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    2020年山东省高考数学试卷(新高考)(邹小城老师审校)
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    2020年山东省高考数学试卷(新高考)(邹小城老师审校)

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    这是一份2020年山东省高考数学试卷(新高考)(邹小城老师审校),共22页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    1.设集合,,则
    A.B.C.D.
    2.
    A.1B.C.D.
    3.6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有
    A.120种B.90种C.60种D.30种
    4.日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为,地球上一点的纬度是指与地球赤道所在平面所成角,点处的水平面是指过点且与垂直的平面.在点处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点处的纬度为北纬,则晷针与点处的水平面所成角为
    A.B.C.D.
    5.某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有的学生喜欢足球或游泳,的学生喜欢足球,的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是
    A.B.C.D.
    6.基本再生数与世代间隔是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:描述累计感染病例数随时间(单位:天)的变化规律,指数增长率与,近似满足.有学者基于已有数据估计出,.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为
    A.1.2天B.1.8天C.2.5天D.3.5天
    7.已知是边长为2的正六边形内的一点,则的取值范围是
    A.B.C.D.
    8.若定义在的奇函数在单调递减,且(2),则满足的的取值范围是
    A.,, B.,,
    C.,,D.,,
    二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分。
    9.已知曲线.
    A.若,则是椭圆,其焦点在轴上
    B.若,则是圆,其半径为
    C.若,则是双曲线,其渐近线方程为
    D.若,,则是两条直线
    10.如图是函数的部分图象,则
    A.B.C.D.
    11.已知,,且,则
    A.B.
    C.D.
    12.信息熵是信息论中的一个重要概念.设随机变量所有可能的取值为1,2,,,且,2,,,,定义的信息熵.
    A.若,则
    B.若,则随着的增大而增大
    C.若,2,,,则随着的增大而增大
    D.若,随机变量所有可能的取值为1,2,,,且,2,,,则
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
    13.斜率为的直线过抛物线的焦点,且与交于,两点,则 .
    14.将数列与的公共项从小到大排列得到数列,则的前项和为 .
    15.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.为圆孔及轮廓圆弧所在圆的圆心,是圆弧与直线的切点,是圆弧与直线的切点,四边形为矩形,,垂足为,,,,,到直线和的距离均为,圆孔半径为,则图中阴影部分的面积为 .
    16.已知直四棱柱的棱长均为2,.以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为 .
    四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
    17.(10分)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
    问题:是否存在,它的内角,,的对边分别为,,,且,,_______?
    注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
    18.(12分)已知公比大于1的等比数列满足,.
    (1)求的通项公式;
    (2)记为在区间,中的项的个数,求数列的前100项和.
    19.(12分)为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的和浓度(单位:,得下表:
    (1)估计事件“该市一天空气中浓度不超过75,且浓度不超过150”的概率;
    (2)根据所给数据,完成下面的列联表:
    (3)根据(2)中的列联表,判断是否有的把握认为该市一天空气中浓度与浓度有关?
    附:
    20.(12分)如图,四棱锥的底面为正方形,底面.设平面与平面的交线为.
    (1)证明:平面;
    (2)已知,为上的点,求与平面所成角的正弦值的最大值.
    21.(12分)已知函数.
    (1)当时,求曲线在点,(1)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;
    (2)若,求的取值范围.
    22.(12分)已知椭圆的离心率为,且过点.
    (1)求的方程;
    (2)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
    2020年山东省新高考数学试卷
    参考答案与试题解析
    一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
    1.设集合,,则
    A.B.C.D.
    【思路分析】利用并集定义和不等式的性质直接求解.
    【解析】:集合,,
    .故选:.
    【总结与归纳】本题考查并集的求法,考查并集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
    2.
    A.1B.C.D.
    【思路分析】运用复数的除法运算法则,化简可得所求值.
    【解析】:,故选:.
    【总结与归纳】本题考查复数的乘除运算,考查化简运算能力,是一道基础题.
    3.6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有
    A.120种B.90种C.60种D.30种
    【思路分析】让场馆去挑人,甲场馆从6人中挑一人有:种结果;乙场馆从余下的5人中挑2人有:种结果;余下的3人去丙场馆;相乘即可求解结论.
    【解析】:因为每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,甲场馆从6人中挑一人有:种结果;
    乙场馆从余下的5人中挑2人有:种结果;
    余下的3人去丙场馆;
    故共有:种安排方法;故选:.
