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高一數(shù)學(xué)冪函數(shù)筆記篇1
教學(xué)目標
1、使學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性的概念,并能判斷一些簡單函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性。
2、通過函數(shù)單調(diào)性概念的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、認識問題的能力。通過例題培養(yǎng)學(xué)生利用定義進行推理的邏輯思維能力。
3、通過本節(jié)課的教學(xué),滲透數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,對學(xué)生進行辯證唯物主義的教育。
教學(xué)重點與難點
教學(xué)重點:函數(shù)單調(diào)性的概念。
教學(xué)難點:函數(shù)單調(diào)性的判定。
教學(xué)過程設(shè)計
一、引入新課
師:請同學(xué)們觀察下面兩組在相應(yīng)區(qū)間上的函數(shù),然后指出這兩組函數(shù)之間在性質(zhì)上的主要區(qū)別是什么?
(用投影幻燈給出兩組函數(shù)的圖象。)
第一組:
第二組:
生:第一組函數(shù),函數(shù)值y隨x的增大而增大;第二組函數(shù),函數(shù)值y隨x的增大而減小。
師:(手執(zhí)投影棒使之沿曲線移動)對。他(她)答得很好,這正是兩組函數(shù)的主要區(qū)別。當x變大時,第一組函數(shù)的函數(shù)值都變大,而第二組函數(shù)的函數(shù)值都變小。雖然在每一組函數(shù)中,函數(shù)值變大或變小的方式并不相同,但每一組函數(shù)卻具有一種共同的性質(zhì)。我們在學(xué)習(xí)一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)以及冪函數(shù)時,就曾經(jīng)根據(jù)函數(shù)的圖象研究過函數(shù)的函數(shù)值隨自變量的變大而變大或變小的性質(zhì)。而這些研究結(jié)論是直觀地由圖象得到的。在函數(shù)的集合中,有很多函數(shù)具有這種性質(zhì),因此我們有必要對函數(shù)這種性質(zhì)作更進一步的一般性的討論和研究,這就是我們今天這一節(jié)課的內(nèi)容。
(點明本節(jié)課的內(nèi)容,既是曾經(jīng)有所認識的,又是新的知識,引起學(xué)生的注意。)
二、對概念的分析
(板書課題:)
師:請同學(xué)們打開課本第51頁,請××同學(xué)把增函數(shù)、減函數(shù)、單調(diào)區(qū)間的定義朗讀一遍。
(學(xué)生朗讀。)
師:好,請坐。通過剛才閱讀增函數(shù)和減函數(shù)的定義,請同學(xué)們思考一個問題:這種定義方法和我們剛才所討論的函數(shù)值y隨自變量x的增大而增大或減小是否一致?如果一致,定義中是怎樣描述的?
生:我認為是一致的。定義中的“當x1<x2時,都有f(x1)<f(x2)”描述了y隨x的增大而增大;“當x1<x2時,都有f(x1)>f(x2)”描述了y隨x的增大而減少。
師:說得非常正確。定義中用了兩個簡單的不等關(guān)系“x1<x2”和“f(x1)<f(x2)或f(x1)>f(x2)”,它刻劃了函數(shù)的單調(diào)遞增或單調(diào)遞減的性質(zhì)。這就是數(shù)學(xué)的魅力!
(通過教師的情緒感染學(xué)生,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。)
師:現(xiàn)在請同學(xué)們和我一起來看剛才的兩組圖中的第一個函數(shù)y=f1(x)和y=f2(x)的圖象,體會這種魅力。
(指圖說明。)
師:圖中y=f1(x)對于區(qū)間[a,b]上的任意x1,x2,當x1<x2時,都有f1(x1)<f1(x),因此y=f1(x)在區(qū)間[a,b]上是單調(diào)遞增的,區(qū)間[a,b]是函數(shù)y=f1(x)的單調(diào)增區(qū)間;而圖中y=f2(x)對于區(qū)間[a,b]上的任意x1,x2,當x1<x2時,都有f2(x1)>f2(x2),因此y=f2(x)在區(qū)間[a,b]上是單調(diào)遞減的,區(qū)間[a,b]是函數(shù)y=f2(x)的單調(diào)減區(qū)間。
(教師指圖說明分析定義,使學(xué)生把函數(shù)單調(diào)性的定義與直觀圖象結(jié)合起來,使新舊知識融為一體,加深對概念的理解。滲透數(shù)形結(jié)合分析問題的數(shù)學(xué)思想方法。)
師:因此我們可以說,增函數(shù)就其本質(zhì)而言是在相應(yīng)區(qū)間上較大的自變量對應(yīng)……
(不把話說完,指一名學(xué)生接著說完,讓學(xué)生的思維始終跟著老師。)
生:較大的函數(shù)值的函數(shù)。
師:那么減函數(shù)呢?
