可 判 断 出 结 论 .答 案 : A.7.某 四 棱 锥 的 三 视 图 如 图 所 示 , 则 该 四 棱 锥 的 最 长 棱 的 长 度 为 ( ) A.3 2B.2 3C.2 2D.2解 析 : 根 据 三 视 图 可 得 物 体 的 直 观 图 , 结 合 图 形 可 得 最 长 的 棱 为 PA, 根 据 勾 股 定 理 求 出 即可 .答 案 : B.8.根 据 有 关

6、 资 料 , 围 棋 状 态 空 间 复 杂 度 的 上 限 M约 为 3 361, 而 可 观 测 宇 宙 中 普 通 物 质 的 原 子总 数 N约 为 1080, 则 下 列 各 数 中 与 MN 最 接 近 的 是 ( )(参 考 数 据 : lg3 0.48)A.1033B.1053C.1073D.10 93解 析 : 根 据 对 数 的 性 质 : alog TT a , 可 得 : 3=10lg3 100.48, 代 入 M 将 M也 化 为 10 为 底 的 指数 形 式 , 进 而 可 得 结 果 .答 案 : D.二 、 填 空 题 (每 小 题 5 分 )9.若 双 曲

7、线 22 yx m =1 的 离 心 率 为 3, 则 实 数 m=_.解 析 : 利 用 双 曲 线 的 离 心 率 , 列 出 方 程 求 和 求 解 m 即 可 .答 案 : 2. 10.若 等 差 数 列 an和 等 比 数 列 bn满 足 a1=b1=-1, a4=b4=8, 则 22ab =_.解 析 : 利 用 等 差 数 列 求 出 公 差 , 等 比 数 列 求 出 公 比 , 然 后 求 解 第 二 项 , 即 可 得 到 结 果 .答 案 : 1.11.在 极 坐 标 系 中 , 点 A在 圆 2-2 cos -4 sin +4=0上 , 点 P的 坐 标 为 (1, 0

8、), 则 |AP|的 最 小 值 为 _.解 析 : 先 将 圆 的 极 坐 标 方 程 化 为 标 准 方 程 , 再 运 用 数 形 结 合 的 方 法 求 出 圆 上 的 点 到 点 P 的 距离 的 最 小 值 .答 案 : 1.12.在 平 面 直 角 坐 标 系 xOy 中 , 角 与 角 均 以 Ox 为 始 边 , 它 们 的 终 边 关 于 y 轴 对 称 , 若 sin =13, 则 cos( - )=_.解 析 : 方 法 一 : 根 据 教 的 对 称 得 到 sin =sin =13, cos =-cos , 以 及 两 角 差 的 余 弦 公式 即 可 求 出 ;方

9、 法 二 : 分 在 第 一 象 限 , 或 第 二 象 限 , 根 据 同 角 的 三 角 函 数 的 关 系 以 及 两 角 差 的 余 弦 公 式即 可 求 出 .答 案 : -79 .13.能 够 说 明 “ 设 a, b, c 是 任 意 实 数 .若 a b c, 则 a+b c” 是 假 命 题 的 一 组 整 数 a, b,c的 值 依 次 为 _.解 析 : 设 a, b, c 是 任 意 实 数 .若 a b c, 则 a+b c” 是 假 命 题 , 则 若 a b c, 则 a+b c” 是 真 命 题 , 举 例 即 可 , 本 题 答 案 不 唯 一 .答 案 :

10、-1, -2, -3.14.三 名 工 人 加 工 同 一 种 零 件 , 他 们 在 一 天 中 的 工 作 情 况 如 图 所 示 , 其 中 Ai的 横 、 纵 坐 标 分别 为 第 i 名 工 人 上 午 的 工 作 时 间 和 加 工 的 零 件 数 , 点 Bi的 横 、 纵 坐 标 分 别 为 第 i 名 工 人 下午 的 工 作 时 间 和 加 工 的 零 件 数 , i=1, 2, 3. (1)记 Qi为 第 i 名 工 人 在 这 一 天 中 加 工 的 零 件 总 数 , 则 Q1, Q2, Q3中 最 大 的 是 _. (2)记 pi为 第 i 名 工 人 在 这 一

