【学霸笔记:同步精讲】第1章 1.1 1.1.1 第2课时 表示集合的方法 讲义----2026版高中数学湘教版必修第一册

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【学霸笔记:同步精讲】第1章 1.1 1.1.1 第2课时 表示集合的方法 讲义----2026版高中数学湘教版必修第一册

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第2课时 表示集合的方法
学习任务 核心素养
1.初步掌握集合的两种表示方法——列举法、描述法,感受集合语言的意义和作用.(重点) 2.会用集合的两种表示方法表示一些简单集合.(重点、难点) 3.能正确使用区间表示集合. 1.通过学习描述法表示集合,培养数学抽象的素养. 2.借助描述法转化为列举法时的运算,培养数学运算的素养.
四大名著是指中国古典文学名著《三国演义》(作者罗贯中)、《水浒传》(作者 施耐庵)、《西游记》(作者 吴承恩)、《红楼梦》(作者曹雪芹、高鹗).四大名著是中国古典文学的精品,承载着中国文化的精髓.中国古典四大名著能组成集合吗?如何表示该集合?
知识点1 列举法
把集合中的元素一一列举出来,并用大括号括起来,这种表示集合的方法叫作列举法.
1.方程x2=4的解集用列举法表示为(  )
A.{(-2,2)} B.{-2,2}
C.{-2} D.{2}
B [由x2=4得x=±2,故用列举法可表示为{-2,2}.]
以下集合用列举法表示方便吗?如果不方便,你觉得可以怎样表示?
(1)满足x<1的所有实数组成的集合A;
(2)所有有理数组成的集合Q.
知识点2 描述法
(1)定义:把集合中元素共有的,也只有该集合中元素才有的属性描述出来,以确定这个集合,这种表示法叫作描述法.
(2)书写方法:通常在大括号里先写出集合元素的一般属性或形式,再画一条竖线,然后在竖线后面列出这些元素要满足的相关条件.
例如,所有偶数的集合表示为E={x∈Z|x=2k,k∈Z}.
1.(1)不等式x-2<3的解集中的元素有什么共同特征?
(2)如何用描述法表示不等式x-2<3的解集?
[提示] (1)元素的共同特征为x∈R,且x<5.
(2){x|x<5,x∈R}.
用描述法表示集合时,注意区分是数集还是点集,区分的关键是代表元素.如{x|x>3,x∈R}是数集,{(x,y)|y=x+1}是点集.
2.(1)用描述法表示函数y=3x+1图象上的所有点的是(  )
A.{x|y=3x+1} B.{y|y=3x+1}
C.{(x,y)|y=3x+1} D.{y=3x+1}
(2)用描述法表示不等式4x-5<7的解集为______.
(1)C (2){x|x<3} [(1)该集合是点集,故可表示为{(x,y)|y=3x+1},故选C.
(2)用描述法可表示为{x|x<3}.]
知识点3 区间及有关概念
(1)一般区间的表示
设a,b∈R,且a定义 名称 符号 数轴表示
{x|a≤x≤b} 闭区间 [a,b]
{x|a{x|a≤x{x|a(2)特殊区间的表示
定义 R {x|x≥a} {x|x>a} {x|x≤b} {x|x<b}
符号 (-∞,+∞) [a,+∞) (a,+∞) (-∞,b] (-∞,b)
2.(1)区间是数集的另一种表示方法,那么任何数集都能用区间表示吗?
(2)“∞”是数吗?如何正确使用“∞”?
[提示] (1)不是任何数集都能用区间表示,如集合{0}就不能用区间表示.
(2)“∞”读作“无穷大”,是一个符号,不是数.以“-∞”或“+∞”作为区间一端时,这一端必须是小括号.
3.(1){x|10≤x≤100}用区间表示为____________;
(2){x|x>1}用区间表示为________.
(1)[10,100] (2)(1,+∞) [结合区间的定义可知(1)为[10,100],(2)为(1,+∞).]