生:減函數(shù)就其本質(zhì)而言是在相應(yīng)區(qū)間上較大的自變量對應(yīng)較小的函數(shù)值的函數(shù)。
(學(xué)生可能回答得不完整,教師應(yīng)指導(dǎo)他說完整。)
師:好。我們剛剛以增函數(shù)和減函數(shù)的定義作了初步的分析,通過閱讀和分析你認為在定義中我們應(yīng)該抓住哪些關(guān)鍵詞語,才能更透徹地認識定義?
(學(xué)生思索。)
學(xué)生在高中階段以至在以后的學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到一些概念(或定義),能否抓住定義中的關(guān)鍵詞語,是能否正確地、深入地理解和掌握概念的重要條件,更是學(xué)好數(shù)學(xué)及其他各學(xué)科的重要一環(huán)。因此教師應(yīng)該教會學(xué)生如何深入理解一個概念,以培養(yǎng)學(xué)生分析問題,認識問題的能力。
(教師在學(xué)生思索過程中,再一次有感情地朗讀定義,并注意在關(guān)鍵詞語處適當加重語氣。在學(xué)生感到無從下手時,給以適當?shù)奶崾?。?/p>
生:我認為在定義中,有一個詞“給定區(qū)間”是定義中的關(guān)鍵詞語。
師:很好,我們在學(xué)習(xí)任何一個概念的時候,都要善于抓住定義中的關(guān)鍵詞語,在學(xué)習(xí)幾個相近的概念時還要注意區(qū)別它們之間的不同。增函數(shù)和減函數(shù)都是對相應(yīng)的區(qū)間而言的,離開了相應(yīng)的區(qū)間就根本談不上函數(shù)的增減性。請大家思考一個問題,我們能否說一個函數(shù)在x=5時是遞增或遞減的?為什么?
生:不能。因為此時函數(shù)值是一個數(shù)。
師:對。函數(shù)在某一點,由于它的函數(shù)值是唯一確定的常數(shù)(注意這四個字“唯一確定”),因而沒有增減的變化。那么,我們能不能脫離區(qū)間泛泛談?wù)撃骋粋€函數(shù)是增函數(shù)或是減函數(shù)呢?你能否舉一個我們學(xué)過的例子?
生:不能。比如二次函數(shù)y=x2,在y軸左側(cè)它是減函數(shù),在y軸右側(cè)它是增函數(shù)。因而我們不能說y=x2是增函數(shù)或是減函數(shù)。
(在學(xué)生回答問題時,教師板演函數(shù)y=x2的圖像,從“形”上感知。)
師:好。他(她)舉了一個例子來幫助我們理解定義中的詞語“給定區(qū)間”。這說明是函數(shù)在某一個區(qū)間上的性質(zhì),但這不排斥有些函數(shù)在其定義域內(nèi)都是增函數(shù)或減函數(shù)。因此,今后我們在談?wù)摵瘮?shù)的增減性時必須指明相應(yīng)的區(qū)間。
師:還有沒有其他的關(guān)鍵詞語?
生:還有定義中的“屬于這個區(qū)間的任意兩個”和“都有”也是關(guān)鍵詞語。
師:你答的很對。能解釋一下為什么嗎?
(學(xué)生不一定能答全,教師應(yīng)給予必要的提示。)
師:“屬于”是什么意思?
