2010年高考安徽卷理科数学试题及答案分析
参考公式:
如果事件A及B互斥,那么
PABPAPB 如果A及B是两个任意事件,PA0,
那么如果事件A及B相互独立,那么 PABPAPB|A
PABPAPB
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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)i是虚数单位,
(A) (B) (C) (D) (2)若集合,则CRA
(A) (B) (C) (D)
(3)设向量,则下列结论中正确的是
(A)|a||b|
(B)
(C)ab与b垂直 (D)a//b
(4)若f(x)是R上周期为5的奇函数,且满足f(1)1,f(2)2,则f(3)f(4)=
(A)-1
2(B)1
2(C)-2 (D)2
(5)双曲线方程为x2y1,则它的右焦点坐标为
(A)
(B)
2(C)
(D)(3,0)
(6)设abc0,二次函数f(x)axbxc的图象可能是
(7)设曲线C的参数方程为(为参数),直线l的方程为x3y20,则曲线C到直
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线l的距离为的点的个数为 (A)1 (B)2 (C)3 (D)4
(8)一个几何全体的三视图如图,该几何体的表面积为 (A)280 (B)292 (C)360 (D)372
22
(9)动点A(x,y)在圆xy1上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周.已知定时t=0时,点A的坐标是,则当0t12时,
动点A的纵坐标y关于t(单位:秒)的函数的单调递增区间是 (A)[0,1] (B)[1,7] (C)[7,12] (D)[0,1]和[7,12]、
(10)设{an}是任意等比数列,它的前n项和,前2n项和及前3n项和分别为X,Y,Z,
则下列等式中恒成立的是
(A)XZ2Y (C)YXZ
2(B)Y(YX)Z(ZX) (D)Y(YX)X(ZX)
第Ⅱ卷(非选择题 共100分)
考生注意事项: 请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答,在试题卷上答题无效. ..............
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置. (11)命题“对任何xR,|x2||x4|3”的否定是 . (12)的展开式中,x的系数等于 .
(13)设x,y满足约束条件若目标函数zabxy(a0,b0)的最大值为8,则ab的最小值为 .
(14)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出值x .
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(15)甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球,
先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A1,A2和A3表示由甲罐取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以B表示由乙罐取出的球是红球的事件,则下列结论中正确的是 (写出所有正确结论的编号). ①; ②; ③事件B及事件A1相互独立; ④A1,A2,A3是两两互斥的事件;
⑤P(B)的值不能确定,因为它及A1,A2,A3中究竟哪一个发生有关.
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,解
答写在答题卡上的指定区域内. (16)(本小题满分12分)
设ABC是锐角三角形,a,b,c分别是内角A,B,C所对边长,并且
sin2Asin(3B)sin(3B)sin2B.
(Ⅰ)求角A的值;
(Ⅱ)若ABAC12,a27,求b,c(其中bc).
(17)(本小题满分12分)
设a为实数,函数f(x)e2x2a,xR. (I)求f(x)的单调区间及极值;
(II)求证:当aln21且x0时,ex22ax1.
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(18)(本小题满分13分)
如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,EF//AB,EF⊥FB,AB=2EF,
BFC90,BF=FC,H为BC的中点.
EF (I)求证:FH//平面EDB; (II)求证:AC⊥平面EDB;
D (III)求二面角B—DE—C的大小. AB
(19)(本小题满分13分)
已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率 (I)求椭圆E的方程;
(II)求F1AF2的角平分线所在直线l的方程;
(III)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相异两点?若存在,请
找出;若不存在,说明理由.
(20)(本小题满分12分)
设数列a1,a2,,an,中的每一项都不为0. 证明,{an}为等差数列的充分必要条件是: 对任何nN,都有
CH111n. a1a2a2a3anan1a1an1
(21)(本小题满分13分)
品酒师需要定期接受酒味鉴别功能测试,一种通常采用的测试方法如下:拿出n瓶外观相同但品质不同的酒让其品尝,要求其按品质优劣为它们排序,经过一段时间,等其记忆淡忘之后,再让其品尝这n瓶酒,并重新按品质优劣为它们排序,这称为一轮测试.根据一轮测试中的两次排序的偏离程度的高低为其评分.
