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2004年全国硕士研究生入学统一考试数学一真题
一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)
(1)曲线y=lnx上与直线xy1垂直的切线方程为__________ . (2)已知f(ex)xex,且f(1)=0, 则f(x)=__________ . (3)设L为正向圆周x2y22在第一象限中的部分,则曲线积分
L
xdy2ydx的值为__________.
d2ydy
4x2y0(x0)的通解为. __________ . (4)欧拉方程x
dxdx2
2
210
***
(5)设矩阵A120,矩阵B满足ABA2BAE,其中A为A的伴随矩阵,E是单位
001
矩阵,则B __________ .
(6)设随机变量X服从参数为的指数分布,则P{X
DX}= __________ .
二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,
把所选项前的字母填在题后的括号内)
(7)把x0时的无穷小量
cost
x
2
dt,tandt,sint3dt,使排在后面的是前
x2
x
一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是
(A) ,,. (B) ,,. (C) ,,. (D) ,,. [ ] (8)设函数f(x)连续,且f(0)0,则存在0,使得
(A) f(x)在(0,)内单调增加. (B)f(x)在(,0)内单调减少. (C) 对任意的x(0,)有f(x)>f(0) .
(D) 对任意的x(,0)有f(x)>f(0) . [ ]
(9)设
a
n1n
n
为正项级数,下列结论中正确的是
(A) 若limnan=0,则级数
a
n1
n
收敛.
(B) 若存在非零常数,使得limnan,则级数
n
a
n1
n
发散.
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- 1 -
(C) 若级数
a
n1
n
收敛,则limnan0.
n
2
(D) 若级数
a
n1
n
发散, 则存在非零常数,使得limnan. [ ]
n
(10)设f(x)为连续函数,F(t)
dy
1
tt
y
f(x)dx,则F(2)等于
(A) 2f(2). (B) f(2). (C) –f(2). (D) 0. [ ]
(11)设A是3阶方阵,将A的第1列与第2列交换得B,再把B的第2列加到第3列得C, 则满足AQ=C的可逆矩阵Q为
010(A) 100. (B) 101010
101. (C) 001010
100. (D) 011011
100. 001
[ ]
(12)设A,B为满足AB=O的任意两个非零矩阵,则必有 (A) A的列向量组线性相关,B的行向量组线性相关. (B) A的列向量组线性相关,B的列向量组线性相关. (C) A的行向量组线性相关,B的行向量组线性相关.
(D) A的行向量组线性相关,B的列向量组线性相关. [ ]
(13)设随机变量X服从正态分布N(0,1),对给定的(01),数u满足P{Xu},若
P{Xx},则x等于
(A) u. (B) u
2
1
2
. (C) u1 . (D) u1 . [ ]
2
2
1n
(14)设随机变量X1,X2,,Xn(n1)独立同分布,且其方差为0. 令YXi,则
ni1
(A) Cov(X1,Y)(C) D(X1Y)
2
n
. (B) Cov(X1,Y)2.
n22n12
. (D) D(X1Y). [ ] nn
2
2
(15)(本题满分12分)
2
设eabe, 证明lnblna
4
(ba). 2e
(16)(本题满分11分)
某种飞机在机场降落时,为了减少滑行距离,在触地的瞬间,飞机尾部张开减速伞,以增大阻力,使飞机迅速减速并停下.
现有一质量为9000kg的飞机,着陆时的水平速度为700km/h. 经测试,减速伞打开后,飞机所受的总阻力与飞机的速度成正比(比例系数为k6.010). 问从着陆点算起,飞机滑行的最长距离是多少?
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- 2 -
6
注kg表示千克,km/h表示千米/小时. (17)(本题满分12分) 计算曲面积分 I
3322xdydz2ydzdx3(z1)dxdy,
其中是曲面z1x2y2(z0)的上侧.