生:就是說兩個自變量x1,x2必須取自給定的區(qū)間,不能從其他區(qū)間上取。
師:如果是閉區(qū)間的話,能否取自區(qū)間端點?
生:可以。
師:那么“任意”和“都有”又如何理解?
生:“任意”就是指不能取特定的值來判斷函數(shù)的增減性,而“都有”則是說只要x1<x2,f(x1)就必須都小于f(x2),或f(x1)都大于f(x2)。
師:能不能構(gòu)造一個反例來說明“任意”呢?
(讓學(xué)生思考片刻。)
生:可以構(gòu)造一個反例??疾旌瘮?shù)y=x2,在區(qū)間[-2,2]上,如果取兩個特定的值x1=-2,x2=1,顯然x1<x2,而f(x1)=4,f(x2)=1,有f(x1)>f(x2),若由此判定y=x2是[-2,2]上的減函數(shù),那就錯了。
師:那么如何來說明“都有”呢?
生:y=x2在[-2,2]上,當x1=-2,x2=-1時,有f(x1)>f(x2);當x1=1,x2=2時,有f(x1)<f(x2),這時就不能說y=x2,在[-2,2]上是增函數(shù)或減函數(shù)。
師:好極了!通過分析定義和舉反例,我們知道要判斷函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)或減函數(shù),不能由特定的兩個點的情況來判斷,而必須嚴格依照定義在給定區(qū)間內(nèi)任取兩個自變量x1,x2,根據(jù)它們的函數(shù)值f(x1)和f(x2)的大小來判定函數(shù)的增減性。
(教師通過一系列的設(shè)問,使學(xué)生處于積極的思維狀態(tài),從抽象到具體,并通過反例的反襯,使學(xué)生加深對定義的理解。在概念教學(xué)中,反例常常幫助學(xué)生更深刻地理解概念,鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維能力。)
師:反過來,如果我們已知f(x)在某個區(qū)間上是增函數(shù)或是減函數(shù),那么,我們就可以通過自變量的大小去判定函數(shù)值的大小,也可以由函數(shù)值的大小去判定自變量的大小。即一般成立則特殊成立,反之,特殊成立,一般不一定成立。這恰是辯證法中一般和特殊的關(guān)系。
(用辯證法的原理來解釋數(shù)學(xué)知識,同時用數(shù)學(xué)知識去理解辯證法的原理,這樣的分析,有助于深入地理解和掌握概念,分清概念的內(nèi)涵和外延,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能力。)
三、概念的應(yīng)用
證明函數(shù)f(x)=3x+2在(-∞,+∞)上是增函數(shù)。
師:從函數(shù)圖象上觀察固然形象,但在理論上不夠嚴格,尤其是有些函數(shù)不易畫出圖象,因此必須學(xué)會根據(jù)解析式和定義從數(shù)量上分析辨認,這才是我們研究函數(shù)單調(diào)性的基本途徑。
(指出用定義證明的必要性。)
師:怎樣用定義證明呢?請同學(xué)們思考后在筆記本上寫出證明過程。
(教師巡視,并指定一名中等水平的學(xué)生在黑板上板演。學(xué)生可能會對如何比較f(x1)和f(x2)的大小關(guān)系感到無從入手,教師應(yīng)給以啟發(fā)。)
師:對于f(x1)和f(x2)我們?nèi)绾伪容^它們的大小呢?我們知道對兩個實數(shù)a,b,如果a>b,那么它們的差a-b就大于零;如果a=b,那么它們的差a—b就等于零;如果a<b,那么它們的差a-b就小于零,反之也成立。因此我們可由差的符號來決定兩個數(shù)的大小關(guān)系。
