内容正文:
§4 事件的独立性
第七章 概率
知识目标
1.结合有限样本空间,了解两个随机事件独立性的含义,会
对事件的独立性进行判断.
2.结合古典概型,能利用相互独立事件同时发生的概率公式
解决一些简单的实际问题.
素养目标
通过对事件独立性概念的学习,培养数学抽象素养;通过计算相互独立事件的概率,培养数学运算素养.楷体
课时测评
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综合应用
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内容索引
随堂演练
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分别抛掷两枚质地均匀的硬币,A=“第一枚硬币正面朝上”,B=“第二枚硬币反面朝上”.计算P(A),P(B),P(AB),你有什么发现?
提示:用1表示硬币“正面朝上”,用0表示硬币“反面朝上”,则样本空间为Ω={(1,1),(1,0),(0,1),(0,0)},包含4个等可能的样本点.而A={(1,1),(1,0)},B={(1,0),(0,0)},所以AB={(1,0)}.由古典
概型概率公式,得P(A)=P(B)= ,P(AB)= ,于是P(AB)=P(A)P(B).
问题导思
相互独立事件
新知构建
没有影响
P(A)P(B)
A
B
(1)事件A与B相互独立可以推广到n个事件的一般情形吗?
提示:对于n个事件A1,A2,···,An,如果其中任何一个事件发生的概率不受其他事件是否发生的影响,则称事件A1,A2,···,An相互独立.
(2)公式P(AB)=P(A)P(B)可以推广到一般情形吗?
提示:公式P(AB)=P(A)P(B)可以推广到一般情形:如果事件A1,A2,···,An相互独立,那么这n个事件同时发生的概率等于每个事件发生的概率的积,即P(A1A2 ··· An)=P(A1)P(A2)···P(An).
微思考
角度1 相互独立事件的判断
[多选题]下列各对事件中,为相互独立事件的是
A.甲组3名男生,2名女生;乙组2名男生,3名女生,现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛,事件M“从甲组中选出1名男生”,事件N
“从乙组中选出1名女生”
B.袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球,依次有放回地摸两次球,每次摸一个球,事件M“第一次摸到白球”,事件N“第二次摸到白球”
C.袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球,依次不放回地摸两次球,每次摸一个球,事件M“第一次摸到白球”,事件N“第二次摸到黑球”
D.掷一枚骰子一次,事件M“出现偶数点”,事件N“出现3点或6点”
例1
√
√
√
规律方法
两个事件是否相互独立的判断
1.直接法:由事件本身的性质直接判定两个事件发生是否相互影响.
2.定义法:如果事件A,B同时发生的概率等于事件A发生的概率与事件B发生的概率的积,则事件A,B为相互独立事件.
对点练1.甲、乙两名射手同时向一目标射击,设事件A:“甲击中目
标”,事件B:“乙击中目标”,则事件A与事件B
A.相互独立但不互斥 B.互斥但不相互独立
C.相互独立且互斥 D.既不相互独立也不互斥
对同一目标射击,甲、乙两射手是否击中目标是互不影响的,所以事件A与B相互独立;对同一目标射击,甲、乙两射手可能同时击中目标,也就是说事件A与B可能同时发生,所以事件A与B不是互斥事件.故选A.
√
角度2 相互独立事件同时发生的概率
(链教材P215例1)甲、乙两射击运动员分别对一目标射击1次,甲射中的概率为0.8,乙射中的概率为0.9,求:
(1)2人都射中目标的概率;
则2人都射中目标的概率为P(AB)=P(A)·P(B)=0.8×0.9=0.72.
例2
(2)2人中恰有1人射中目标的概率;
根据互斥事件的概率加法公式和相互独立事件的概率乘法公式,所求的概率为
=0.8×(1-0.9)+(1-0.8)×0.9
=0.08+0.18=0.26.
(3)2人至少有1人射中目标的概率;
解:“2人至少有1人射中目标”包括“2人都中”和“2人有1人射中”两种情况,
(4)2人至多有1人射中目标的概率.
解:“2人至多有1人射中目标”包括“有1人射中”和“2人都未射中”两种情况,
规律方法
求相互独立事件同时发生的概率的步骤
第一步:首先确定各事件之间是相互独立的;
第二步:求出每个事件的概率,再求积;
第三步:使用相互独立事件同时发生的概率计算公式时,要掌握公式的适用条件,即各个事件是相互独立的.
(1)从甲、乙两人中选取1人参加比赛,派谁参赛赢得比赛的概率更大?