(18)(本题满分11分)
n
设有方程xnx10,其中n为正整数. 证明此方程存在惟一正实根xn,并证明当1时,级
数
x收敛.
nn1
(19)(本题满分12分)
设z=z(x,y)是由x26xy10y22yzz2180确定的函数,求zz(x,y)的极值点和极值. (20)(本题满分9分) 设有齐次线性方程组
(1a)x1x2xn0,2x(2a)x2x0,12n
nx1nx2(na)xn0,
(n2)
试问a取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解. (21)(本题满分9分)
123
设矩阵A143的特征方程有一个二重根,求a的值,并讨论A是否可相似对角化. 1a5
(22)(本题满分9分) 设A,B为随机事件,且P(A)
111
,P(BA),P(AB),令 432
X
,1,A发生1,B发生, Y ;.0,A不发生0,B不发生
求:(I)二维随机变量(X,Y)的概率分布; (II)X和Y的相关系数XY.
(23)(本题满分9分)
设总体X的分布函数为
1
1,x1,
F(x,) x
x1,0,
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- 3 -
n为来自总体X的简单随机样本,求:
.
第 - 4 - 页 共 21 页
- 4 -
其中未知参数1,X1,X2,,X(I) 的矩估计量; (II) 的最大似然估计量
2004年数学一试题分析、详解和评注
一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)
(1)曲线y=lnx上与直线xy1垂直的切线方程为yx1.
【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx的导数为1可确定切点的坐标. 【详解】 由y(lnx)
1
1,得x=1, 可见切点为(1,0),于是所求的切线方程为 x
y01(x1), 即 yx1.
【评注】 本题也可先设切点为(x0,lnx0),曲线y=lnx过此切点的导数为y由此可知所求切线方程为y01(x1), 即 yx1.
本题比较简单,类似例题在一般教科书上均可找到. (2)已知f(e)xe,且f(1)=0, 则f(x)=
x
x
xx0
1
得x01,1,
x0
1
(lnx)2 . 2
【分析】 先求出f(x)的表达式,再积分即可.
x
【详解】 令et,则xlnt,于是有
lntlnx
. , 即 f(x)
txlnx1
(lnx)2C. 利用初始条件f(1)=0, 得C=0,故所求函数为f(x)= 积分得 f(x)x2
f(t)
1
(lnx)2. 2
【评注】 本题属基础题型,已知导函数求原函数一般用不定积分. (3)设L为正向圆周xy2在第一象限中的部分,则曲线积分
2
2
L
xdy2ydx的值为
3 . 2
【分析】 利用极坐标将曲线用参数方程表示,相应曲线积分可化为定积分. 【详解】 正向圆周xy2在第一象限中的部分,可表示为
2
2
x2cos,y2sin,
20
:0
2
.
于是
xdy2ydx
L
[2cos2cos22sin2sin]d
=
20
2sin2d
3. 2
【评注】 本题也可添加直线段,使之成为封闭曲线,然后用格林公式计算,而在添加的线段上用参
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04年考研数一真题篇二:2004年考研数学(一)试题及答案解析
2004年数学一试题分析、详解和评注
一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分. 把答案填在题中横线上)
(1)曲线y=lnx上与直线xy1垂直的切线方程为 yx1.
【分析】 本题为基础题型,相当于已知切线的斜率为1,由曲线y=lnx的导数为1可确定切点的坐标。 【详解】 由y(lnx)
1
1,得x=1, 可见切点为(1,0),于是所求的切线方程为 x
y01(x1), 即 yx1.
【评注】 本题也可先设切点为(x0,lnx0),曲线y=lnx过此切点的导数为y由此可知所求切线方程为y01(x1), 即 yx1.
本题比较简单,类似例题在一般教科书上均可找到. (2)已知f(ex)xex,且f(1)=0, 则f(x)=
xx0
1
1,得x01,x0
1
(lnx)2 . 2
【分析】 先求出f(x)的表达式,再积分即可。
x
【详解】 令et,则xlnt,于是有
lntlnx
. , 即 f(x)
tx
1lnx12
(lnx)2C. 利用初始条件f(1)=0, 得C=0, 积分得 f(x)故所求函数为f(x)= (lnx).
2x2
f(t)
【评注】 本题属基础题型,已知导函数求原函数一般用不定积分。
完全类似的例题见《数学复习指南》P89第8题, P90第11题.