现设n=4,分别以a1,a2,a3,a4表示第一次排序时被排为1,2,3,4的四种酒在第二次排序时的序号,并令X|1a1||2a2||3a3||4a4|.则X是对两
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次排序的偏离程度的一种描述. (I)写出X的可能值集合;
(II)假设a1,a2,a3,a4等可能地为1,2,3,4的各种排列,求X的分布列; (III)某品酒师在相继进行的三轮测试中,都有X2,
(i)试按(II)中的结果,计算出现这种现象的概率(假定各轮测试相互独立); (ii)你认为该品酒师的酒味鉴别功能如何?说明理由.
2010年高考安徽卷理科数学参考答案
一、选择题:本大题共10个小题,每小题5分,共50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)B (2)A (3)C (4)A (5)C (6)D (7)B (8)C (9)D (10)D
1. B 解析:本题考查了复数的四则运算问题。
由于===
31+i; 412112. A 解析:本题考查了对数不等式的求解及集合的运算。
2111由于A={x|log1x≥}={x|log1x≥log1()2}={x|0 2}; 23. C 解析:本题考查了平面向量的坐标运算、平面向量的位置关系等。 5 / 175 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 由于a=(1,0),b=( 211111,),那么|a|=1,|b|=,选项A错;a•b=1×+0×=, 222222选项B错;(a-b)•b=(项C正确; 11111111,-)(•,)=×-×=0,即a-b及b垂直,选2222222210≠,选项D错. 11224. A 解析:本题考查了函数的周期性、奇偶性及函数值及运算问题。 由于f(x)是R上周期为5的奇函数,那么f(3)=f(3-5)=f(-2)=-f(2)=-2,f(4)=f(4-5)=f(-1)=-f(1)=-1,则f(3)-f(4)=-2-(-1)=-1; 5. C 解析:本题考查了双曲线的几何性质。 2y13由于双曲线方程为x2-2y2=1,即x2-=1,那么a2=1,b2=,则有c2=a2+b2=, 1222即c= 66,那么对应的右焦点坐标为(,0); 226. D 解析:本题考查了二次函数的图象及参数的关系。 由于abc>0,那么当a>0时,对应的图象开口朝上,有bc>0,对称轴x=-有b>0,此时c>0,选项C错误;对称轴x=- b<0时,2ab>0时,有b>0,此时c>0,选项D正确; 2a7. B 解析:本题考查了圆的参数方程,直线及圆的位置关系,点到直线的距离公式等。 由曲线C的参数方程得对应的圆的圆心坐标为C(2,-1),半径r=3,那么C(2,-1)到直线x-3y+2=0的距离d==,那么曲线C及直线l相切,则C上到直线l距离为的点有2个; 8. C 解析:本题考查了简单几何体的三视图及直观图的转化,以及简单几何体的表面积计算问题。 由图中的三视图知,该几何体是由两个长方体组成的简单组合体,下面是一个长、宽、高分别为8、10、2的长方体,上面竖着是一个长、宽、高分别为6、2、8的长方体,那么其表面积等于下面长方体的表面积及上面长方体的侧面积之和,即S=2(8×10+8×2+10×2)+2(6×8+2×8)=360; 9. D 解析:本题考查了平面解析几何的创新应用,三角函数概念及其三角函数的图象及性质等。 由于12秒旋转一周,则每秒转过 32=,而t=0时,y==sin,那么动点A的 21263纵坐标关于t的函数关系式为y=sin(∈[2kπ- t+)(t∈[0,12]),则对应的单调递增区间为t+6363,2kπ+],k∈Z,则有t∈[12k-5,12k+1],k∈Z,由于t∈[0,12],则当k=022时,t∈[0,1],当k=1时,t∈[7,12]; 6 / 176 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 10. D 解析:本题考查了等比数列前n项的相关性质及其应用。 