    【总结与归纳】本题考查排列组合知识的应用,考查运算求解能力,是基础题.
    4.日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为,地球上一点的纬度是指与地球赤道所在平面所成角,点处的水平面是指过点且与垂直的平面.在点处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点处的纬度为北纬,则晷针与点处的水平面所成角为
    A.B.C.D.
    【思路分析】由纬度的定义和线面角的定义,结合直角三角形的性质,可得晷针与点处的水平面所成角.
    【解析】:可设所在的纬线圈的圆心为,垂直于纬线所在的圆面,
    由图可得为晷针与点处的水平面所成角,又为且,
    在中,,,故选:.
    【总结与归纳】本题是立体几何在生活中的运用,考查空间线面角的定义和求法,属于基础题.
    5.某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有的学生喜欢足球或游泳,的学生喜欢足球,的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是
    A.B.C.D.
    【思路分析】设只喜欢足球的百分比为,只喜欢游泳的百分比为,两个项目都喜欢的百分比为,画出图形,列出方程求解即可.
    【解析】:设只喜欢足球的百分比为,只喜欢游泳的百分比为,两个项目都喜欢的百分比为,
    由题意,可得,,,解得.
    该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是.
    故选:.
    【总结与归纳】本题考查集合的应用,子集与交集、并集运算的转换,韦恩图的应用,是基本知识的考查.
    6.基本再生数与世代间隔是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:描述累计感染病例数随时间(单位:天)的变化规律,指数增长率与,近似满足.有学者基于已有数据估计出,.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为
    A.1.2天B.1.8天C.2.5天D.3.5天
    【思路分析】根据所给模型求得,令,求得,根据条件可得方程,然后解出即可.
    【解析】:把,代入,可得,,
    当时,,则,
    两边取对数得,解得.故选:.
    【总结与归纳】本题考查函数模型的实际运用,考查学生阅读理解能力,计算能力,属于中档题.
    7.已知是边长为2的正六边形内的一点,则的取值范围是
    A.B.C.D.
    【思路分析】画出图形,结合向量的数量积转化判断求解即可.
    【解析】:画出图形如图,
    ,它的几何意义是的长度与在向量的投影的乘积,显然,在处时,取得最大值,,可得,最大值为6,
    在处取得最小值,,最小值为,
    是边长为2的正六边形内的一点,
    所以的取值范围是.故选:.
    【总结与归纳】本题考查向量的数量积的应用,向量在几何中的应用,是中档题.
    8.若定义在的奇函数在单调递减,且(2),则满足的的取值范围是
    A.,,B.,,
    C.,,D.,,
    【思路分析】根据函数奇偶性的性质,作出函数的草图,利用分类讨论思想进行求解即可.
    【解析】:定义在的奇函数在单调递减,且(2),
    的图象如图:
    当时,不等式成立,
    当时,不等式成立,
    当或时,即或时,不等式成立,
    当时,不等式等价为,
    此时,此时,
    当时,不等式等价为,
    即,得,综上或,
    即实数的取值范围是,,,故选:.
    【总结与归纳】本题主要考查不等式的 求解,结合函数奇偶性的性质,作出函数的草图,是解决本题的关键.难度中等.
    二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分。
    9.已知曲线.
    A.若,则是椭圆,其焦点在轴上
    B.若,则是圆,其半径为
    C.若,则是双曲线,其渐近线方程为
    D.若,,则是两条直线
    【思路分析】根据所给条件,逐一分析对应的方程形式,结合椭圆、圆、双曲线方程的定义进行判断即可.
    【解析】:.若,则,则根据椭圆定义,知表示焦点在轴上的椭圆,故正确;
    .若,则方程为,表示半径为的圆,故错误;
    .若,,则方程为,表示焦点在轴的双曲线,故此时渐近线方程为,
    若,,则方程为,表示焦点在轴的双曲线,故此时渐近线方程为,故正确;
    .当,时,则方程为表示两条直线,故正确;故选:.
    【总结与归纳】本题考查圆锥曲线方程的定义,属于中档题.
    10.如图是函数的部分图象,则
    A.B.C.D.
    【思路分析】根据图象先求出函数的周期,和,利用五点法求出函数的的值,结合三角函数的诱导公式进行转化求解即可.
    【解析】:由图象知函数的周期,即,即,
    由五点对应法得,得,

    ,故选:.