类型1 用列举法表示集合
【例1】 【链接教材P4例3】
用列举法表示下列给定的集合:
(1)不大于10的非负偶数组成的集合A;
(2)小于8的质数组成的集合B;
(3)方程2x2-x-3=0的实数根组成的集合C;
(4)一次函数y=x+3与y=-2x+6的图象的交点组成的集合D.
[解] (1)不大于10的非负偶数有0,2,4,6,8,10,所以A={0,2,4,6,8,10}.
(2)小于8的质数有2,3,5,7,
所以B={2,3,5,7}.
(3)方程2x2-x-3=0的实数根为-1,,
所以C=.
(4)由得
所以一次函数y=x+3与y=-2x+6的图象的交点为(1,4),
所以D={(1,4)}.
【教材原题·P4例3】
例3 用列举法表示下列集合:
(1)由方程x2-1=0的所有实数解构成的集合S;
(2)平方小于225的所有素数构成的集合P.
[解] (1)S={1,-1};
(2)平方小于225的正整数有1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,于是平方小于225的所有素数构成的集合P={2,3,5,7,11,13}.
 用列举法表示集合的3个步骤
(1)求出集合的元素.
(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次.
(3)用大括号括起来.
提醒:大括号“{ }”含有“所有”“全体”的含义,因此实数集R不能表示成{R}.
[跟进训练]
1.用列举法表示下列集合:
(1)满足-2≤x≤2且x∈Z的元素组成的集合A;
(2)方程(x-2)2(x-3)=0的解组成的集合M;
(3)方程组的解组成的集合B;
(4)15的正约数组成的集合N.
[解] (1)满足-2≤x≤2且x∈Z的元素有-2,-1,0,1,2,故A={-2,-1,0,1,2}.
(2)方程(x-2)2(x-3)=0的解为x=2或x=3,
∴M={2,3}.
(3)解方程组得
∴B={(3,2)}.
(4)15的正约数有1,3,5,15,故N={1,3,5,15}.
类型2 用描述法表示集合
【例2】 【链接教材P5例4】
用描述法表示下列集合:
(1)比1大又比10小的实数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合;
(3)被3除余数等于1的正整数组成的集合.
[解] (1){x∈R|1(2)集合的代表元素是点,用描述法可表示为{(x,y)|x<0,且y>0}.
(3){x|x=3n+1,n∈N}.
【教材原题·P5例4】
例4 选择适当方法表示下列集合:
(1)由大于20且小于30的所有实数组成的集合A;
(2)由方程x2+y2=4的所有整数解(x,y)组成的集合B.
[解] (1)用描述法:A={x∈R|20(2)用列举法:B={(0,2),(0,-2),(2,0),(-2,0)};
用描述法:B={(x,y)|x2+y2=4,x∈Z,y∈Z}.
 用描述法表示集合的2个步骤
提醒:用描述法表示集合时,不能出现未被说明的字母.
[跟进训练]
2.用描述法表示下列集合:
(1)平面直角坐标系中的x轴上的点组成的集合;
(2)抛物线y=x2-4上的点组成的集合;
(3)使函数y=有意义的实数x组成的集合.
[解] (1){(x,y)|x∈R,y=0}.
(2){(x,y)|y=x2-4}.
(3){x|x≠1}.
类型3 表示集合的方法的综合应用
【例3】 集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A中只有一个元素,求实数k的值组成的集合.
明确集合A的含义,由此转化成代数问题,即方程解的个数问题.
[解] (1)当k=0时,方程kx2-8x+16=0变为-8x+16=0,解得x=2,满足题意;
(2)当k≠0时,要使集合A={x|kx2-8x+16=0}中只有一个元素,则方程kx2-8x+16=0只有一个实数根,所以Δ=64-64k=0,解得k=1,此时集合A={4},满足题意.
综上所述,k=0或k=1,故实数k的值组成的集合为{0,1}.
[母题探究]
本例若将条件“只有一个元素”改为“至少有一个元素”,其他条件不变,求实数k的取值集合.
[解] 由题意可知,方程kx2-8x+16=0至少有一个实数根.