由于等比数列{an}中Sn=X,S2n=Y,S3n=Z,根据等比数列的相关性质,对应的Sn,S2n -Sn,S3n-S2n也成等比数列,即X,Y-X,Z-Y成等比数列,则有(Y-X)2=X(Z-Y),即Y(Y-X)=X(Z-X); 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置. |+|x-4|3 (11)存在xR,使得|x-2(12)15(若只写C6或C6,也可) (13)4 (14)12 (15)②④ 11. “存在x∈R,有|x-2|+|x-4|≤3” 解析:本题考查了存在命题的否定。 由于存在命题的否定是全称命题,对应“对任何x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定就是“存在x∈R,有|x-2|+|x-4|≤3”; 12. 15 解析:本题考查了二项展开式的性质及通项公式等。 由于二项展开式的通项为Tr+1=Cr6( 36rr3yrx6-rr)(-)=(-1)r•C6•x2•y2, xy324令6- 32r=3,解得r=2,那其对应的系数为(-1)2•C6=15; 213. 4 解析:本题考查了线性规划中的平面区域及函数值最值问题,以及利用基本不等式来求解最值问题。 作出平面区域,如图中的阴影部分,由图知,当过点A(1,4)时,z=abx+y取得最大值8,此-ab=时等号成立; 48=-4,即ab=4,而a>0,b>0,那么a+b≥2ab=4,当且仅当a=b=210 14. 12 解析:本题考查了算法中的程序框图的识别及应用。 当x=1时,经过判断其是奇数,则有x=1+1=2;经过判断其是偶数,则有x=2+2=4,经过判断x<8,则有x=4+1=5,经过判断其是奇数,则有x=5+1=6;经过判断其是偶数,则有x=6+2=8,经过判断x=8,则有x=8+1=9,经过判断其是奇数,则有x=9+1=10;经过判断其是偶数,则有x=10+2=12,经过判断x>8,输出x=12; 7 / 177 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 15. ②④ 解析:本题考查了随机事件的概率,条件概率和互斥事件等问题。 523,P(A2)=,P(A3)=,可以判断④是正确的;而10101055243495P(B)=×+×+×=,则①是错误的;由于P(B|A1)===,则②是 1011101110112211根据题意可得P(A1)= 正确的;同时可以判断出③和⑤是错误的; 三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,解答写在答题卡上的指定区域内. (16)(本小题满分12分) 本题考查两角和的正弦公式,同角三角函数的基本关系,特殊角的三角函数值,向量的 数量积,利用余弦定理解三角形等有关知识,考查综合运算求解能力. 解:(I)因为sinA( 23131cosBsinB)(cosBsinB)sin2B 2222313cos2Bsin2Bsin2B, 444所以sinA3,又A为锐角,所以A. 23 (II)由ABAC12可得 cbcosA12. 由(I)知所以 cb24 222① ② 由余弦定理知acb2cbcosA, 将a27及①代入,得 c2b252 ③ ③+②×2,得(cb)100, 所以 cb10. 因此,c,b是一元二次方程t10t240的两个根. 解此方程并由cb知c6,b4. 8 / 178 / 17 22010年安徽高考理科数学试题及答案分析 (17)(本小题满分12分) 本题考查导数的运算,利用导数研究函数的单调区间,求函数的极值和证明函数不等式,考查运算能力、综合分析和解决问题的能力. (I)解:由f(x)e2x2a,xR知f(x)e2,xR. 令f(x)0,得xln2.