解:设事件A1表示“甲在第一轮比赛中胜出”,事件A2表示“甲在第二轮比赛中胜出”,
事件B1表示“乙在第一轮比赛中胜出”,事件B2表示“乙在第二轮比赛中胜出”,
(2)若甲、乙两人均参加比赛,求两人中至少有一人赢得比赛的概率.
解:设C表示“甲赢得比赛”,D表示“乙赢得比赛”,
因此“两人中至少有一人赢得比赛”的概率为
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综合应用
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相互独立事件概率的综合应用
第19届亚运会2023年9月在杭州市举办,本届亚运会以“绿色、智能、节俭、文明”为办会理念,展示杭州生态之美、文化之韵,充分发挥国际重大赛事对城市发展的牵引作用,从而促进经济快速发展.本次亚运会吉祥物是一组名为“江南忆”的机器人.三个吉祥物分别取名“琮
琮”、“莲莲”和“宸宸”,分别代表世界遗产“良渚古城遗址”、“西湖”、“京杭大运河”.亚运期间,篮球比赛间隙安排了机器人吉祥物表演,由后台志愿者操控A,B,C三个开关,分别可操控“琮琮”、“莲
莲”和“宸宸”,当A闭合时“琮琮”、“莲莲”表演;当B闭合时“莲莲”和“宸宸”表演;当C闭合时“琮琮”和“宸宸”表演,若A,B,C
三个开关闭合的概率分别为 ,且相互独立.求:
例3
(1)机器人“琮琮”表演的概率;
解:(1)设P(A),P(B),P(C)分别为开关A,B,C闭合的概率,
记“机器人‘琮琮’表演”为事件M,则M发生需要A,C两个开关至少一个闭合,
所以P(M)=P(A∪C),由于开关闭合相互独立,则
所以机器人“琮琮”表演的概率为 .
(2)机器人“莲莲”和“宸宸”都表演的概率.
解:记“机器人‘莲莲’和‘宸宸’都表演”为事件N,分为两类情况:B开关闭合,或者B开关不闭合,A,C同时闭合,则
所以机器人“莲莲”和“宸宸”都表演的概率为 .
规律方法
求较复杂事件的概率的方法
1.列出题中涉及的各个事件,并且用适当的符号表示.
2.理清事件之间的关系(两个事件是互斥还是对立,或者是相互独立的),列出关系式.
3.根据事件之间的关系准确选取概率公式进行计算.
4.当直接计算符合条件的事件的概率较复杂时,可先间接地计算其对立事件的概率,再求出符合条件的事件的概率.
(1)乙、丙两个家庭各自回答正确这道题的概率;
解:记“甲回答正确这道题”,“乙回答正确这道题”,“丙回答正确这
道题”分别为事件A,B,C,所以P(A)= ,
(2)甲、乙、丙三个家庭中不少于1个家庭回答正确这道题的概率.
所以甲、乙、丙三个家庭中不少于1个家庭回答正确这道题的概率为1-P0
= .
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课堂小结
知识 1.相互独立事件的概念及判断.
2.相互独立事件同时发生的概率及其应用
方法 转化法
易错误区 把互斥事件与相互独立事件混淆
随堂演练
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1.若A与B是相互独立事件,则下面不是相互独立事件的是
A与是对立事件.故选A.
√
2.某天甲地降雨的概率为0.2,乙地降雨的概率为0.3.假定这一天甲、乙两地是否降雨相互之间没有影响,则两地都降雨的概率为
A.0.24 B.0.14
C.0.06 D.0.01
由题意知,两地都降雨的概率为0.2×0.3=0.06.故选C.
√
√
4.甲、乙两人打靶,已知甲的命中率为0.6,乙的命中率为0.7,若甲、乙分别向同一靶子射击一次,则该靶子被击中的概率为____.
该靶子被击中的概率P=0.6×(1-0.7)+0.7×(1-0.6)+0.6×0.7=0.88.
0.88
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课时测评
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1.掷两枚质地均匀的骰子,设A=“第一枚出现的点数大于2”,B=“第二枚出现的点数小于6”,则A与B的关系为
A.互斥 B.互为对立
C.相互独立 D.相等
对于该试验,第一枚骰子与第二枚骰子出现点数互不影响,而且事件A,B可以同时发生,所以A,B相互独立,但不互斥,也不对立,更不相等.故选C.