①当k=0时,由-8x+16=0得x=2,符合题意;
②当k≠0时,要使方程kx2-8x+16=0至少有一个实数根,则Δ=64-64k≥0,即k≤1.
综合①②可知,实数k的取值集合为{k|k≤1}.
 集合与含有参数的方程的综合问题
解集合与含有参数的方程的综合问题时,一般要对方程中最高次项的系数的取值进行分类讨论,确定方程的根的情况,进而求得结果.需特别关注判别式在一元二次方程的实数根个数的讨论中的作用.
[跟进训练]
3.若集合A={x|ax2+x+1=0}中至多有一个元素,则实数a的取值范围是________.(用集合表示)
 [当a=0时,方程有实数解x=-1,符合题意;
当a≠0时,由Δ=1-4a≤0,解得a≥.
故实数a的取值范围为.]
类型4 区间的应用
【例4】 【链接教材P5例5】
把下列数集用区间表示:
(1){x|x≥-1};(2){x|x<0};(3){x|-1[解] (1){x|x≥-1}=[-1,+∞).
(2){x|x<0}=(-∞,0).
(3){x|-1【教材原题·P5例5】
例5 用区间表示下列集合:
(1){x∈R|-2≤x≤4};
(2){t∈R|t(3){u∈R|u≥0}.
[解] (1){x∈R|-2≤x≤4}=[-2,4];
(2){t∈R|t(3){u∈R|u≥0}=[0,+∞).
 用区间表示数集的方法
(1)区间左端点值小于右端点值.
(2)区间两端点之间用“,”隔开.
(3)含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号.
(4)以“-∞”“+∞”为区间的一端时,这端必须用小括号.
[跟进训练]
4.已知区间(a2+a+1,7],则实数a的取值范围是________.
(-3,2) [由题意可知a2+a+1<7,
即a2+a-6<0,
令函数y=a2+a-6,由函数图象(图略)可知,
当y<0时,-3所以实数a的取值范围是(-3,2).]
1.集合{x∈N|x-3<2}的另一种表示法是(  )
A.{0,1,2,3,4}
B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5}
D.{1,2,3,4,5}
A [{x∈N|x-3<2}={x∈N|x<5}={0,1,2,3,4}.故选A.]
2.由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是(  )
A.{x|-3B.{x|-3C.{x|-3D.{x|-3D [由题意可知,满足题设条件的只有选项D.故选D.]
3.一次函数y=x-3与y=-2x的图象的交点组成的集合是(  )
A.{1,-2}
B.{x=1,y=-2}
C.{(-2,1)}
D.{(1,-2)}
D [由得∴两函数图象的交点组成的集合是{(1,-2)}.]
4.大于-2小于3的整数用列举法表示为________;用描述法表示为________.
{-1,0,1,2} {x|-25.(教材P6练习T3改编)用区间表示下列数集:
(1){x|x≥1}=________;
(2){x|2[答案] (1)[1,+∞) (2)(2,4]
回顾本节知识,自我完成以下问题:
1.本节课学习的集合的表示方法有哪些?
[提示] 列举法和描述法.
2.集合{x|y=x+1,x∈R},{y|y=x+1,x∈R},{(x,y)|y=x+1}的含义有什么不同?
[提示] (1)前两个集合为数集,后一个集合为点集;
(2){x|y=x+1,x∈R}表示自变量x的取值组成的集合;
{y|y=x+1,x∈R}表示因变量y的取值组成的集合;
{(x,y)|y=x+1}表示函数y=x+1上的点(x,y)组成的集合.
3.区间可以表示任何集合吗?区间[a,b]中a,b满足什么条件?
[提示] 区间不能表示所有集合;区间[a,b]中a,b满足a,b∈R且a课时分层作业(二) 表示集合的方法
一、选择题
1.(多选题)已知集合A={x∈N|x<6},则下列关系式成立的是(  )
A.0∈A B.1.5 A
C.-1 A D.6∈A
ABC [A={x∈N|x<6}={0,1,2,3,4,5}.
故选ABC.]