于是当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表: xxx (,ln2) — 单调递减 ↘ ln2 0 (ln2,) + 单调递增 ↗ f(x) f(x) 2(1ln2a) 故f(x)的单调递减区间是(,ln2),单调递增区间是(ln2,), f(x)在xln2处取得极小值, 极小值为f(ln2)eln22ln22a2(1ln2a). 2 (II)证:设g(x)ex2ax1,xR, 于是g(x)e2x2a,xR. 由(I)知当aln21时,g(x)最小值为g(ln2)2(1ln2a)0. xx于是对任意xR,都有g(x)0,所以g(x)在R内单调递增, 于是当aln21时,对任意x(0,),都有g(x)g(0), 而g(0)0,从而对任意x(0,),g(x)0. 即ex2ax10,故ex2ax1. 9 / 179 / 17 x2x22010年安徽高考理科数学试题及答案分析 (18)(本小题满分13分) 本题考查空间线面平行、线面垂直、面面垂直的判断及证明,考查二面角的求法以及利 用向量知识解决几何问题的能力,同时考查空间想象能力、推理论证能力和运算能力. [综合法](1)证:设AC及BD交于点G,则G为AC的中点,连EG,GH, 又H为BC的中点,GH//11AB,又EF//AB,EF//GH. 22 ∴四边形EFHG为平行四边形, ∴EG//FH,而EG平面EDB,∴FH//平面EDB. (II)证:由四边形ABCD为正方形,有AB⊥BC,又EF//AB, ∴EF⊥BC. 而EF⊥FB,∵EF⊥平面BFC,∴EF⊥FH,∴AB⊥FH. 又BF=FC,H为BC的中点,∴FH⊥BC. ∴FH⊥平面ABCD,∴FH⊥AC, 又FH//BC,∴AC=EG. 又AC⊥BD,EGBD=G,∴AG⊥平面EDB. (III)解:EF⊥FB,∠BFC=90°,∴BF⊥平面CDEF, 在平面CDEF内过点F作FK⊥DE交DE的延长线于K, 则∠FKB为二面角B—DE—C的一个平面角. 设EF=1,则AB=2,FC=2,DE=3 又EF//DC,∴∠KEF=∠EDC,∴sin∠EDC=sin∠KEF=23. ∴FK=EFsin∠KEF=23,tan∠FKB=∴∠FKB=60° ∴二面角B—DE—C为60°. [向量法] ∵四边形ABCD为正方形,∴AB⊥BC,又EF//AB,∴EF⊥BC. 又EF⊥FB,∴EF⊥平面BFC. ∴EF⊥FH,∴AB⊥FH. 10 / 1710 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 又BF=FC,H为BC的中点,∴FH⊥BC,∴FH⊥平面ABC. 以H为坐标原点,HB为x轴正向,HF为z轴正向, 建立如图所示坐标系. 设BH=1,则A(1,—2,0),B(1,0,0), C(—1,0,0),D(—1,—2,0),E(0,—1,1), F(0,0,1). (I)证:设AC及BD的交点为G,连GE,GH, 则G(0,1,0),CE(0,0,1),又HF(0,0,1)HF//GE. GE平面EDB,HF不在平面EDB内,∴FH∥平面EBD, (II)证: AC(2,2,0),GE(0,0,1),ACGE0,ACGE. 又AC⊥BD,EG∩BD=G,∴AC⊥平面EDB. (III)解:BE(1,1,1),BD(2,2,0). 设平面BDE的法向量为n1(1,y1,z1), 则BEn11y1z10,BDn112y10, y11,z10,即n1(1,1,0).CD(0,2,0),CE(1,1,1),设平面CDE的法向量为n2(1,y2,z2),则n2CD0,y20,故n2(1,0,1),cosn1,n2n1n211,|n1||n2|222 n1,n260,即二面角B—DE—C为60°. 11 / 1711 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 (19)(本小题满分13分) 本题考查椭圆的定义及标准方程,椭圆的简单几何性质,直线的点斜式方程及一般方程, 点到直线的距离公式,点关于直线的对称等基础知识;考查解析几何的基本思想、综合运算能力、探究意识及创新意识. 