11、天 中 平 均 每 小 时 加 工 的 零 件 数 , 则 p1, p2, p3中 最 大 的 是 _.解 析 : (1)若 Qi为 第 i 名 工 人 在 这 一 天 中 加 工 的 零 件 总 数 , 则 Qi=Ai的 综 坐 标 +Bi的 纵 坐 标 ;进 而 得 到 答 案 .(2)若 pi为 第 i 名 工 人 在 这 一 天 中 平 均 每 小 时 加 工 的 零 件 数 , 则 pi为 AiBi中 点 与 原 点 连 线 的斜 率 ; 进 而 得 到 答 案 .答 案 : Q1, p2.三 、 解 答 题15.在 ABC中 , A=60 , c=37 a.(1)求 sinC的 值

12、 ;(2)若 a=7, 求 ABC的 面 积 .解 析 : (1)根 据 正 弦 定 理 即 可 求 出 答 案 , (2)根 据 同 角 的 三 角 函 数 的 关 系 求 出 cosC, 再 根 据 两 角 和 正 弦 公 式 求 出 sinB, 根 据 面 积 公 式计 算 即 可 .答 案 : (1) A=60 , c=37 a,由 正 弦 定 理 可 得 sinC=37 sinA=3 3 3 37 2 14 ,(2)a=7, 则 c=3, C A,由 (1)可 得 cosC=1314, sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC= 3 13 1 3 3 4 32

13、14 2 14 7 , S ABC=12 acsinB=12 7 3 4 37 =6 3.16.如 图 , 在 四 棱 锥 P-ABCD中 , 底 面 ABCD为 正 方 形 , 平 面 PAD 平 面 ABCD, 点 M在 线 段 PB上 , PD 平 面 MAC, PA=PD= 6 , AB=4. (1)求 证 : M为 PB的 中 点 ;(2)求 二 面 角 B-PD-A的 大 小 ;(3)求 直 线 MC 与 平 面 BDP所 成 角 的 正 弦 值 .解 析 : (1)设 AC BD=O, 则 O 为 BD的 中 点 , 连 接 OM, 利 用 线 面 平 行 的 性 质 证 明 O

14、M PD, 再 由 平 行 线 截 线 段 成 比 例 可 得 M为 PB的 中 点 ;(2)取 AD 中 点 G, 可 得 PG AD, 再 由 面 面 垂 直 的 性 质 可 得 PG 平 面 ABCD, 则 PG AD, 连 接OG, 则 PG OG, 再 证 明 OG AD.以 G 为 坐 标 原 点 , 分 别 以 GD、 GO、 GP 所 在 直 线 为 x、 y、 z轴 距 离 空 间 直 角 坐 标 系 , 求 出 平 面 PBD与 平 面 PAD 的 一 个 法 向 量 , 由 两 法 向 量 所 成 角 的 大 小可 得 二 面 角 B-PD-A 的 大 小 ;(3)求 出

15、 CM的 坐 标 , 由 CM与 平 面 PBD的 法 向 量 所 成 角 的 余 弦 值 的 绝 对 值 可 得 直 线 MC 与平 面 BDP所 成 角 的 正 弦 值 .答 案 : (1)证 明 : 如 图 , 设 AC BD=O, ABCD为 正 方 形 , O 为 BD 的 中 点 , 连 接 OM, PD 平 面 MAC, PD平 面 PBD, 平 面 PBD 平 面 AMC=OM, PD OM, 则 BO BMBD BP , 即 M 为 PB 的 中 点 ;(2)解 : 取 AD 中 点 G, PA=PD, PG AD, 平 面 PAD 平 面 ABCD, 且 平 面 PAD 平

16、 面 ABCD=AD, PG 平 面 ABCD, 则 PG AD, 连 接 OG, 则 PG OG,由 G 是 AD 的 中 点 , O是 AC的 中 点 , 可 得 OG DC, 则 OG AD.以 G 为 坐 标 原 点 , 分 别 以 GD、 GO、 GP 所 在 直 线 为 x、 y、 z 轴 距 离 空 间 直 角 坐 标 系 ,由 PA=PD= 6 , AB=4, 得 D(2, 0, 0), A(-2, 0, 0), P(0, 0, 2), C(2, 4, 0), B(-2, 4, 0), M(-1, 2, 22 ),DP=(-2, 0, 2), DB=(-4, 4, 0).设 平

17、 面 PBD的 一 个 法 向 量 为 m =(x, y, z),则 由 00m DPm DB , 得 2 2 04 4 0 x zx y , 取 z= 2, 得 m =(1, 1, 2).取 平 面 PAD的 一 个 法 向 量 为 n =(0, 1, 0). cos m , n = 1 12 1 2m nm n . 二 面 角 B-PD-A的 大 小 为 60 ;(3)解 : CM=(-3, -2, 22 ), 平 面 PAD 的 一 个 法 向 量 为 n =(0, 1, 0). 直 线 MC 与 平 面 BDP所 成 角 的 正 弦 值 为|cos CM, n |= 2 2 6919