(3)设L为正向圆周xy2在第一象限中的部分,则曲线积分
2
2
L
xdy2ydx的值为
3 . 2
【分析】 利用极坐标将曲线用参数方程表示,相应曲线积分可化为定积分。 【详解】 正向圆周xy2在第一象限中的部分,可表示为
2
2
x2cos,y2sin,
20
:0
2
.
于是
xdy2ydx
L
[2cos2cos2sin2sin]d
=
20
2sin2d
3. 2
【评注】 本题也可添加直线段,使之成为封闭曲线,然后用格林公式计算,而在添加的线段上用参数法化为定积分计算即可.
完全类似例题见《数学题型集粹与练习题集》P143例10.11,《考研数学大串讲》P122例5、例7 .
c1c2d2ydy
y4x2y0(x0)(4)欧拉方程x的通解为 .
xx2dxdx2
2
【分析】 欧拉方程的求解有固定方法,作变量代换xe化为常系数线性齐次微分方程即可。 【详解】 令xe,则
t
t
dydydtdy1dy
et, dxdtdxdtxdt
d2y1dy1d2ydt1d2ydy
22[2], 22
dtdxxdtxdtdxxdt
代入原方程,整理得
d2ydy
32y0, 2
dtdt
解此方程,得通解为 yc1e
t
c2e2t
c1c2
. xx2
t
【评注】 本题属基础题型,也可直接套用公式,令xe,则欧拉方程
d2ydy
bxcyf(x), ax2
dxdx
2
d2ydydy
]bcyf(et). 可化为 a[2dtdtdt
完全类似的例题见《数学复习指南》P171例6.19, 《数学题型集粹与练习题集》P342第六题.,《考研数
学大串讲》P75例12.
210***
(5)设矩阵A120,矩阵B满足ABA2BAE,其中A为A的伴随矩阵,E是单位矩阵,
001
则B
1
. 9
*
【分析】 可先用公式AAAE进行化简 【详解】 已知等式两边同时右乘A,得
ABA*A2BA*AA, 而A3,于是有 3AB6BA, 即 (3A6E)BA,
再两边取行列式,有
3A6EBA3,
而 3A6E27,故所求行列式为B
1. 9
*
【评注】 先化简再计算是此类问题求解的特点,而题设含有伴随矩阵A,一般均应先利用公式
A*AAA*E进行化简。
完全类似例题见《数学最后冲刺》P107例2,P118例9 (6)设随机变量X服从参数为的指数分布,则P{X
DX}=
1 . e
【分析】 已知连续型随机变量X的分布,求其满足一定条件的概率,转化为定积分计算即可。 【详解】 由题设,知DX P{X
1
2
,于是
DX}=P{X
1
1
1exdx
=ex
1. e
【评注】 本题应记住常见指数分布等的期望与方差的数字特征,而不应在考试时再去推算。 完全类似例题见《数学一临考演习》P35第5题.
二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)
(7)把x0时的无穷小量的高阶无穷小,则正确的排列次序是
(A) ,,. (B) ,,. (C) ,,. (D) ,,. [ B ] 【分析】 先两两进行比较,再排出次序即可.
x
costdt,tandt,sint3dt,使排在后面的是前一个
2
x2
【详解】 limlim
x0x0
x2x
tandtcost2dt
2
lim
x0
tanx2x
0,可排除(C),(D)选项,
cosx2
又 limlim
x0x0
0x
sintdt
3
sinxlim
x0
3
2
1
tandt
2x 2xtanx
=
1xlim,可见是比低阶的无穷小量,故应选(B). 2x04x
n
【评注】 本题是无穷小量的比较问题,也可先将,,分别与x进行比较,再确定相互的高低次序. 完全类似例题见《数学一临考演习》P28第9题.
(8)设函数f(x)连续,且f(0)0,则存在0,使得
(A) f(x)在(0,)内单调增加. (B)f(x)在(,0)内单调减少. (C) 对任意的x(0,)有
f(x)>f(0) . (D) 对任意的x(,0)有
f(x)>f(0) .