解:(I)设椭圆E的方程为 1c1由e,即,a2c,得b2a2c23e2,2a2 22xy椭圆方程具有形式221.4c3e将A(2,3)代入上式,得 ∴椭圆E的方程为 (II)解法1:由(I)知F1(2,0),F2(2,0),所以 3(x2),即3x4y60, 4直线AF2的方程为:x2. 直线AF1的方程为:y由点A在椭圆E上的位置知,直线l的斜率为正数. 设P(x,y)为l上任一点,则 |3x4y6||x2|. 5若3x4y65x10,得x2y80(因其斜率为负,舍去). 所以直线l的方程为:2xy10. 解法2: A(2,3),F1(2,0),F2(2,0),AF1(4,3),AF2(0,3). AF1AF2114(4,3)(0,3)(1,2).35 |AF1||AF2|5k12,l:y32(x1),即2xy10. (III)解法1:假设存在这样的两个不同的点B(x1,y1)和C(x2,y2), 12 / 1712 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 BCl,kBCy2y11.x2x12x1x2yy2,y01,22 设BC的中点为M(x0,y0),则x0由于M在l上,故2x0y010. ① 22x12y12x2y21与1. 又B,C在椭圆上,所以有 16121612两式相减,得 即 (x1x2)(x2x1)(y1y2)(y2y1)0. 16121x1x2y2y11y1y20, 82x2x162将该式写为并将直线BC的斜率kBC和线段BC的中点,表示代入该表达式中, 得 11x0y00,即3x02y00. ② 812①×2—②得x22,y03,即BC的中点为点A,而这是不可能的. ∴不存在满足题设条件的点B和C. 解法2: 假设存在B(x1,y1),C(x2,y2)两点关于直线l对称, 则 1x2y2设直线BC的方程为yxm,将其代入椭圆方程1, 21612得一元二次方程3x4(21xm)248,即x2mxm2120, 2则x1与x2是该方程的两个根, 由韦达定理得x1x2m, 于是y1y213m(x1x2)2m, 223mm1,得m4. 4∴B,C的中点坐标为 又线段BC的中点在直线y2x1上,即B,C的中点坐标为(2,3),及点A重合,矛盾. ∴不存在满足题设条件的相异两点. 13 / 1713 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 (20)(本小题满分12分) 本题考查等差数列、数学归纳法及充要条件等有关知识,考查推理论证、运算求解能力. 证:先证必要性 设数列{an}的公差为d,若d0,则所述等式显然成立, 若d0,则 11a1a2a2a31anan1an1an)anan3(11))anan11a2a1a3a2(da1a2a2a311111(()()da1a2a2a31111an1a1()da1an1da1an1 再证充分性. 证法1:(数学归纳法)设所述的等式对一切nN都成立,首先,在等式 ① 两端同乘a1a2a3,即得a1a32a2,所以a1,a2,a3成等差数列, 记公差为d,则a2a1d. 假设aka1(k1)d,当nk1时,观察如下二等式 11a1a2a2a311a1a2a2a3将②代入③,得 1ak1ak1ak1akk1, ② a1a21k, ③ akak1a1ak1k11k, a1akakak1a1ak1在该式两端同乘a1,akak1,得(k1)ak1a1ka1. 将aka1(k1)d代入其中,整理后,得ak1a1kd. 14 / 1714 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 由数学归纳法原理知,对一切nN都有ana1(n1)d, 所以{an}是公差为d的等差数列. 证法2:[直接证法]依题意有 11a1a2a2a311a1a2a2a3②—①得 1n, ① anan1a1an111n1. ② anan1an1an2a1an21n1n, an1an2a1an2a1an1在上式两端同乘a1an1an2,得a1(n1)an1nan1, 同理可得a1nan(n1)an1, ③ ③—④得2nan1n(an2an) 即an2an1an1an,所以{an}是等差数列, (21)(本小题满分13分) 本题考查离散型随机变量及其分布列,考查在复杂场合下进行计数的能力,能过设置密 15 / 1715 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 切贴近生产、生活实际的问题情境,考查概率思想在现实生活中的应用,考查抽象概括能力、应用及创新意识. 