    【总结与归纳】本题主要考查三角函数解析式的求解,结合函数图象求出函数的周期和,利用三角函数的诱导公式进行转化是解决本题的关键.比较基础.
    11.已知,,且,则
    A.B.
    C.D.
    【思路分析】直接利用不等式的性质的应用和基本不等式的应用求出结果.
    【解析】:①方法一:已知,,且,所以,则,故正确.
    方法二:(四川代尔宁补解),
    当且仅当时,等号成立,故A正确;
    ②方法一:利用分析法:要证,只需证明即可,即,由于,,且,所以:,,故正确.
    方法二:(四川代尔宁补解),所以,故B正确;
    ③,故错误.
    ④由于,,且,
    利用分析法:要证成立,只需对关系式进行平方,整理得,即,故,当且仅当时,等号成立.故正确.
    故选:.
    【总结与归纳】本题考查的知识要点:不等式的性质的应用,基本不等式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.
    12.信息熵是信息论中的一个重要概念.设随机变量所有可能的取值为1,2,,,且,2,,,,定义的信息熵.
    A.若,则
    B.若,则随着的增大而增大
    C.若,2,,,则随着的增大而增大
    D.若,随机变量所有可能的取值为1,2,,,且,2,,,则
    【思路分析】对于,可得,根据信息熵的定义即可判断;对于,可得,表示出,进而构造函数,利用导数判断其单调性即可;对于,依题意,化简,即可判断;对于,分别求出,,利用作差法结合对数的运算即可判断.
    【解析】:.若,则,故,故正确;
    .若,则,,
    设,,
    则,
    令,解得,此时函数单调递减,
    令,解得,此时函数单调递增,故错误;
    .若,则,
    由对数函数的单调性可知,随着的增大而增大,故正确;
    .依题意知,,,
    ,,,

    又,

    又,
    ,,故错误.故选:.
    【总结与归纳】本题以信息熵的定义为载体,涉及了对数运算,利用导数研究函数的单调性,作差法的运用等,旨在考查学生接收新知识,运用新知识的意识,考查化简变形、运算求解能力,属于中档题.
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
    13.斜率为的直线过抛物线的焦点,且与交于,两点,则 .
    【思路分析】由题意求出直线的方程,联立直线和抛物线方程,利用抛物线的性质转化求解即可.
    【解析】:解法一:由题意可得抛物线焦点,直线的方程为,
    代入并化简得,
    设,,,,则;,
    由抛物线的定义可得.故答案为:.
    解法二:(四川代尔宁补解)∵抛物线的方程为,∴抛物线的焦点F坐标为,
    又∵直线AB过焦点F且斜率为,∴直线AB的方程为:
    代入抛物线方程消去y并化简得,解得
    所以故答案为:
    解法三:(四川代尔宁补解)
    【总结与归纳】本题考查了抛物线的简单几何性质,直线与抛物线的位置关系的应用,考查了学生的计算能力,是中档题.
    14.将数列与的公共项从小到大排列得到数列,则的前项和为 .
    【思路分析】首先判断是以1为首项、以6为公差的等差数列,再利用求和公式,得出结论.
    【解析】:将数列与的公共项从小到大排列得到数列,
    则是以1为首项、以6为公差的等差数列,
    故它的前项和为,故答案为:.
    【总结与归纳】本题主要考查等差数列的性质以及求和公式,属于基础题.
    15.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.为圆孔及轮廓圆弧所在圆的圆心,是圆弧与直线的切点,是圆弧与直线的切点,四边形为矩形,,垂足为,,,,,到直线和的距离均为,圆孔半径为,则图中阴影部分的面积为 .
    【思路分析】设大圆的半径为,利用已知条件求出、的长,利用求出大圆的半径,再根据图中线段关系得出为直角三角形,最后求解图中阴影部分的面积即可.
    【解析】:作垂直于,交、于、,垂足为,过点作垂直于,垂足为,
    到直线和的距离均为,,
    又,,,,
    ,,,
    由于是圆弧的切线,,,
    设大圆的半径为,则,
    ,,
    ,,解得,
    图中阴影部分面积分为扇形和直角的面积减去小半圆的面积,
    所以.
    故答案为:.
    【总结与归纳】本题考查直线与圆的位置关系,三角形的解法,考查分析问题解决问题的能力,是难题.