[ C ]
【分析】 函数f(x)只在一点的导数大于零,一般不能推导出单调性,因此可排除(A),(B)选项,再利用导数的定义及极限的保号性进行分析即可。
【详解】 由导数的定义,知
f(0)lix0
f(x)f(0)
0,
x
根据保号性,知存在0,当x(,0)(0,)时,有
f(x)f(0)
0
x
即当x(,0)时,f(x)<f(0); 而当x(0,)时,有f(x)>f(0). 故应选(C). 【评注】 题设函数一点可导,一般均应联想到用导数的定义进行讨论。 完全类似例题见《数学一临考演习》P28第10题. (9)设
a
n1n
n
为正项级数,下列结论中正确的是
(A) 若limnan=0,则级数
a
n1
n
收敛.
(B) 若存在非零常数,使得limnan,则级数
n
a
n1
n
发散.
(C) 若级数
a
n1
n
收敛,则limnan0.
n
2
(D) 若级数
a
n1
n
发散, 则存在非零常数,使得limnan. [ B ]
n
【分析】 对于敛散性的判定问题,若不便直接推证,往往可用反例通过排除法找到正确选项.
11
【详解】 取an,则limnan=0,但an发散,排除(A),(D);
nnlnnnlnnn1n1
又取an
1nn
,则级数
a
n1
n
收敛,但limnan,排除(C), 故应选(B).
n
2
【评注】 本题也可用比较判别法的极限形式,
an1
nanli0,而级数发散,因此级数an也发散,故应选(B). limnn1n1nn1
n
完全类似的例题见《数学复习指南》P213例8.13.
(10)设f(x)为连续函数,F(t)
dy
1
tt
y
f(x)dx,则F(2)等于
(A) 2f(2). (B) f(2). (C) –f(2). (D) 0. [ B ]
【分析】 先求导,再代入t=2求F(2)即可。关键是求导前应先交换积分次序,使得被积函数中不含有变量t.
【详解】 交换积分次序,得
F(t)
dy
1
tt
y
f(x)dx=[f(x)dy]dxf(x)(x1)dx
1
1
1
txt
于是,F(t)f(t)(t1),从而有 F(2)f(2),故应选(B).
【评注】 在应用变限的积分对变量x求导时,应注意被积函数中不能含有变量x: [
b(x)
a(x)
f(t)dt]f[b(x)]b(x)f[a(x)]a(x)
否则,应先通过恒等变形、变量代换和交换积分次序等将被积函数中的变量x换到积分号外或积分线上。
完全类似例题见《数学最后冲刺》P184例12,先交换积分次序再求导.
(11)设A是3阶方阵,将A的第1列与第2列交换得B,再把B的第2列加到第3列得C, 则满足AQ=C的可逆矩阵Q为
010(A) 100. (B) 101010
101. (C) 001010
100. (D) 011011
100. 001
[ D ]
【分析】 本题考查初等矩阵的的概念与性质,对A作两次初等列变换,相当于右乘两个相应的初等矩阵,而Q即为此两个初等矩阵的乘积。
【详解】由题设,有
010100 A100B, B011C, 001001010100于是, A100011001001
011
C.
A100001
可见,应选(D).
【评注】 涉及到初等变换的问题,应掌握初等矩阵的定义、初等矩阵的性质以及与初等变换的关系。 完全类似例题见《数学题型集粹与练习题集》P196例2.2
(12)设A,B为满足AB=O的任意两个非零矩阵,则必有 (A) A的列向量组线性相关,B的行向量组线性相关. (B) A的列向量组线性相关,B的列向量组线性相关. (C) A的行向量组线性相关,B的行向量组线性相关.
(D) A的行向量组线性相关,B的列向量组线性相关. [ A ]
04年考研数一真题篇三:2004年考研数学一真题及参考答案(点击查看)
2004年全国硕士研究生入学统一考试
理工数学一试题详解及评析
一、
填空题
(1)曲线y=lnx与直线x+y=1垂直的切线方程为 . 【答】 y=x−1. 【详解】 由y=(lnx)=
'
'
1
=1,得x=1,可见切点为(1,0),于是所求得切线方程为, x
y−0=1⋅(x−1),即y=x−1
x−x
(2)已知f′(e)=xe,且f(1)=0,则f(x)=【答】
1
(lnx)2. 2
【详解】
令e=t,则x=lnt,于是有
x
lntlnx, 即 f′(x)=. tx
lnx1
积分得 f(x)=∫=(lnx)2+C. 利用初始条件f(1)=0, 得C=0,
x212
故所求函数为 f(x)=(lnx).