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5.[多选题]甲、乙各投掷一枚骰子,下列说法正确的是
A.事件“甲投得1点”与事件“甲投得2点”是互斥事件
B.事件“甲、乙都投得1点”与事件“甲、乙不全投得2点”是对立事件
C.事件“甲投得1点”与事件“乙投得2点”是相互独立事件
D.事件“至少有1人投得1点”与事件“甲投得1点且乙没投得2点”是相互独立事件
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6.从一副不含大小王的扑克牌(52张)中任抽一张,记事件A为“抽得K”,记事件B为“抽得红牌”,则事件A与B_____(填“是”或“不是”)相互独立事件.
是
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7.甲、乙独立地解决同一数学问题,甲解决这个问题的概率是0.8,乙解决这个问题的概率是0.6,那么其中至少有1人解决这个问题的概率是_____.
0.92
由题意可得,甲、乙二人都不能解决这个问题的概率是0.2×0.4=0.08.那么其中至少有1人解决这个问题的概率是1-0.08=0.92.
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解:设A=“甲答对”,B=“乙答对”,
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解:设C=“丙答对”,则P(C)=p,P( )=1-p,
设D=“甲、乙、丙三个人中至少有一个人答对”,由(1)知,
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10.一枚质地均匀的正方体骰子,其六个面分别刻有1,2,3,4,5,6六个数字,投掷这枚骰子两次,A表示事件“第一次向上一面的数字是1”,B表示事件“第二次向上一面的数字是2”,C表示事件“两次向上一面的数字之和是7”,D表示事件“两次向上一面的数字之和是8”,则
A.C与D相互独立 B.A与D相互独立
C.B与D相互独立 D.A与C相互独立
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11.[多选题]伯努利试验是在同样的条件下重复地、相互独立地进行的一种随机试验,其特点是每次试验只有两种可能结果.若连续抛掷一枚质地均匀的硬币n次,记录这n次试验的结果,设事件M=“n次试验结果中,既出现正面又出现反面”,事件N=“n次试验结果中,最多只出现一次反面”,则下列结论正确的是
A.若n=2,则M与N不互斥
B.若n=2,则M与N相互独立
C.若n=3,则M与N互斥
D.若n=3,则M与N相互独立
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12.如图所示,由X到Y的电路中有4个元件,分别为A,B,C,D,若A,
B,C,D能正常工作的概率都是 ,记N=“X到Y的电路是通路”,则
P(N)=________.
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因为该选手进入第三轮才被淘汰指前两轮均通过,第三轮淘汰,
所以该选手进入第三轮才被淘汰的概率为
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(2)该选手至多进入第二轮考核的概率.(10分)
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14.(5分)设样本空间Ω={1,2,3,4,5,6,7,8}含有等可能的样本点,且事件A={1,2,3,4},事件B={1,2,3,5},事件C={1,m,n,8},使得P(ABC)=P(A)P(B)P(C),且满足A,B,C两两不独立,则m+n=____.
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解:重复发送信号1三次,“至少收到两次1”的可能情况为(1,1,1),(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),
因为信号的传输相互独立,
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(2)依次发送1,1,0,判断以下两个事件是否互相独立,并给出证明.
①事件A:至少收到一个正确信号;②事件B:至少收到两个0.(10分)
解:事件A与事件B不互相独立,证明如下:
若依次发送1,1,0,“至少收到两个0”的可能情况为(0,0,0),(0,0,1),(0,1,0),(1,0,0),根据事件的相互独立性,
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若依次发送1,1,0,“至少收到两个0且至少收到一个正确信号”的可能情况为(0,0,0),(0,1,0),(1,0,0),根据事件的相互独立性,
因为P(A)P(B)≠P(AB),所以事件A与事件B不互相独立.
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谢 谢 观 看 !
第
七
章
概
率
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相互独立事件
相关内容
定义
事件A(或B)是否发生对事件B(或A)发生的概率__________,这样的两个事件叫作相互独立事件
两个相互独立事件同时发生的概率公式
P(AB)=______________
性质
若事件A与B相互独立,那么____与,与____,与也都相互独立
对于A,从甲组中选出1名男生与从乙组中选出1名女生这两个事件的发生没有影响,所以它们是相互独立的,故A正确;对于B,由于第1次摸到球有放回,因此不会对第2次摸到球的概率产生影响,因此是相互独立事件,故B正确;对于C,由于第1次摸到球不放回,因此会对第2次摸到球的概率产生影响,因此不是相互独立事件,故C错误;对于D,样本空间Ω={1,2,3,4,5,6},事件M={2,4,6},事件N={3,6},事件MN={6},所以P(M)==,P(N)==,P(MN)=,即P(MN)=P(M)P(N).故事件M与N相互独立,故D正确.故选ABD.
解:设“甲射击1次,击中目标”为事件A,“乙射击1次,击中目标”为事件B,则A与B,与B,A与,与为相互独立事件.