解:(I)X的可能值集合为{0,2,4,6,8}. 在1,2,3,4中奇数及偶数各有两个,所以a2,a3中的奇数个数等于a1,a3中的偶数个数,因此|1a1||3a3|与|2a3||4a4|的奇偶性相同, 从而X(|1a2||3a3|)(|2a2||4a4|)必为偶数. X的值非负,且易知其值不大于8. 容易举出使得X的值等于0,2,4,6,8各值的排列的例子. (II)可用列表或树状图列出1,2,3,4的一共24种排列,计算每种排列下的X值, 在等可能的假定下,得到 X 0 2 4 6 8 P 13794 2424242424 (III)(i)首先P(X2)P(X0)P(X2)41将三轮测试都有X2的, 246概率记做p,由上述结果和独立性假设,得 (ii)由于是一个很小的概率,这表明如果仅凭随机猜测得到三轮测试都有X2的结 果的可能性很小,所以我们认为该品酒师确实有良好的味觉鉴别功能,不是靠随机猜测. 2010年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷) 数 学(理科)点评 16 / 1716 / 17 2010年安徽高考理科数学试题及答案分析 今年高考数学试卷注重对思维的深刻性、灵活性的测查,突出考查学生数学应用能力、实践能力和创新意识,切实把数学建模、数学探究和数学文化融入到数学试题中。试卷命题的一个重要导向是稳为核心,稳中有变,立足基础、突出主干,能力立意、锐意创新。 1、试题特点 1、命题坚持稳中求变。题型结构不变,但在考查学生学习数学的过程及方法方面作了有益的尝试,如(19)的第三问设问“若存在,请找出;若不存在,说明理由”,解答是“不存在”,多少出乎考生的意料之外,即使考生顺利解答此题,也会不太相信,仔细检查会消耗一些时间; 2、命题坚持能力立意,命题着重检测知识迁移能力,检测理性思维的深度、广度及进一步学习的潜能。 3、试题源于教材,在总体稳定的前提下有所创新,同时兼顾不同版本教材。 4、求稳的同时注重创新。今年开始命制“可以控制范围”的开放性试题,尝试考查学生的创新意识。如(21)“你认为该品酒师的酒味鉴别功能如何?说明理由”等。 5、注意难度系数。及09年相比,今年数学理科卷选择题、填空题稍易;(20)是一道常规试题,但准确书写不易,特别是充要性的复习不到位;(21)如果采用列举法将24种排列全部列出,需要时间和耐心,稍有不慎,失误在所难免。整体看,今年试卷比2009年难。 2、改革趋势: 1、提高新情景、新题型的处理能力。 2、注意数学建模和应用数学知识解决实际问题能力的提高。 3、提高阅读和数学阅读能力。 4、注重良好心理品质培养。如学习兴趣和学习信心、正确的自我定位、良好的考试心理、考试技巧和刻苦努力,锲而不舍的精神等。 5、坚持常规的行之有效的集训方法。注重因材施教,分层推进;注重效率,减负增效,减少重复和不必要的消耗;在学生活动后讲评等。 6、重视数学思想方法 7、重视能力培养。如计算能力(尽管高考提倡多考点想,少考点算,但绝不是不要算,数学不少题目都离不开算,包括推理证明题在内;值得我们注意的是由于计算机、计算器的普及,学生作业量的减少,学生的运算能力一般比过去差,往往在高考解题中出现会而不对的现象,引起失分.学生运算能力的强弱,在高考中是很容易拉开分数差距的)思维能力、推理论证能力(学生在解答计算和证明题时,往往对证明题感到更加困难,尤其是比较复杂的综合性题目,不易找到突破口,教学中应加强对复杂问题的分析能力和推理能力的训练,同时,数学表达能力和证题的格式以及规范都应注意训练) 17 / 1717 / 17 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容