2.把集合{x|x2-3x+2=0}用列举法表示为(  )
A.{x=1,x=2} B.{x|x=1,x=2}
C.{x2-3x+2=0} D.{1,2}
D [解方程x2-3x+2=0得x=1或x=2,所以集合{x|x2-3x+2=0}用列举法可表示为{1,2}.]
3.已知区间[2a-1,11],则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,6) B.(6,+∞)
C.(1,6) D.(-1,6)
A [由题意可知,2a-1<11,解得a<6.]
4.(多选题)方程组的解集可表示为(  )
A.
B.
C.(2,1)
D.{(2,1)}
ABD [由得故结合选项可知ABD均正确.]
5.下列集合的表示方法正确的是(  )
A.第二、四象限内的点集可表示为{(x,y)|xy≤0,x∈R,y∈R}
B.不等式x-1<4的解集为{x<5}
C.{全体整数}
D.实数集可表示为R
D [选项A中应是xy<0;选项B的本意是想用描述法表示,但不符合描述法的规范格式,缺少了竖线和竖线前面的代表元素x;选项C的“{}”与“全体”意思重复.]
二、填空题
6.能被2整除的正整数的集合,用描述法可表示为________.
{x|x=2n,n∈N+} [正整数中所有的偶数均能被2整除.]
7.已知集合A=,用列举法表示集合A=________.
{1,2,4} [∵m∈N,且y=∈N,
∴m=1,2,4.
∴A={1,2,4}.]
8.设-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2+ax+3=0}=________.
{1,3} [由题意知,-5是方程x2-ax-5=0的一个根,
所以(-5)2+5a-5=0,得a=-4,
则方程x2+ax+3=0,
即x2-4x+3=0,
解得x=1或x=3,
所以{x|x2-4x+3=0}={1,3}.]
三、解答题
9.(源自人教A版教材)试分别用描述法和列举法表示下列集合:
(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合A;
(2)由大于10且小于20的所有整数组成的集合B.
[解] (1)设x∈A,则x是一个实数,且x2-2=0.
因此,用描述法表示为A={x∈R|x2-2=0}.
方程x2-2=0有两个实数根,-,因此,用列举法表示为A={,-}.
(2)设x∈B,则x是一个整数,即x∈Z,且10大于10且小于20的整数有11,12,13,14,15,16,17,18,19,因此,用列举法表示为
B={11,12,13,14,15,16,17,18,19}.
10.已知集合A=.
(1)用列举法表示集合A;
(2)求集合A的所有元素之和.
[解] (1)由∈Z,得3-x=±1,±2,±4.解得x=-1,1,2,4,5,7.
又∵x∈Z,
∴A={-1,1,2,4,5,7}.
(2)由(1)得集合A中的所有元素之和为-1+1+2+4+5+7=18.
11.设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|x=a+b,a∈A,b∈B},则M中的元素的个数为(  )
A.3 B.4
C.5 D.6
B [当a=1,b=4时,x=5;当a=1,b=5时,x=6;当a=2,b=4时,x=6;当a=2,b=5时,x=7;当a=3,b=4时,x=7;当a=3,b=5时,x=8.由集合元素的互异性知M中共有4个元素.]
12.(多选题)已知集合M={-2,3x2+3x-4,x2+x-4},若2∈M,则满足条件的实数x可能为(  )
A.2 B.-2
C.-3 D.1
AC [因为2∈M,
所以3x2+3x-4=2或x2+x-4=2.
若3x2+3x-4=2,则x=-2或x=1.当x=-2或x=1时,x2+x-4=-2,不满足集合中元素的互异性,所以舍去.
若x2+x-4=2,则x=-3或x=2.
当x=-3或x=2时,3x2+3x-4=14,满足集合中元素的互异性.
综上所述,x=-3或x=2.故选AC.]
13.已知集合A={-1,0,1},集合B={y|y=|x|,x∈A},则B=________.
{0,1} [∵x∈A,
∴当x=-1时,y=|x|=1;
当x=0时,y=|x|=0;当x=1时,y=|x|=1.