解:“2人各射击1次,恰有1人射中目标”包括两种情况:一种是甲射中、乙未射中(事件A发生),另一种是甲未射中、乙射中(事件B发生).根据题意,事件A与B互斥,
P(A)+P(B)=P(A)·P()+P()·P(B)
其概率为P=P(AB)+[P(A)+P(B)]=0.72+0.26=0.98.
故所求概率为P=P()+P(A)+P(B)
=P()·P()+P(A)·P()+P()·P(B)=0.02+0.08+0.18=0.28.
对点练2.某学校组织杭州亚运会知识竞赛.比赛共分为两轮,每位参赛选手均须参加两轮比赛,若其在两轮比赛中均胜出,则视为赢得比赛.已知在第一轮比赛中,选手甲、乙胜出的概率分别为,;在第二轮比赛中,甲、乙胜出的概率分别为,;甲、乙两人在每轮比赛中是否胜出互不影响.求:
则A1A2表示“甲赢得比赛”,P(A1A2)=P(A1)P(A2)=×=,
B1B2表示“乙赢得比赛”,P(B1B2)=P(B1)P(B2)=×=,
因为>,所以派甲参赛赢得比赛的概率更大.
P()=1-P(A1A2)=,P()=1-P(B1B2)=,
1-P()=1-P()P()=1-×=.
,,
则P(A)=,P(B)=,P(C)=.
P(A∪C)=P(A)+P(C)+P(AC)
=P(A)P()+P()P(C)+P(A)P(C)=×+×+×=,
P(N)=P(B)+P()P(A∩C)=P(B)+[1-P(B)]P(AC)=+××=,
对点练3.某社区举办“环保我参与”有奖问答比赛活动.某场比赛中,甲、乙、丙三个家庭同时回答一道有关环保知识的问题.已知甲家庭回答正确这道题的概率是,甲、丙两个家庭都回答错误的概率是,乙、丙两个家庭都回答正确的概率是.若各家庭回答是否正确互不影响.求:
且有
即
所以P(B)=,P(C)=.
解:有0家回答正确的概率为P0=P()=P()P()P()=××=,
A.A与 B.A与
C.与B D.与
3.若P(AB)=,P()=,P(B)=,则事件A与B的关系是
A.事件A与B互斥
B.事件A与B对立
C.事件A与B相互独立
D.事件A与B既互斥又相互独立
因为P(A)=1-P()=1-=,所以P(AB)=P(A)P(B)=≠0,所以事件
A与B相互独立、事件A与B不互斥,故不对立.故选C.
2.甲、乙两人独立完成某一任务的概率分别为,,若甲、乙分别去完成这项任务且相互之间不受影响,则甲完成此任务而乙没有完成此任务的概率为
A. B.
C. D.
由题意知,甲完成此任务而乙没有完成此任务的概率为×=.故选A.
3.若P(A)=,P()=,则P(A∩B)=是事件A与事件B相互独立的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
由P()=,得P(B)=,因此P(A∩B)=×=P(A)P(B),即事件A与事件B相互独立,反之亦然,所以P(A∩B)=是事件A与事件B相互独立的充要条件.故选C.
4.从甲袋中摸出一个红球的概率是,从乙袋中摸出一个红球的概率是,从两袋中各摸出一个球,则等于
A.2个球不都是红球的概率 B.2个球都是红球的概率
C.至少有1个红球的概率 D.2个球中恰有1个红球的概率
记“从甲、乙袋中摸出一个红球”分别为事件A,B,则P(A)=,P(B)=.由于A,B相互独立,所以1-P()P()=1-×=.根据对应事件可知C正确.故选C.
对于A,因为甲掷一枚骰子,事件“甲投得1点”与事件“甲投得2点”不可能同时发生,由互斥事件的概念知,故A正确;对于B,甲、乙各投掷一枚骰子,事件“甲、乙都投得1点”与事件“甲、乙不全投得2点”可以同时发生,故B错误;对于C,因为事件“甲投得1点”与事件“乙投得2点”相互间没有影响,故C正确;对于D,记至少有一人投得1点的事件为M,则P(M)=1-×=,记甲投得1点且乙没投得2点事件为N,则P(N)=×=,P(MN)=P(N)=,P(MN)≠P(M)P(N),故D错误.故选AC.
P(A)==,P(B)==.事件AB即为“既抽得K又抽得红牌”,亦即“抽得红桃K或方块K”,故P(AB)==,从而有P(A)P(B)=P(AB),因此事件A与B相互独立.
