参考答案与试题解析
一、选择题〔共本大题10小题,每题5分,共50分〕 1.〔5分〕〔2014•安徽〕设i是虚数单位,复数i3+
=〔 〕
A. ﹣ i B. i C. ﹣1 D. 1 考复数代数形式的乘除运算. 点: 专数系的扩充和复数. 题: 分由条件利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,计算求得结果. 析: 解
解:复数i3+=﹣i+=﹣i+=1, 答:
故选:D. 点此题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题. 评: 2.〔5分〕〔2014•安徽〕命题“∀x∈R,|x|+x2≥0”的否认是〔 〕 A. ∀ x∈R,|x|+x2<0 B. ∀x∈R,|x|+x2≤0 C. D.∃ x0∈R,|x0|+x02≥0 ∃x0∈R,|x0|+x02<0 考命题的否认. 点: 专简易逻辑. 题: 分根据全称命题的否认是特称命题即可得到结论. 析: 解解:根据全称命题的否认是特称命题,则命题“∀x∈R,|x|+x2≥0”的否认∃x0∈R,答: |x0|+x02<0,
故选:C. 点此题主要考查含有量词的命题的否认,比较基础. 评:
3.〔5分〕〔2014•安徽〕抛物线y=x2的准线方程是〔 〕 A. y =﹣1 B. y=﹣2 C. x=﹣1 考抛物线的简单性质. 点: 专计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
D. x=﹣2
1
题: 分先化为抛物线的标准方程得到焦点在y轴上以及2p=4,再直接代入即可求出其准线析: 方程. 解
解:抛物线y=x2的标准方程为x2=4y,焦点在y轴上,2p=4, 答:
∴
=1,
∴准线方程 y=﹣=﹣1.
故选:A. 点此题主要考查抛物线的基本性质.解决抛物线的题目时,一定要先判断焦点所在位评: 置. 4.〔5分〕〔2014•安徽〕如下图,程序框图〔算法流程图〕的输出结果是〔 〕
A. 3 4 B. 55 C. 78 D. 89 考程序框图;程序框图的三种基本逻辑结构的应用. 点: 专算法和程序框图. 题: 分写出前几次循环的结果,不满足判断框中的条件,退出循环,输出z的值. 析: 解解:第一次循环得z=2,x=1,y=2; 答: 第二次循环得z=3,x=2,y=3;
第三次循环得z=5,x=3,y=5; 第四次循环得z=8,x=5,y=8; 第五次循环得z=13,x=8,y=13; 第六次循环得z=21,x=13,y=21; 第七次循环得z=34,x=21,y=34;
第八次循环得z=55,x=34,y=55;退出循环,输出55, 故选B 点此题考查程序框图中的循环结构,常用的方法是写出前几次循环的结果找规律,属评: 于一道基础题.
2
5.〔5分〕〔2014•安徽〕设a=log37,b=2,则〔 〕 A. b <a<c B. c<a<b C. c<b<a D. a<c<b 考对数值大小的比较. 点: 专函数的性质及应用. 题: 分分别讨论a,b,c的取值范围,即可比较大小. 析: 解解:1<log37<2,b=2<1, 答: 则c<a<b,
故选:B. 点此题主要考查函数值的大小比较,根据指数和对数的性质即可得到结论. 评: 6.〔5分〕〔2014•安徽〕过点P〔﹣,﹣1〕的直线l与圆x2+y2=1有公共点,则直线l的倾斜角的取值范围是〔 〕 A. B. C. D.
〔0,] 〔0,] [0,] [0,]
考直线与圆的位置关系. 点: 分用点斜式设出直线方程,根据直线和圆有交点、圆心到直线的距离小于或等于半径析:
可得 ≤1,由此求得斜率k的范围,可得倾斜角的范围.
解解:由题意可得点P〔﹣,﹣1〕在圆x2+y2=1的外部,故要求的直线的斜率一定答: 存在,设为k,
则直线方程为 y+1=k〔x+〕,即 kx﹣y+k﹣1=0.