∴B={0,1}.]
14.已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R},若1∈A,则A用列举法可表示为________;若A中有且只有一个元素,则a的值组成的集合B=________.
 {0,1} [若1∈A,则1是方程ax2+2x+1=0的实数根,
∴a+2+1=0,解得a=-3,
∴方程为-3x2+2x+1=0,
解得x=1或x=-,
∴A=.
当a=0时,方程ax2+2x+1=0,即2x+1=0,
解得x=-,此时A=;
当a≠0时,若集合A中有且只有一个元素,则方程ax2+2x+1=0有两个相等的实数根,
∴解得a=1,此时A={-1}.
综上,当a=0或a=1时,集合A中有且只有一个元素,∴a的值组成的集合B={0,1}.]
15.已知U={a1,a2,a3,a4},集合A是集合U中的两个元素所组成的集合,且同时满足下列三个条件:①若a1∈A,则a2∈A;②若a3 A,则a2 A;③若a3∈A,则a4 A.求集合A.
[解] 假设a1∈A,则a2∈A.又若a3 A,则a2 A,∴a3∈A,与集合A中有且仅有两个元素不符,∴假设不成立,
∴a1 A.
假设a4∈A,则a3 A,则a2 A,且a1 A,与集合A中有且仅有两个元素不符,
∴假设不成立,∴a4 A.
故集合A={a2,a3},经检验知符合题意.
13/13第2课时 表示集合的方法
学习任务 核心素养
1.初步掌握集合的两种表示方法——列举法、描述法,感受集合语言的意义和作用.(重点) 2.会用集合的两种表示方法表示一些简单集合.(重点、难点) 3.能正确使用区间表示集合. 1.通过学习描述法表示集合,培养数学抽象的素养. 2.借助描述法转化为列举法时的运算,培养数学运算的素养.
四大名著是指中国古典文学名著《三国演义》(作者罗贯中)、《水浒传》(作者 施耐庵)、《西游记》(作者 吴承恩)、《红楼梦》(作者曹雪芹、高鹗).四大名著是中国古典文学的精品,承载着中国文化的精髓.中国古典四大名著能组成集合吗?如何表示该集合?
知识点1 列举法
把集合中的元素__________出来,并用__________括起来,这种表示集合的方法叫作列举法.
1.方程x2=4的解集用列举法表示为(  )
A.{(-2,2)} B.{-2,2}
C.{-2} D.{2}
以下集合用列举法表示方便吗?如果不方便,你觉得可以怎样表示?
(1)满足x<1的所有实数组成的集合A;
(2)所有有理数组成的集合Q.
知识点2 描述法
(1)定义:把集合中元素__________,也只有该集合中元素才有的属性描述出来,以确定这个集合,这种表示法叫作描述法.
(2)书写方法:通常在大括号里先写出集合元素的一般__________或__________,再画一条__________,然后在__________后面列出这些元素要满足的__________.
例如,所有偶数的集合表示为E={x∈Z|x=2k,k∈Z}.
1.(1)不等式x-2<3的解集中的元素有什么共同特征?
(2)如何用描述法表示不等式x-2<3的解集?
                                    
                                    
[提示] (1)元素的共同特征为x∈R,且x<5.
(2){x|x<5,x∈R}.
用描述法表示集合时,注意区分是数集还是点集,区分的关键是代表元素.如{x|x>3,x∈R}是数集,{(x,y)|y=x+1}是点集.
2.(1)用描述法表示函数y=3x+1图象上的所有点的是(  )
A.{x|y=3x+1} B.{y|y=3x+1}
C.{(x,y)|y=3x+1} D.{y=3x+1}
(2)用描述法表示不等式4x-5<7的解集为______.
知识点3 区间及有关概念
(1)一般区间的表示
设a,b∈R,且a定义 名称 符号 数轴表示
{x|a≤x≤b} 闭区间 __________
{x|a{x|a≤x{x|a(2)特殊区间的表示
定义 R {x|x≥a} {x|x>a} {x|x≤b} {x|x<b}
符号 __________ [a,+∞) (a,+∞) (-∞,b] (-∞,b)
2.(1)区间是数集的另一种表示方法,那么任何数集都能用区间表示吗?