8.某大学选拔新生进“篮球”“电子竞技”“国学”三个社团,据资料统计,新生是否通过考核选拔进入这三个社团相互独立.某新生参加社团时,假设他通过考核选拔进入该校的“篮球”“电子竞技”“国学”三个社团的概率依次为m,,n,已知三个社团他都能进入的概率为,至少进入一个社团的概率为,则m+n=____.
设该新生“进入篮球社团”为事件A,“进入电子竞技社团”为事件B,“进入国学社团”为事件C,则“三个社团他都能进入”的概率为P(ABC)==,“至少进入一个社团”的概率为1-P()=1-(1-m)××(1-n)=,整理得到故m+n=.
9.(10分)(2024·安徽皖北高一六校联考)与国家安全有关的问题越来越受到社会的关注和重视.为了普及国家安全教育,某校组织了一次国家安全知识竞赛,已知甲、乙、丙三位同学答对某道题目的概率分别为,,p,且三人答题互不影响.
(1)求甲、乙两位同学恰有一个人答对的概率;(4分)
则P(A)=,P(B)=,P()=,P()=,
“甲、乙两位同学恰有一个人答对”的事件为A∪B,且A与B互斥,
由三人答题互不影响,知A,B相互独立,则A与,与B,与均相互独立,
则P(A∪B)=P(A)+P(B)=P(A)P()+P()P(B)=×+×=,
所以甲、乙两位同学恰有一个人答对的概率为.
(2)若甲、乙、丙三个人中至少有一个人答对的概率为,求p的值.(6分)
P(D)=1-P()=1-P()P()P()=1-××(1-p)=,解得p=,
所以p的值为.
由题意知P(A)=,P(B)=,P(C)==,P(D)=,P(CD)=0≠P(C)P(D),所以C与D不相互独立,P(AD)=0≠P(A)P(D),所以A与D不相互独立,P(BD)=≠P(B)P(D),所以B与D不相互独立,P(AC)==P(A)P(C),所以A与C相互独立.故选D.
当n=2时,所有基本事件有:(正,正),(正,反),(反,正),(反,反),共4种,其中(正,反)和(反,正)这两种试验结果,事件M和事件N同时发生,故M与N不互斥,故A正确;P(M)=,P(N)=,P(MN)=,P(MN)≠P(M)P(N),则M与N不相互独立,故B错误;当n=3时,所有基本事件有:(正,正,正),(正,正,反),(正,反,正),(反,正,正),(正,反,反),(反,正,反),(反,反,正),(反,反,反),共8种,其中(正,正,反)、(正,反,正)和(反,正,正)这三种试验结果,事件M和事件N同时发生,故M与N不互斥,故C错误;P(M)==,P(N)==,P(MN)=,P(MN)=P(M)P(N),则M与N相互独立,故D正确.故选AD.
设N1=“D正常工作”,N2=“D没有正常工作,A正常工作,且B,C中至少有一个正常工作”,由于“X到Y的电路是通路”等价于“D正常工作”或“D没有正常工作,A正常工作,且B,C中至少有一个正常工作”,即N=N1∪N2,P(N1)=,P(N2)=××=,由于事件N1,N2互斥,所以根据互斥事件的概率加法公式,可得P(N)=P(N1∪N2)=+=.
13.(15分)某项选拔共有三轮考核,每轮设有一个问题,能正确回答问题者进入下一轮考核,否则即被淘汰.已知某选手能正确回答第一、二、三轮的问题的概率分别为,,,且各轮问题能否回答正确互不影响.求:
(1)该选手进入第三轮考核才被淘汰的概率;(5分)
解:记“该选手正确回答第i轮问题”为事件Ai(i=1,2,3),则
事件A1,A2,A3相互独立,且P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=.
P(A1A2)=P(A1)P(A2)P()=××=.
由题意知,P(A)=P(B)=P(C)=,所以P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=,所以1是A,B,C共同的唯一的样本点,又A,B,C两两不独立,即P(AB)≠,P(BC)≠,P(AC)≠,可见m,n不可以为4或5,所以m,n为6或7,即m+n=13.
15.(15分)在信道内传输0,1信号,信号的传输相互独立.发送0时,收到1的概率为,收到0的概率为;发送1时,收到0的概率为,收到1的概率为.
(1)重复发送信号1三次,计算至少收到两次1的概率;(5分)
故“至少收到两次1”的概率为:××+××+××+××=.
若依次发送1,1,0,则三次都没收到正确信号的概率为××=,
故至少收到一个正确信号的概率为P(A)=1-=;
故P(B)=××+××+××+××==,
故P(AB)=××+××+××=,
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