2f′(t)=
(3)设L为正向圆周x+y=2在第一象限中的部分,则曲线积分【答】
2
2
∫
L
xdy−2ydx的值为
3π. 2
2
2
【详解】正向圆周x+y=2在第一象限中的部分,可表示为
⎧x=2cosθ,
⎨
⎩y=2sinθ,
π
θ:0→
π
2
.
于是
∫xdy−2ydx=∫
L
20
[2cosθ⋅2cosθ+22sinθ⋅2sinθ]dθ
π
=π+
∫
20
2sin2θdθ=
3π. 2
d2ydy
x(4)欧拉方程x+4+2y=0(x>0)的通解为2
dxdx
2
【答】 y=
c1c2
+2. xx
t
【详解】 令x=e,则
dydydtdy1dy
=⋅=e−t=
dxdtdxdtxdt
1dy1d2ydt1d2ydyd2y
=−2+⋅=2[2−] 22
dtdxxdtxdtdxxdt
代入原方程,整理得
d2ydy
+3+2y=0 2
dtdt
解此方程,得通解为 y=c1e
−t
+c2e−2t=
c1c2
+2. xx
⎡210⎤⎢⎥***
(5)设矩阵A=120,矩阵B满足ABA=2BA+E,其中A为A的伴随矩阵,E⎢⎥
⎢⎣001⎥⎦
是单位矩阵,则B= . 【答】
1. 9
ABA*A=2BA*A+A
【详解】已知等式两边同时右乘A,得
而A=3,于是有
3AB=6B+A,
即 (3A−6E)B=A, 再两边取行列式,有
3A−6EB=A=3,
而 3A−6E=27,故所求行列式为B=
1. 9
DX}= .
(6)设随机变量X服从参数为λ的指数分布,则P{X>【答】
1. e
1
【详解】 由题设,知DX=
λ2
1
,于是
+∞
P{X>DX}=P{X>=1
λ
−λx
λedx =−e
−λx
+∞1
λ
λ
1=. e
二、选择题
(7)把x→0时的无穷小量α=
+
∫
x
costdt,β=∫tandt,γ=∫sint3dt,使排在后面
2
x2
x
的是前一个的高阶无穷小,则正确的排列次序是 (A)
α,β,γ. (B) α,γ,β. (C) β,α,γ. (D) β,γ,α.
【 】
【答】 应选(B). 【详解】
β
lim=limx→0αx→0
+
+
∫
∫
x2x
tantdtcost2dt
=lim+
x→0
tanx⋅2x
=0,可排除(C),(D)选项, 2
cosx
sinx⋅=lim+
x→0
3
2
γ
又 lim=lim
x→0βx→0
+
+
∫
∫
0x2
sintdt
3
1
tandt
x2x1
=lim=∞, 4x→0+x22xtanx
可见,γ是比β低阶无穷小量,故应选(B).
(8)设函数f(x)连续,且f′(0)>0,则存在δ>0,使得
(A) f(x)在(0,δ)内单调增加. (B)f(x)在(−δ,0)内单调减少. (C) 对任意的x∈(0,δ)有f(x)>f(0). (D) 对任意的x∈(−δ,0)有f(x)>f(0).
【 】
【答】 应选(C).
【详解】 由导数的定义,知
f′(0)=lim
x→0
f(x)−f(0)
>0
x
根据保号性,知存在δ>0,当x∈(−δ,0)∪(0,δ)时,有
f(x)−f(0)
>0
x
即当x∈(−δ,0)时,f(x)<f(0).; 而当x∈(0,δ)时,有f(x)>f(0).. 故应选(C).
(9)设
∑a
n=1
∞
n
为正项级数,下列结论中正确的是
(A) 若limnan=0,则级数
n→∞
∑a
n=1
∞
n
收敛.