18、4 12CM nCM n . 17.为 了 研 究 一 种 新 药 的 疗 效 , 选 100 名 患 者 随 机 分 成 两 组 , 每 组 各 50名 , 一 组 服 药 , 另 一组 不 服 药 .一 段 时 间 后 , 记 录 了 两 组 患 者 的 生 理 指 标 x 和 y 的 数 据 , 并 制 成 如 图 , 其 中 “ *”表 示 服 药 者 , “ +” 表 示 未 服 药 者 . (1)从 服 药 的 50名 患 者 中 随 机 选 出 一 人 , 求 此 人 指 标 y 的 值 小 于 60的 概 率 ;(2)从 图 中 A, B, C, D 四 人 中 随 机 选 出

19、 两 人 , 记 为 选 出 的 两 人 中 指 标 x的 值 大 于 1.7的 人数 , 求 的 分 布 列 和 数 学 期 望 E( );(3)试 判 断 这 100 名 患 者 中 服 药 者 指 标 y 数 据 的 方 差 与 未 服 药 者 指 标 y 数 据 的 方 差 的 大小 .(只 需 写 出 结 论 )解 析 : (1)由 图 求 出 在 50 名 服 药 患 者 中 , 有 15 名 患 者 指 标 y 的 值 小 于 60, 由 此 能 求 出 从 服药 的 50名 患 者 中 随 机 选 出 一 人 , 此 人 指 标 小 于 60 的 概 率 .(2)由 图 知 :

20、 A、 C 两 人 指 标 x 的 值 大 于 1.7, 而 B、 D两 人 则 小 于 1.7, 可 知 在 四 人 中 随 机 选项 出 的 2 人 中 指 标 x的 值 大 于 1.7的 人 数 的 可 能 取 值 为 0, 1, 2, 分 别 求 出 相 应 的 概 率 ,由 此 能 求 出 的 分 布 列 和 E( ).(3)由 图 知 100 名 患 者 中 服 药 者 指 标 y 数 据 的 方 差 比 未 服 药 者 指 标 y 数 据 的 方 差 大 .答 案 : (1)由 图 知 : 在 50名 服 药 患 者 中 , 有 15 名 患 者 指 标 y 的 值 小 于 60

21、, 则 从 服 药 的 50 名 患 者 中 随 机 选 出 一 人 , 此 人 指 标 小 于 60的 概 率 为 : p=15 350 10 .(2)由 图 知 : A、 C 两 人 指 标 x的 值 大 于 1.7, 而 B、 D两 人 则 小 于 1.7,可 知 在 四 人 中 随 机 选 项 出 的 2人 中 指 标 x 的 值 大 于 1.7的 人 数 的 可 能 取 值 为 0, 1, 2, P( =0)= 241 1=6C ,P( =1)= 1 12 224 23C CC ,P( =2)= 241 1=6C , 的 分 布 列 如 下 : E( )=0 16+1 23 +2 1

22、6=1.(3)由 图 知 100 名 患 者 中 服 药 者 指 标 y 数 据 的 方 差 比 未 服 药 者 指 标 y 数 据 的 方 差 大 .18.已 知 抛 物 线 C: y2=2px过 点 P(1, 1).过 点 (0, 12 )作 直 线 l与 抛 物 线 C交 于 不 同 的 两 点 M,N, 过 点 M 作 x 轴 的 垂 线 分 别 与 直 线 OP、 ON交 于 点 A, B, 其 中 O 为 原 点 .(1)求 抛 物 线 C 的 方 程 , 并 求 其 焦 点 坐 标 和 准 线 方 程 ;(2)求 证 : A为 线 段 BM的 中 点 .解 析 : (1)根 据

23、抛 物 线 过 点 P(1, 1).代 值 求 出 p, 即 可 求 出 抛 物 线 C 的 方 程 , 焦 点 坐 标 和 准线 方 程 ;(2)设 过 点 (0, 12 )的 直 线 方 程 为 y=kx+12 , M(x 1, y1), N(x2, y2), 根 据 韦 达 定 理 得 到 x1+x2= 21 kk ,x1x2= 214k , 根 据 中 点 的 定 义 即 可 证 明 .答 案 : (1) y2=2px 过 点 P(1, 1), 1=2p,解 得 p=12 , y 2=x, 焦 点 坐 标 为 (14 , 0), 准 线 为 x=-14 ,(2)证 明 : 设 过 点