生:(板演)設(shè)x1,x2是(-∞,+∞)上任意兩個自變量,當x1<x2時,
f(x1)-f(x2)=(3x1+2)-(3x2+2)=3x1-3x2=3(x1-x2)<0,
所以f(x)是增函數(shù)。
師:他的證明思路是清楚的。一開始設(shè)x1,x2是(-∞,+∞)內(nèi)任意兩個自變量,并設(shè)x1<x2(邊說邊用彩色粉筆在相應(yīng)的語句下劃線,并標注“①→設(shè)”),然后看f(x1)-f(x2),這一步是證明的關(guān)鍵,再對式子進行變形,一般方法是分解因式或配成完全平方的形式,這一步可概括為“作差,變形”(同上,劃線并標注”②→作差,變形”)。但美中不足的是他沒能說明為什么f(x1)-f(x2)<0,沒有用到開始的假設(shè)“x1<x2”,不要以為其顯而易見,在這里一定要對變形后的式子說明其符號。應(yīng)寫明“因為x1<x2,所以x1-x2<0,從而f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2)。”這一步可概括為“定符號”(在黑板上板演,并注明“③→定符號”)。最后,作為證明題一定要有結(jié)論,我們把它稱之為第四步“下結(jié)論”(在相應(yīng)位置標注“④→下結(jié)論”)。
這就是我們用定義證明函數(shù)增減性的四個步驟,請同學(xué)們記住。需要指出的是第二步,如果函數(shù)y=f(x)在給定區(qū)間上恒大于零,也可以小。
(對學(xué)生的做法進行分析,把證明過程步驟化,可以形成思維的定勢。在學(xué)生剛剛接觸一個新的知識時,思維定勢對理解知識本身是有益的,同時對學(xué)生養(yǎng)成一定的思維習(xí)慣,形成一定的解題思路也是有幫助的。)
調(diào)函數(shù)嗎?并用定義證明你的結(jié)論。
師:你的結(jié)論是什么呢?
上都是減函數(shù),因此我覺得它在定義域(-∞,0)∪(0,+∞)上是減函數(shù)。
生乙:我有不同的意見,我認為這個函數(shù)不是整個定義域內(nèi)的減函數(shù),因為它不符合減函數(shù)的定義。比如取x1∈(-∞,0),取x2∈(0,+∞),x1<x2顯然成立,而f(x1)<0,f(x2)>0,顯然有f(x1)<f(x2),而不是f(x1)>f(x2),因此它不是定義域內(nèi)的減函數(shù)。
生:也不能這樣認為,因為由圖象可知,它分別在(-∞,0)和(0,+∞)上都是減函數(shù)。
域內(nèi)的增函數(shù),也不是定義域內(nèi)的減函數(shù),它在(-∞,0)和(0,+∞)每一個單調(diào)區(qū)間內(nèi)都是減函數(shù)。因此在函數(shù)的幾個單調(diào)增(減)區(qū)間之間不要用符號“∪”連接。另外,x=0不是定義域中的元素,此時不要寫成閉區(qū)間。
上是減函數(shù)。
(教師巡視。對學(xué)生證明中出現(xiàn)的問題給予點拔。可依據(jù)學(xué)生的問題,給出下面的提示:
(1)分式問題化簡方法一般是通分。
(2)要說明三個代數(shù)式的符號:k,x1·x2,x2-x1。
要注意在不等式兩邊同乘以一個負數(shù)的時候,不等號方向要改變。
對學(xué)生的解答進行簡單的分析小結(jié),點出學(xué)生在證明過程中所出現(xiàn)的問題,引起全體學(xué)生的重視。)
四、課堂小結(jié)
師:請同學(xué)小結(jié)一下這節(jié)課的主要內(nèi)容,有哪些是應(yīng)該特別注意的?