(B) 若存在非零常数λ,使得limnan=λ,则级数
n→∞
∑a
n=1
∞
n
发散.
(C)若级数
∑a
n=1∞
∞
n
收敛,则limnan=0.
n→∞
2
(D)若级数
∑a
n=1
n
发散, 则存在非零常数λ,使得limnan=λ.
n→∞
【 】
【答】应选(B).
∞∞
11
,则limnan=0,但∑an=∑发散,排除(A),(D); 【详解】 取an=
n→∞nlnnnlnnn=1n=1
又取an=
1
nn
,则级数
∑a
n=1
∞
n
收敛,但limnan=∞,排除(C), 故应选(B).
n→∞
2
(10)设f(x)为连续函数,F(t)=
∫
t
1
dy∫f(x)dx,则F′(2)等于
y
t
(A) 2f(2). (B) f(2). (C) –f(2). (D) 0.
【 】
【答】 应选(B). 【详解】交换积分次序,得
F(t)=∫dy∫f(x)dx=∫[∫f(x)dy]dx=∫f(x)(x−1)dx
1
y
1
1
1
tttxt
于是,F′(t)=f(t)(t−1), 从而有 F′(2)=f(2),故应选(B).
将A的第1列与第2列交换得B,再把B的第2列加到第3列得C, 则(11)设A是3阶方阵,满足AQ=C的可逆矩阵Q为
⎡0
(A) ⎢
⎢1⎢⎣1
100
⎡00⎤
. (B) ⎢10⎥⎢⎥
⎢1⎥⎣0⎦
100
0⎤⎡0
⎥. (C) ⎢11⎥
⎢⎢1⎥⎦⎣0
101
0⎤⎡0
. (D) ⎢⎥0⎥⎢1
⎢1⎥⎦⎣0
100
1⎤
0⎥⎥1⎥⎦
【 】
【答】 应选(D). 【详解】 由题设,有
⎡010⎤⎡100⎤
⎢ ⎢⎥A⎢100⎥=B,B⎢011⎥=C⎥⎢⎥⎢⎥001001⎣⎦⎣⎦
于是,
⎡011⎤⎡010⎤⎡100⎤
⎥⎢011⎥=A⎢100⎥=C. A⎢100⎥⎢⎥⎥⎢⎢
⎢⎢⎦⎣001⎥⎦⎣001⎥⎦⎢⎣001⎥
可见,应选(D).
(12)设A,B为满足AB=0的任意两个非零矩阵,则必有: (A)A的列向量组线性相关,B的行向量组线性相关. (B)A的列向量组线性相关,B的列向量组线性相关. (C)A的行向量组线性相关,B的行向量组线性相关. (D)A的行向量组线性相关,B的列向量组线性相关.
【 】
【答】 应选(A).
【详解1】设A为m×n矩阵,B为n×s矩阵,则由AB=0知,
r(A)+r(B)<n
又A,B为非零矩阵,必有r(A)>0,r(B)>0.可见r(A)<n,r(B)<n,即A的列向量组线性相关,B的行向量组线性相关,故应选(A).
【详解2】由AB=0知,B的每一列均为Ax=0的解,而B为非零矩阵,即Ax=0存在非零解,可见A的列向量组线性相关。
同理,由AB=0知,BA=O,于是有B的列向量组,从而B的行向量组线性相关,故应选(A).
(13)设随机变量X服从正态分布N(0,1),对给定的α(0<α<1),数uα满足
T
T
T
P{X>uα}=α,若P{X<x}=α,则x等于
(A) uα. (B) u
2
1−
α
2
. (C) u1−α . (D) u1−α .
2
【 】
【答】 应选(C).
【详解】 由标准正态分布概率密度函数的对称性知,P{X<−uα}=α,于是
1−α=1−P{X<x}=P{X≥x}=P{X≥x}+P{X≤−x}=2P{X≥x}
即有 P{X≥x}=
1−α
,可见根据定义有x=u1−α,故应选(C).
22
2
1n
(14)设随机变量X1,X2,
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