24、(0, 12 )的 直 线 方 程 为 y=kx+12 , M(x1, y1), N(x2, y2), 直 线 OP 为 y=x, 直 线 ON为 : y= 22y xx ,由 题 意 知 A(x 1, x1), B(x1, 1 22x yx ), 由 2 12y kxy x , 可 得 k2x2+(k-1)x+14 =0, x1+x2= 21 kk , x1x2= 214k , 1 2 21 2 1 21 1 1 1 1 1 12 2 2 2 11 11 2 2 2 2 1 2 212 2 2 4 kx kxx y x x ky kx kx kx kx k x xx x k xx , A 为

25、 线 段 BM 的 中 点 . 19.已 知 函 数 f(x)=excosx-x.(1)求 曲 线 y=f(x)在 点 (0, f(0)处 的 切 线 方 程 ;(2)求 函 数 f(x)在 区 间 0, 2 上 的 最 大 值 和 最 小 值 .解 析 : (1)求 出 f(x)的 导 数 , 可 得 切 线 的 斜 率 和 切 点 , 由 点 斜 式 方 程 即 可 得 到 所 求 方 程 ;(2)求 出 f(x)的 导 数 , 再 令 g(x)=f (x), 求 出 g(x)的 导 数 , 可 得 g(x)在 区 间 0, 2 的 单调 性 , 即 可 得 到 f(x)的 单 调 性 ,

26、 进 而 得 到 f(x)的 最 值 .答 案 : (1)函 数 f(x)=e xcosx-x的 导 数 为 f (x)=ex(cosx-sinx)-1,可 得 曲 线 y=f(x)在 点 (0, f(0)处 的 切 线 斜 率 为 k=e0(cos0-sin0)-1=0,切 点 为 (0, e0cos0-0), 即 为 (0, 1),曲 线 y=f(x)在 点 (0, f(0)处 的 切 线 方 程 为 y=1;(2)函 数 f(x)=excosx-x 的 导 数 为 f (x)=ex(cosx-sinx)-1,令 g(x)=ex(cosx-sinx)-1,则 g(x)的 导 数 为 g (

27、x)=ex(cosx-sinx-sinx-cosx)=-2ex sinx,当 x 0, 2 , 可 得 g (x)=-2e x sinx 0,即 有 g(x)在 0, 2 递 减 , 可 得 g(x) g(0)=0,则 f(x)在 0, 2 递 减 , 即 有 函 数 f(x)在 区 间 0, 2 上 的 最 大 值 为 f(0)=e0cos0-0=1;最 小 值 为 f( 2 )= 2e cos 2 - 2 =- 2 .20.设 an和 bn是 两 个 等 差 数 列 , 记 cn=maxb1-a1n, b2-a2n, , bn-ann(n=1, 2, 3, ),其 中 maxx 1, x2

28、, , xs表 示 x1, x2, , xs这 s 个 数 中 最 大 的 数 .(1)若 an=n, bn=2n-1, 求 c1, c2, c3的 值 , 并 证 明 cn是 等 差 数 列 ;(2)证 明 : 或 者 对 任 意 正 数 M, 存 在 正 整 数 m, 当 n m 时 , ncn M; 或 者 存 在 正 整 数 m, 使得 cm, cm+1, cm+2, 是 等 差 数 列 .解 析 : (1)分 别 求 得 a1=1, a2=2, a3=3, b1=1, b2=3, b3=5, 代 入 即 可 求 得 c1, c2, c3; 由 (bk-nak)-(b1-na1) 0,

29、 则 b1-na1 bk-nak, 则 cn=b1-na1=1-n, cn+1-cn=-1对 n N*均 成 立 ;(2)由 b i-ain=b1+(i-1)d1-a1+(i-1)d2 n=(b1-a1n)+(i-1)(d2-d1 n), 分 类 讨 论 d1=0, d1 0, d1 0 三 种 情 况 进 行 讨 论 根 据 等 差 数 列 的 性 质 , 即 可 求 得 使 得 cm, cm+1, cm+2, 是 等 差数 列 ; 设 ncn =An+B+Cn 对 任 意 正 整 数 M, 存 在 正 整 数 m, 使 得 n m, ncn M, 分 类 讨 论 , 采用 放 缩 法 即