(請一個思路清晰,善于表達的學(xué)生口述,教師可從中給予提示。)
生:這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了函數(shù)單調(diào)性的定義,要特別注意定義中“給定區(qū)間”、“屬于”、“任意”、“都有”這幾個關(guān)鍵詞語;在寫單調(diào)區(qū)間時不要輕易用并集的符號連接;最后在用定義證明時,應(yīng)該注意證明的四個步驟。
課堂教學(xué)設(shè)計說明
是函數(shù)的一個重要性質(zhì),是研究函數(shù)時經(jīng)常要注意的一個性質(zhì)。并且在比較幾個數(shù)的大小、對函數(shù)作定性分析、以及與其他知識的綜合應(yīng)用上都有廣泛的應(yīng)用。對學(xué)生來說,早已有所知,然而沒有給出過定義,只是從直觀上接觸過這一性質(zhì)。學(xué)生對此有一定的感性認識,對概念的理解有一定好處,但另一方面學(xué)生也會覺得是已經(jīng)學(xué)過的知識,感覺乏味。因此,在設(shè)計教案時,加強了對概念的分析,希望能夠使學(xué)生認識到看似簡單的定義中有不少值得去推敲、去琢磨的東西,其中甚至包含著辯證法的原理。
另外,對概念的分析是在引進一個新概念時必須要做的,對概念的深入的正確的理解往往是學(xué)生認知過程中的難點。因此在本教案的設(shè)計過程中突出對概念的分析不僅僅是為了分析函數(shù)單調(diào)性的定義,而且想讓學(xué)生對如何學(xué)會、弄懂一個概念有初步的認識,并且在以后的學(xué)習(xí)中學(xué)有所用。
還有,使用函數(shù)單調(diào)性定義證明是一個難點,學(xué)生剛剛接觸這種證明方法,給出一定的步驟是必要的,有利于學(xué)生理解概念,也可以對學(xué)生掌握證明方法、形成證明思路有所幫助。另外,這也是以后要學(xué)習(xí)的不等式證明方法中的比較化的基本思路,現(xiàn)在提出要求,對今后的教學(xué)作一定的鋪墊。
高一數(shù)學(xué)冪函數(shù)筆記篇2
一、教學(xué)內(nèi)容分析
教材地位:冪函數(shù)是中學(xué)教材中的一個基本內(nèi)容,即是對正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的系統(tǒng)總結(jié),也是對這些函數(shù)的概況和一般化、
教學(xué)重點:冪函數(shù)的圖像與性質(zhì)、
教學(xué)難點:以冪函數(shù)為背景的圖像變換、
二、教學(xué)目標設(shè)計
能描繪常見冪函數(shù)的圖像,掌握冪函數(shù)的基本性質(zhì);理解冪函數(shù)圖像的演進及單調(diào)性質(zhì);理解冪函數(shù)圖形特征與代數(shù)特征的對稱聯(lián)系,在函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用中體會它的價值。能以冪函數(shù)為背景進行基本的函數(shù)圖像的平移和對稱變換、
三、教學(xué)流程設(shè)計
設(shè)置情境→探索研究→總結(jié)提煉→嘗試應(yīng)用→練習(xí)回饋→設(shè)置評價
五、教學(xué)過程設(shè)計
1、情境設(shè)置
指導(dǎo)學(xué)生描畫一些典型的冪函數(shù)的圖像,回憶并歸納冪函數(shù)的性質(zhì)、
2、探索研究
問題:如圖所示的分別是冪函數(shù)①,②,③,④,⑤,⑥,⑦在坐標系中第一象限內(nèi)的圖像,請盡可能精確地將指數(shù)的范圍分別確定出來
3、總結(jié)提煉
揭示冪函數(shù)圖像特征與底數(shù)的依賴關(guān)系、師生共同整理出規(guī)律性結(jié)論、
4、嘗試應(yīng)用
①(1)研究函數(shù)的圖像之間的關(guān)系;
(2)在同一坐標中作上述函數(shù)的圖像;
(3)由所作函數(shù)的圖像判斷最后一個函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、
②已知函數(shù)
(1)試求該函數(shù)的零點,并作出圖像;
(2)是否存在自然數(shù),使=1000,若存在,求出;若不存在,請說明理由、
③作函數(shù)的大致圖像、
5、練習(xí)回饋
課本第83頁練習(xí)4、1(2)
六、教學(xué)評價設(shè)計
習(xí)題4、1——
B組(根據(jù)學(xué)生具體情況選用)
高一數(shù)學(xué)冪函數(shù)筆記篇3
1、教學(xué)目標
知識目標:
(1)掌握冪函數(shù)的形式特征,掌握具體冪函數(shù)的圖象和性質(zhì)。
(2)能應(yīng)用冪函數(shù)的圖象和性質(zhì)解決有關(guān)簡單問題。
能力目標
:培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的能力。情感目標:
(1)加深學(xué)生對研究函數(shù)性質(zhì)的基本方法和流程的經(jīng)驗。
(2)滲透辨證唯物主義觀點和方法論,培養(yǎng)學(xué)生運用具體問題具體分析的方法分析問題、解決問題的能力。
2、教學(xué)重點
:從具體函數(shù)歸納認識冪函數(shù)的一些性質(zhì)并簡單應(yīng)用。教學(xué)難點:引導(dǎo)學(xué)生概括出冪函數(shù)的性質(zhì)。
3、教學(xué)方法和教學(xué)手段
:探索發(fā)現(xiàn)法和多媒體教學(xué)4、教學(xué)過程:
問題情境
問題1寫出下列y關(guān)于x的函數(shù)解析式:
①正方形邊長x、面積y
②正方體棱長x、體積y
③正方形面積x、邊長y
④某人騎車x秒內(nèi)勻速前進了1m,騎車速度為y
⑤一物體位移y與位移時間x,速度1m/s
問題2是否為指數(shù)函數(shù)?上述函數(shù)解析式有什么共同特征?(教師將解析式寫成指數(shù)冪形式,以啟發(fā)學(xué)生歸納,)板書課題并歸納冪函數(shù)的定義。
(二)新課講解
冪函數(shù)的定義:一般地,我們把形如的函數(shù)稱為冪函數(shù)(powerfunction),其中是自變量,是常數(shù)。
為了加深對定義的理解,請同學(xué)們判別下列函數(shù)中有幾個冪函數(shù)?
①y=②y=2x2
我們了解了冪函數(shù)的概念以后我們一起來研究冪函數(shù)的性質(zhì)。
問題3冪函數(shù)具有哪些性質(zhì)?用什么方法研究這些性質(zhì)的呢?我們請同學(xué)們回憶一下在前面學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)我們一起研究了哪些性質(zhì)呢?(學(xué)生討論,教師引導(dǎo))
(引發(fā)學(xué)生作圖研究函數(shù)性質(zhì)的興趣。函數(shù)單調(diào)性的判斷,既可以使用定義,也可以通過圖象解決,直觀,易理解。)
在初中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了冪函數(shù)的圖象和性質(zhì),請同學(xué)們在同一坐標系中畫出它們的圖象。
根據(jù)你的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,你能在同一坐標系內(nèi)畫出函數(shù)的圖象嗎?
(學(xué)生作圖,教師巡視。將學(xué)生作圖用實物投影儀演示,指出優(yōu)點和錯誤之處。教師利用幾何畫板演示,通過超級鏈接幾何畫板演示。)
問題4我們看到,這些函數(shù)在第一象限都有圖象,所以我們就先來研究冪函數(shù)在上的性質(zhì)。請同學(xué)們考慮一下有哪些共性呢?(學(xué)生回答)
歸納總結(jié)冪函數(shù)的性質(zhì):冪函數(shù)圖象的基本特征是,當是,圖象過點,且在第一象限隨的增大而上升,函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)增函數(shù)。
下面我們一起來嘗試冪函數(shù)性質(zhì)的簡單應(yīng)用
鞏固練習(xí):例1寫出下列函數(shù)的定義域,并指出它們的奇偶性和單調(diào)性:①y=x②y=x③y=x。(板書一題,其他學(xué)生回答并小結(jié))
感受理解例2:比較下列各組中兩個值的大小,并說明理由:
①0.75,0.76;
②(—0.95),(—0.96);
③0.31,0.31
分析:利用考察其相對應(yīng)的冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)單調(diào)性來比較大小
鞏固提高例3、冪函數(shù)y=(m—3m—3)x在區(qū)間上是減函數(shù),求m的值。
(三)小結(jié):今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法有哪些?你有哪些收獲和經(jīng)驗?冪函數(shù)的圖象和形狀就可能發(fā)生很大的變化。我們今天主要研究了冪函數(shù)在第一象限的性質(zhì)。
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