    16.已知直四棱柱的棱长均为2,.以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为 .
    【思路分析】画出直观图,距离如图所示的坐标系,设出的坐标,通过.求出的轨迹方程,然后求解以为球心,为半径的球面与侧面的交线长.
    【解析】:由题意直四棱柱的棱长均为2,.可知:,上下底面是菱形,建立如图所示的平面直角坐标系,设,则.
    由题意可知.可得:.即,
    所以在侧面的轨迹是以的中点为圆心,半径为的圆弧.
    以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为:.
    故答案为:.
    【总结与归纳】本题考查空间点线面距离的求法,球与几何体相交的交线的问题,难题比较大.
    四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
    17.(10分)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
    问题:是否存在,它的内角,,的对边分别为,,,且,,_______?
    注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
    【思路分析】①根据题意,结合正弦定理,可得,,结合,运用余弦定理,即可求得.
    ②根据题意,中,,即可求得,进而得到.运用余弦定理,即可求得.
    ③根据,即,可列式求得,与已知条件矛盾,所以问题中的三角形不存在.
    【解析】:解法一:①.中,,即,,,
    ,,,.
    ②.中,,.
    ,即,.
    ,.
    ③.,即,
    又,,
    与已知条件相矛盾,所以问题中的三角形不存在.
    解法二:(补解)∵,
    ∴,

    ∴,∴,∴,∴,
    若选①,,∵,∴,∴c=1;
    若选②,,则,;
    若选③,与条件矛盾.
    【总结与归纳】本题主要考查解三角形中的正弦定理与余弦定理,熟练掌握余弦定理并灵活的应用是解本题的关键.
    18.(12分)已知公比大于1的等比数列满足,.
    (1)求的通项公式;
    (2)记为在区间,中的项的个数,求数列的前100项和.
    【思路分析】(1)设出等比数列的公比,由已知列式求得公比,进一步求出首项,可得等比数列的通项公式;
    (2)由题意求得0在数列中有1项,1在数列中有2项,2在数列中有4项,,可知,.则数列的前100项和可求.
    【解析】:(1),,,
    解得或(舍去),,,
    (2)记为在区间,中的项的个数,
    ,,
    故,,,,,,,
    ,,,,,,,,,,
    可知0在数列中有1项,1在数列中有2项,2在数列中有4项,,
    由,
    可知,.
    数列的前100项和.
    【总结与归纳】本题考查等比数列的通项公式与前项和,考查归纳与推理论证能力,考查计算能力,是中档题.
    19.(12分)为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的和浓度(单位:,得下表:
    (1)估计事件“该市一天空气中浓度不超过75,且浓度不超过150”的概率;
    (2)根据所给数据,完成下面的列联表:
    (3)根据(2)中的列联表,判断是否有的把握认为该市一天空气中浓度与浓度有关?
    附:
    【思路分析】(1)用频率估计概率,从而得到“该市一天空气中浓度不超过75,且浓度不超过150”的概率;
    (2)根据题目所给的数据填写列联表即可;
    (3)计算的观测值,对照题目中的表格,得出统计结论.
    【解析】:(1)用频率估计概率,从而得到“该市一天空气中浓度不超过75,且浓度不超过150”的概率;
    (2)根据所给数据,可得下面的列联表:
    (3)根据(2)中的列联表,
    由,

    故有的把握认为该市一天空气中浓度与浓度有关,
    【总结与归纳】本题考查了独立性检验的应用,用频率估计概率,属于基础题.
    20.(12分)如图,四棱锥的底面为正方形,底面.设平面与平面的交线为.
    (1)证明:平面;
    (2)已知,为上的点,求与平面所成角的正弦值的最大值.
    【思路分析】(1)过在平面内作直线,推得为平面和平面的交线,由线面垂直的判定和性质,即可得证;
    (2)以为坐标原点,直线,,所在的直线为,,轴,建立空间直角坐标系,设,,,运用向量法,求得平面的法向量,结合向量的夹角公式,以及基本不等式可得所求最大值.
    【解析】:(1)证明:过在平面内作直线,
    由,可得,即为平面和平面的交线,
    平面,平面,,
    又,,平面,
    ,平面;
    (2)如图,以为坐标原点,直线,,所在的直线为,,轴,建立空间直角坐标系,
    则,0,,,0,,,1,,,0,,
    设,,,,,,,1,,,0,,
    设平面的法向量为,,,
    则,,取,可得,,,
    ,,
    与平面所成角的正弦值为
    ,当且仅当取等号,
    与平面所成角的正弦值的最大值为.