30、可 求 得 因 此 对 任 意 正 数 M, 存 在 正 整 数 m, 使 得 当 n m时 , ncn M.答 案 : (1)a1=1, a2=2, a3=3, b1=1, b2=3, b3=5,当 n=1时 , c 1=maxb1-a1=max0=0,当 n=2时 , c2=maxb1-2a1, b2-2a2=max-1, -1=-1,当 n=3时 , c3=maxb1-3a1, b2-3a2, b3-3a3=max-2, -3, -4=-2,下 面 证 明 : 对 n N*, 且 n 2, 都 有 cn=b1-na1,当 n N*, 且 2 k n 时 ,则 (bk-nak)-(b1-n

31、a1),=(2k-1)-nk-1+n,=(2k-2)-n(k-1),=(k-1)(2-n), 由 k-1 0, 且 2-n 0,则 (b k-nak)-(b1-na1) 0, 则 b1-na1 bk-nak,因 此 , 对 n N*, 且 n 2, cn=b1-na1=1-n,cn+1-cn=-1, c2-c1=-1, cn+1-cn=-1对 n N*均 成 立 , 数 列 cn是 等 差 数 列 ;(2)证 明 : 设 数 列 an和 bn的 公 差 分 别 为 d1, d2, 下 面 考 虑 的 cn取 值 ,由 b 1-a1n, b2-a2n, , bn-ann,考 虑 其 中 任 意

32、bi-ain, (i N*, 且 1 i n),则 bi-ain=b1+(i-1)d1-a1+(i-1)d2 n=(b1-a1n)+(i-1)(d2-d1 n),下 面 分 d1=0, d1 0, d1 0 三 种 情 况 进 行 讨 论 , 若 d1=0, 则 bi-ain=(b1-a1n)+(i-1)d2,当 若 d2 0, 则 (bi-ain)-(b1-a1n)=(i-1)d2 0,则 对 于 给 定 的 正 整 数 n 而 言 , cn=b1-a1n, 此 时 cn+1-cn=-a1, 数 列 cn是 等 差 数 列 ;当 d1 0, (bi-ain)-(bn-ann)=(i-n)d2

33、 0,则 对 于 给 定 的 正 整 数 n 而 言 , cn=bn-ann=bn-a1n,此 时 cn+1-cn=d2-a1, 数 列 cn是 等 差 数 列 ;此 时 取 m=1, 则 c1, c2, , 是 等 差 数 列 , 命 题 成 立 ; 若 d1 0, 则 此 时 -d1n+d2为 一 个 关 于 n 的 一 次 项 系 数 为 负 数 的 一 次 函 数 ,故 必 存 在 m N *, 使 得 n m 时 , -d1n+d2 0,则 当 n m 时 , (bi-ain)-(b1-a1n)=(i-1)(-d1n+d2) 0, (i N*, 1 i n),因 此 当 n m 时

34、, cn=b1-a1n,此 时 cn+1-cn=-a1, 故 数 列 cn从 第 m项 开 始 为 等 差 数 列 , 命 题 成 立 ; 若 d1 0, 此 时 -d1n+d2为 一 个 关 于 n 的 一 次 项 系 数 为 正 数 的 一 次 函 数 ,故 必 存 在 s N*, 使 得 n s 时 , -d1n+d2 0,则 当 n s 时 , (b i-ain)-(bn-ann)=(i-1)(-d1n+d2) 0, (i N*, 1 i n),因 此 , 当 n s 时 , cn=bn-ann,此 时 = n n nnb a n ban n =-d2n+(d1-a1+d2)+ 1 2

35、b dn ,令 -d1=A 0, d1-a1+d2=B, b1-d2=C,下 面 证 明 : ncn =An+B+Cn 对 任 意 正 整 数 M, 存 在 正 整 数 m, 使 得 n m, ncn M,若 C 0, 取 m= M BA +1, x表 示 不 大 于 x 的 最 大 整 数 ,当 n m 时 , ncn A n+B Am+B=A M BA +1+B A M BA +B=M,此 时 命 题 成 立 ;若 C 0, 取 m= M C BA +1,当 n m 时 , ncn A n+B+Cn Am+B+C A M C BA +B+C M-C-B+B+C=M,此 时 命 题 成 立 ,因 此 对 任 意 正 数 M, 存 在 正 整 数 m, 使 得 当 n m时 , ncn M;综 合 以 上 三 种 情 况 , 命 题 得 证 .

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