根据直线和圆有交点、圆心到直线的距离小于或等于半径可得
≤1,
即 3k2﹣2
k+1≤k2+1,解得0≤k≤
,故直线l的倾斜角的取值范围是[0,],
故选:D. 点此题主要考查用点斜式求直线方程,点到直线的距离公式的应用,表达了转化的数评: 学思想,属于中档题. 7.〔5分〕〔2014•安徽〕假设将函数f〔x〕=sin2x+cos2x的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是〔 〕 A. B. C. D.
3
考点: 专题: 分析: 解答:
函数y=Asin〔ωx+φ〕的图象变换.
三角函数的求值.
利用两角和的正弦函数对解析式进行化简,由所得到的图象关于y轴对称,根据对称轴方程求出φ的最小值. 解:函数f〔x〕=sin2x+cos2x=所得图象是函数y=
sin〔2x+
sin〔2x+﹣2φ〕,
,
〕的图象向右平移φ的单位,
图象关于y轴对称,可得即φ=﹣
,
﹣2φ=kπ+
当k=﹣1时,φ的最小正值是.
点评: 8.〔5分〕〔2014•安徽〕一个多面体的三视图如下图,则该多面体的体积为〔 〕
故选:C.
此题考查三角函数的图象变换,考查正弦函数图象的特点,属于基础题.
A. 考点: 专题: 分析: 解
B.
C. 6 D. 7
由三视图求面积、体积.
空间位置关系与距离.
判断几何体的形状,结合三视图的数据,求出几何体的体积.
解:由三视图可知,该多面体是由正方体截去两个正三棱锥所成的几何体,如图,
4
答: 正方体棱长为2,正三棱锥侧棱互相垂直,侧棱长为1,
故几何体的体积为:V正方体﹣2V棱锥侧故选:A.
=
.
点评: 9.〔5分〕〔2014•安徽〕假设函数f〔x〕=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,则实数a的值为〔 〕 A. 5 或8 B. ﹣1或5 C. ﹣1或﹣4 D. ﹣4或8 考带绝对值的函数;函数最值的应用. 点: 专选作题;不等式. 题: 分分类讨论,利用f〔x〕=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,建立方程,即可求出实数a的值. 析: 解
解:<﹣1时,x<﹣,f〔x〕=﹣x﹣1﹣2x﹣a=﹣3x﹣a﹣1>﹣1; 答:
此题考查三视图求解几何体的体积,解题的关键是判断几何体的形状.
﹣≤x≤﹣1,f〔x〕=﹣x﹣1+2x+a=x+a﹣1≥﹣1; x>﹣1,f〔x〕=x+1+2x+a=3x+a+1>a﹣2, ∴
﹣1=3或a﹣2=3,
∴a=8或a=5,
a=5时,﹣1<a﹣2,故舍去;
≥﹣1时,x<﹣1,f〔x〕=﹣x﹣1﹣2x﹣a=﹣3x﹣a﹣1>2﹣a; ﹣1≤x≤﹣,f〔x〕=x+1﹣2x﹣a=﹣x﹣a+1≥﹣+1; x>﹣,f〔x〕=x+1+2x+a=3x+a+1>﹣+1, ∴2﹣a=3或﹣+1=3, ∴a=﹣1或a=﹣4,
a=﹣1时,﹣+1<2﹣a,故舍去; 综上,a=﹣4或8. 故选:D.
5
点此题主要考查了函数的值域问题.解题过程采用了分类讨论的思想,属于中档题. 评:
10.〔5分〕〔2014•安徽〕设,为非零向量,||=2||,两组向量,
,
,均由2个和2个排列而成,假设
•
+
•
+,•,+
,•
和
,
所有可
能取值中的最小值为4||2,则与的夹角为〔 〕 A.
B.
C.
D. 0
考数量积表示两个向量的夹角. 点: 专综合题;平面向量及应用. 题: 分
两组向量,,,和,,析:
合其数量积组合情况,即可得出结论. 解
解:由题意,设与的夹角为α, 答:
分类讨论可得
,,均由2个和2个排列而成,结
①②足; ③
••
++
••
++
••
++
••
=•+•+•+•=10||2,不满足 =•+•+•+•=5||2+4||2cosα,不满
•+•+•+•
=4•=8||2cosα=4||2,满足题意,此时
cosα= ∴
与的夹角为
.