    【总结与归纳】本题考查空间线面垂直的判定,以及线面角的求法,考查转化思想和向量法的运用,考查运算能力和推理能力,属于中档题.
    21.(12分)已知函数.
    (1)当时,求曲线在点,(1)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;
    (2)若,求的取值范围.
    【思路分析】(1)根据导数的几何意义即可求出切线方程,可得三角形的面积;
    (2)方法一:不等式等价于,令,根据函数单调性可得,再构造函数,利用导数求出函数的最值,即可求出的范围;
    方法二:构造两个基本不等式,,则原不等式转化为,再分类讨论即可求出的取值范围,
    方法三:利用分类讨论的思想,当,此时不符合题意,当时,,令,再根据导数和函数最值的关系即可证明,
    方法四:先根据导数和函数的最值的关系求出,,再求出的范围,再利用导数求的范围,即可求出的范围.
    【解析】:(1)当时,,

    (1),
    (1),
    曲线在点,(1)处的切线方程为,
    当时,,当时,,
    曲线在点,(1)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积.
    (2)方法一:由,可得,即,
    即,
    令,则,在上单调递增,
    ,即,
    令,,
    当时,,函数单调递增,
    当时,,函数单调递减,
    (1),,,故的范围为,.
    方法二:由可得,即,
    设,恒成立,在单调递增,
    ,,即,
    再设,,
    当时,,函数单调递减,
    当时,,函数单调递增,
    (1),,即
    ,,则,
    此时只需要证,即证,
    当时,,恒成立,
    当时,,此时不成立,
    综上所述的取值范围为,.
    方法三:由题意可得,,
    ,易知在上为增函数,
    ①当时,,,
    存在使得,
    当时,,函数单调递减,
    (1),不满足题意,
    ②当时,,,,
    令,,易知在上为增函数,
    (1),
    当时,,函数单调递减,
    当时,,函数单调递增,
    (1),即,
    综上所述的取值范围为,.
    方法四:,,,,
    易知在上为增函数,
    存在,使得,则,则,即,
    当时,,函数单调递减,
    当,时,,函数单调递增,
    设,易知函数在上单调递减,且(1),
    当,时,,,时,,
    设,,,恒成立,
    在,上单调递减,(1),
    当时,,,.
    【总结与归纳】本题考查了导数的几何意义,以及导数和函数的最值的关系,考查了运算求解能力,转化与化归能力,属于难题.
    22.(12分)已知椭圆的离心率为,且过点.
    (1)求的方程;
    (2)点,在上,且,,为垂足.证明:存在定点,使得为定值.
    【思路分析】(1)由题可知,,解出和的值即可;
    (2)分两大类进行讨论:①当直线的斜率存在时,设其方程为,与椭圆方程联立,消去,写出韦达定理,结合可得或,分别找出两种情形下直线所过的定点,再设,,然后分两小类讨论,,可推出存在,,使得,为定值,,此时为,只需验证,是否符合题意;②当直线的斜率不存在时,此时为,,也是验证,是否符合题意即可.
    【解析】:(1)离心率,,又,,,
    把点代入椭圆方程得,,解得,故椭圆的方程为.
    (2)①当直线的斜率存在时,设其方程为,
    联立,得,
    由△,知,
    设,,,,则,,
    ,,,,即,
    ,化简整理得,,
    或,
    当时,,过定点,不符合题意,舍去;
    当时,,过定点.
    设,,则,
    若,,,解得,,

    点在以,为圆心,为半径的圆上,
    故存在,,使得,为定值.
    若,则直线的方程为,,,,为定值.
    ②当直线的斜率不存在时,设其方程为,,,且,
    ,,,,解得或2(舍,
    ,,此时,为定值.
    综上所述,存在定点,,使得为定值,且该定值为.
    【总结与归纳】本题考查椭圆方程的求法、直线与椭圆的位置关系中的定值问题,涉及分类讨论的思想和先猜后证的方法,有一定的计算量,考查学生的逻辑推理能力、转化与化归能力和运算能力,属于难题.
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    2.由于本群是集“研究—写作—发表(出版)”于一体的“桥梁”,涉及业务合作,特强调真诚交流,入群后立即群名片:
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