(2)“∞”是数吗?如何正确使用“∞”?
                                    
                                    
3.(1){x|10≤x≤100}用区间表示为____________;
(2){x|x>1}用区间表示为________.
类型1 用列举法表示集合
【例1】 【链接教材P4例3】
用列举法表示下列给定的集合:
(1)不大于10的非负偶数组成的集合A;
(2)小于8的质数组成的集合B;
(3)方程2x2-x-3=0的实数根组成的集合C;
(4)一次函数y=x+3与y=-2x+6的图象的交点组成的集合D.
[尝试解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 用列举法表示集合的3个步骤
(1)求出集合的元素.
(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次.
(3)用大括号括起来.
提醒:大括号“{ }”含有“所有”“全体”的含义,因此实数集R不能表示成{R}.
[跟进训练]
1.用列举法表示下列集合:
(1)满足-2≤x≤2且x∈Z的元素组成的集合A;
(2)方程(x-2)2(x-3)=0的解组成的集合M;
(3)方程组的解组成的集合B;
(4)15的正约数组成的集合N.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
类型2 用描述法表示集合
【例2】 【链接教材P5例4】
用描述法表示下列集合:
(1)比1大又比10小的实数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合;
(3)被3除余数等于1的正整数组成的集合.
[尝试解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 用描述法表示集合的2个步骤
提醒:用描述法表示集合时,不能出现未被说明的字母.
[跟进训练]
2.用描述法表示下列集合:
(1)平面直角坐标系中的x轴上的点组成的集合;
(2)抛物线y=x2-4上的点组成的集合;
(3)使函数y=有意义的实数x组成的集合.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
类型3 表示集合的方法的综合应用
【例3】 集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A中只有一个元素,求实数k的值组成的集合.
明确集合A的含义,由此转化成代数问题,即方程解的个数问题.
[尝试解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
[母题探究]
本例若将条件“只有一个元素”改为“至少有一个元素”,其他条件不变,求实数k的取值集合.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 集合与含有参数的方程的综合问题
解集合与含有参数的方程的综合问题时,一般要对方程中最高次项的系数的取值进行分类讨论,确定方程的根的情况,进而求得结果.需特别关注判别式在一元二次方程的实数根个数的讨论中的作用.
[跟进训练]
3.若集合A={x|ax2+x+1=0}中至多有一个元素,则实数a的取值范围是________.(用集合表示)
类型4 区间的应用
【例4】 【链接教材P5例5】
把下列数集用区间表示:
(1){x|x≥-1};(2){x|x<0};(3){x|-1[尝试解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 用区间表示数集的方法
(1)区间左端点值小于右端点值.
(2)区间两端点之间用“,”隔开.
(3)含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号.
(4)以“-∞”“+∞”为区间的一端时,这端必须用小括号.
[跟进训练]
4.已知区间(a2+a+1,7],则实数a的取值范围是________.
1.集合{x∈N|x-3<2}的另一种表示法是(  )
A.{0,1,2,3,4}
B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5}
D.{1,2,3,4,5}
2.由大于-3且小于11的偶数所组成的集合是(  )
A.{x|-3B.{x|-3C.{x|-3D.{x|-33.一次函数y=x-3与y=-2x的图象的交点组成的集合是(  )
A.{1,-2}
B.{x=1,y=-2}
C.{(-2,1)}
D.{(1,-2)}
4.大于-2小于3的整数用列举法表示为________;用描述法表示为________.
5.(教材P6练习T3改编)用区间表示下列数集:
(1){x|x≥1}=________;
(2){x|2回顾本节知识,自我完成以下问题:
1.本节课学习的集合的表示方法有哪些?
2.集合{x|y=x+1,x∈R},{y|y=x+1,x∈R},{(x,y)|y=x+1}的含义有什么不同?
3.区间可以表示任何集合吗?区间[a,b]中a,b满足什么条件?
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