点评:
二、填空题〔本大题共5小题,每题5分,共25分〕 11.〔5分〕〔2014•安徽〕〔 考对数的运算性质. 点:
故选:B.
此题考查向量的数量积公式,考查学生的计算能力,属于中档题.
〕+log3+log3= .
6
专函数的性质及应用. 题: 分直接利用分数指数幂的运算法则,对数的运算法则求解即可. 析: 解
答: 解:〔〕+log3+log3
==
.
.
故答案为:
点此题考查分数指数幂的运算法则,对数的运算法则,考查计算能力. 评: 12.〔5分〕〔2014•安徽〕如图,在等腰直角三角形ABC中,斜边BC=2,过点A作BC的垂线,垂足为A1,过点A1作AC的垂线,垂足为A2,过点A2作A1C的垂线,垂足为A3…,依此类推,设BA=a1,AA1=a2,A1A2=a3,…,A5A6=a7,则a7=
.
考点: 专题: 分析: 解答:
归纳推理.
等差数列与等比数列.
根据条件确定数列{an}是等比数列,即可得到结论. 解:∵等腰直角三角形ABC中,斜边BC=2∴sin45°=
,即
=
,
,
同理=,=,
由归纳推理可得{an}是公比q=的等比数列,首项a1=2,
7
则a7=
故答案为:.
=,
点此题主要考查归纳推理的应用,根据等腰直角三角形之间的关系,得到数列{an}是公评:
比q=的等比数列是解决此题的关键.
13.〔5分〕〔2014•安徽〕不等式组表示的平面区域的面积为 4 .
考点: 专题: 分析: 解答:
二元一次不等式〔组〕与平面区域.
数形结合.
由不等式组作出平面区域为三角形ABC及其内部,联立方程组求出B的坐标,由两点间的距离公式求出BC的长度,由点到直线的距离公式求出A到BC边所在直线的距离,代入三角形面积公式得答案.
解:由不等式组作平面区域如图,
由图可知A〔2,0〕,C〔0,2〕, 联立∴|BC|=
点A到直线x+2y﹣4=0的距离为d=
,解得:B〔8,﹣2〕.
.
.
∴
故答案为:4.
.
8
点此题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题. 评: 14.〔5分〕〔2014•安徽〕假设函数f〔x〕〔x∈R〕是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f〔x〕= 考点: 专题: 分析: 解答:
,则f〔
〕+f〔
〕=
.
函数的值.
函数的性质及应用.
通过函数的奇偶性以及函数的周期性,化简所求表达式,通过分段函数求解即可. 解:函数f〔x〕〔x∈R〕是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f〔x〕=
,
则f〔〕+f〔〕
=f〔8﹣〕+f〔8﹣〕 =f〔﹣〕+f〔﹣〕 =﹣f〔〕﹣f〔〕 ==
=
. .
故答案为:
9
点此题考查函数的值的求法,分段函数的应用,考查计算能力. 评: 15.〔5分〕〔2014•安徽〕假设直线l与曲线C满足以下两个条件: 〔i〕直线l在点P〔x0,y0〕处与曲线C相切;〔ii〕曲线C在点P附近位于直线l的两侧,则称直线l在点P处“切过”曲线C.
以下命题正确的选项是 ①③④ 〔写出所有正确命题的编号〕. ①直线l:y=0在点P〔0,0〕处“切过”曲线C:y=x3
②直线l:x=﹣1在点P〔﹣1,0〕处“切过”曲线C:y=〔x+1〕2 ③直线l:y=x在点P〔0,0〕处“切过”曲线C:y=sinx ④直线l:y=x在点P〔0,0〕处“切过”曲线C:y=tanx
⑤直线l:y=x﹣1在点P〔1,0〕处“切过”曲线C:y=lnx. 考命题的真假判断与应用;曲线与方程. 点: 专简易逻辑. 题: 分分别求出每一个命题中曲线C的导数,得到曲线在点P出的导数值,求出曲线在点P析: 处的切线方程,再由曲线在点P两侧的函数值与对应直线上点的值的大小判断是否
满足〔ii〕,则正确的选项可求. 解解:对于①,由y=x3,得y′=3x2,则y′|x=0=0,直线y=0是过点P〔0,0〕的曲线C答: 的切线,
又当x>0时y>0,当x<0时y<0,满足曲线C在P〔0,0〕附近位于直线y=0两侧,
∴命题①正确;
对于②,由y=〔x+1〕2,得y′=2〔x+1〕,则y′|x=﹣1=0,
而直线l:x=﹣1的斜率不存在,在点P〔﹣1,0〕处不与曲线C相切, ∴命题②错误;
对于③,由y=sinx,得y′=cosx,则y′|x=0=1,直线y=x是过点P〔0,0〕的曲线的切线, 又x∈
时x<sinx,x∈
时x>sinx,满足曲线C在P〔0,0〕
附近位于直线y=x两侧,
∴命题③正确; 对于④,由y=tanx,得线的切线, 又x∈
时tanx<x,x∈
时tanx>x,满足曲线C在P〔0,0〕
,则y′|x=0=1,直线y=x是过点P〔0,0〕的曲
附近位于直线y=x两侧,
∴命题④正确; 对于⑤,由y=lnx,得
,则y′|x=1=1,曲线在P〔1,0〕处的切线为y=x﹣1,
10
设g〔x〕=x﹣1﹣lnx,得,当x∈〔0,1〕时,g′〔x〕<0,
点评:
当x∈〔1,+∞〕时,g′〔x〕>0.
∴g〔x〕在〔0,+∞〕上有极小值也是最小值,为g〔1〕=0.
∴y=x﹣1恒在y=lnx的上方,不满足曲线C在点P附近位于直线l的两侧, 命题⑤错误.
故答案为:①③④.
此题考查命题的真假判断与应用,考查了利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,训练了利用导数求函数的最值,判断③④时应熟记当x∈>x>sinx,该题是中档题.
时,tanx
三、解答题〔本大题共6小题,共75分〕 16.〔12分〕〔2014•安徽〕设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为,求cosA与a的值. 考余弦定理的应用. 点: 专计算题;解三角形. 题: 分
利用三角形的面积公式,求出sinA=,利用平方关系,求出cosA,利用余弦定析:
理求出a的值. 解解:∵b=3,c=1,△ABC的面积为, 答:
∴=,
∴sinA=,
又∵sin2A+cos2A=1 ∴cosA=±, 由余弦定理可得a=
=2
或2
.
点此题考查三角形的面积公式、余弦定理,考查学生的计算能力,属于中档题. 评: 17.〔12分〕〔2014•安徽〕某高校共有学生15000人,其中男生10500人,女生4500人,为调查该校学生每周平均体育运动时间的情况,采用分层抽样的方法,收集300名学生每周平均体育运动时间的样本数据〔单位:小时〕. 〔Ⅰ〕应收集多少位女生的样本数据? 〔Ⅱ〕根据这300个样本数据,得到学生每周平均体育运动时间的频率分布直方图〔如下图〕,其中样本数据的分组区间为:[0,2],〔2,4],〔4,6],〔6,8],〔8,10],〔10,12],估计该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率;
11
〔Ⅲ〕在样本数据中,有60位女生的每周平均体育运动时间超过4小时,请完成每周平均体育运动时间与性别列联表,并判断是否有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”.
P〔K2≥k0〕
k0 附:K2=
.
考点: 专题: 分析:
独立性检验;频率分布直方图.
应用题;概率与统计.
〔Ⅰ〕根据15000人,其中男生10500人,女生4500人,可得应收集多少位女生的样本数据;
〔Ⅱ〕由频率分布直方图可得1﹣2×〔0.100+0.025〕=0.75,即可求出该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率;
〔Ⅲ〕写出2×2列联表,求出K2,与临界值比较,即可得出结论.
解
解:〔Ⅰ〕300×=90,∴应收集90位女生的样本数据; 答:
〔Ⅱ〕由频率分布直方图可得1﹣2×〔0.100+0.025〕=0.75, ∴该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率为0.75;
〔Ⅲ〕由〔Ⅱ〕知,300位学生中有300×0.75=225人每周平均体育运动时间超过4小时,75人每周平均体育运动时间不超过4小时,又因为样本数据中有210份是关于男生的,90份是关于女生的,所以每周平均体育运动时间与性别列联表如下: 男生 女生 总计 每周平均体育运动时间不超过4小时 45 30 75 每周平均体育运动时间超过4小时 1 65 60 225 总计 210 90 300
∴K2=
≈4.762>3.841,
∴有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”. 点此题主要考查独立性检验等基础知识,考查数形结合能力、运算求解能力以及应用评: 用意识,考查必然与或然思想等,属于中档题.
12
18.〔12分〕〔2014•安徽〕数列{an}满足a1=1,nan+1=〔n+1〕an+n〔n+1〕,n∈N*. 〔Ⅰ〕证明:数列{〔Ⅱ〕设bn=3n•
}是等差数列;
,求数列{bn}的前n项和Sn.
考数列的求和;等比关系确实定. 点: 分
〔Ⅰ〕将nan+1=〔n+1〕an+n〔n+1〕的两边同除以n〔n+1〕得析:
数列的定义得证.
,由等差
〔Ⅱ〕由〔Ⅰ〕求出bn=3n•=n•3n,利用错位相减求出数列{bn}的前n项和Sn.
解证明〔Ⅰ〕∵nan+1=〔n+1〕an+n〔n+1〕, 答:
∴,
∴∴数列{
,
}是以1为首项,以1为公差的等差数列;
,
〔Ⅱ〕由〔Ⅰ〕知,∴bn=3n•∴
, =n•3n,
•3n1+n•3n①
﹣
•3n+n•3n+1②
①﹣②得
3n﹣n•3n+1
=
=∴
点此题考查利用等差数列的定义证明数列是等差数列;考查数列求和的方法:错位相评: 减法.求和的关键是求出通项选方法.
13
19.〔13分〕〔2014•安徽〕如图,四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为8的正方形,四条侧棱长均为2,点G,E,F,H分别是棱PB,AB,CD,PC上共面的四点,平面GEFH⊥平面ABCD,BC∥平面GEFH. 〔Ⅰ〕证明:GH∥EF;
〔Ⅱ〕假设EB=2,求四边形GEFH的面积.
考点: 专题: 分析:
直线与平面垂直的性质;棱柱、棱锥、棱台的体积.
综合题;空间位置关系与距离.
〔Ⅰ〕证明GH∥EF,只需证明EF∥平面PBC,只需证明BC∥EF,利用BC∥平面GEFH即可;
〔Ⅱ〕求出四边形GEFH的上底、下底及高,即可求出面积. 解〔Ⅰ〕证明:∵BC∥平面GEFH,平面GEFH∩平面ABCD=EF,BC⊂平面ABCD, 答: ∴BC∥EF,
∵EF⊄平面PBC,BC⊂平面PBC, ∴EF∥平面PBC,
∵平面EFGH∩平面PBC=GH, ∴EF∥GH;
〔Ⅱ〕解:连接AC,BD交于点O,BD交EF于点K,连接OP,GK. ∵PA=PC,O为AC中点, ∴PO⊥AC,
同理可得PO⊥BD,
又∵BD∩AC=O,AC⊂底面ABCD,BD⊂底面ABCD, ∴PO⊥底面ABCD,
又∵平面GEFH⊥平面ABCD,PO⊄平面GEFH, ∴PO∥平面GEFH,
∵平面PBD∩平面GEFH=GK, ∴PO∥GK,且GK⊥底面ABCD ∴GK是梯形GEFH的高 ∵AB=8,EB=2,
∴∴KB=
,
,即K为OB中点,
14
又∵PO∥GK,
∴GK=PO,即G为PB中点,且GH=由已知可得OB=4∴GK=3,
故四边形GEFH的面积S=
=
=18.
,PO=
=
,
=6,
点此题考查线面平行的判定与性质,考查梯形面积的计算,正确运用线面平行的判定评: 与性质是关键.
20.〔13分〕〔2014•安徽〕设函数f〔x〕=1+〔1+a〕x﹣x2﹣x3,其中a>0. 〔Ⅰ〕讨论f〔x〕在其定义域上的单调性;
〔Ⅱ〕当x∈[0,1]时,求f〔x〕取得最大值和最小值时的x的值. 考利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性. 点: 专导数的综合应用. 题: 分〔Ⅰ〕利用导数判断函数的单调性即可; 析: 〔Ⅱ〕利用〔Ⅰ〕的结论,讨论两根与1的大小关系,判断函数在[0,1]时的单调性,
得出取最值时的x的取值. 解解:〔Ⅰ〕f〔x〕的定义域为〔﹣∞,+∞〕,f′〔x〕=1+a﹣2x﹣3x2, 答:
由f′〔x〕=0,得x1=,x2=,x1<x2,
∴由f′〔x〕<0得x<由f′〔x〕>0得故f〔x〕在〔﹣∞,在〔
,
<x<
,x>
;
;
〕和〔〕上单调递增;
,+∞〕单调递减,
〔Ⅱ〕∵a>0,∴x1<0,x2>0,
15
①当a≥4时,x2≥1,由〔Ⅰ〕知,f〔x〕在[0,1]上单调递增,∴f〔x〕在x=0和x=1处分别取得最小值和最大值.
②当0<a<4时,x2<1,由〔Ⅰ〕知,f〔x〕在[0,x2]单调递增,在[x2,1]上单调递减,
因此f〔x〕在x=x2=
处取得最大值,又f〔0〕=1,f〔1〕=a,
∴当0<a<1时,f〔x〕在x=1处取得最小值; 当a=1时,f〔x〕在x=0和x=1处取得最小值; 当1<a<4时,f〔x〕在x=0处取得最小值. 点此题主要考查利用导数研究函数的单调性及最值的知识,考查学生分类讨论思想的评: 运用能力,属中档题.
21.〔13分〕〔2014•安徽〕设F1,F2分别是椭圆E:过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|F1B|. 〔Ⅰ〕假设|AB|=4,△ABF2的周长为16,求|AF2|; 〔Ⅱ〕假设cos∠AF2B=,求椭圆E的离心率. 考点: 专题: 分析:
+
=1〔a>b>0〕的左、右焦点,
椭圆的简单性质;三角形的面积公式.
圆锥曲线的定义、性质与方程.
〔Ⅰ〕利用|AB|=4,△ABF2的周长为16,|AF1|=3|F1B|,结合椭圆的定义,即可求|AF2|;
〔Ⅱ〕设|F1B|=k〔k>0〕,则|AF1|=3k,|AB|=4k,由cos∠AF2B=,利用余弦定理,
可得a=3k,从而△AF1F2是等腰直角三角形,即可求椭圆E的离心率. 解解:〔Ⅰ〕∵|AB|=4,|AF1|=3|F1B|, 答: ∴|AF1|=3,|F1B|=1,
∵△ABF2的周长为16, ∴4a=16,
∴|AF1|+|AF2|=2a=8, ∴|AF2|=5;
〔Ⅱ〕设|F1B|=k〔k>0〕,则|AF1|=3k,|AB|=4k, ∴|AF2|=2a﹣3k,|BF2|=2a﹣k
∵cos∠AF2B=,
在△ABF2中,由余弦定理得,|AB|2=|AF2|2+|BF2|2﹣2|AF2|•|BF2|cos∠AF2B, ∴〔4k〕2=〔2a﹣3k〕2+〔2a﹣k〕2﹣〔2a﹣3k〕〔2a﹣k〕, 化简可得〔a+k〕〔a﹣3k〕=0,而a+k>0,故a=3k, ∴|AF2|=|AF1|=3k,|BF2|=5k,
16
∴|BF2|2=|AF2|2+|AB|2, ∴AF1⊥AF2,
∴△AF1F2是等腰直角三角形, ∴c=∴e==
a, .
点此题考查椭圆的定义,考查椭圆的性质,考查余弦定理的运用,考查学生的计算能评: 力,属于中档题.
17
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