学试卷
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.已知全集U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,4,5},B={2,3,6},则B∪(∁UA)=( ) A.{6}
B.{1,6}
C.{2,3,6}
D.{1,2,3,6}2.已知函数f(x)=3x﹣()x,则f(x)( ) A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数 C.是奇函数,且在R上是减函数
D.是偶函数,且在R上是减函数
3.下列各组函数中,表示同一函数的是( ) A.
与
B.
与y=x0
C.y=x与
D.y=x2与y=(x+1)2
4.命题“∀x∈(0,2),x2﹣2x<0”的否命题为( ) A.∃x∈(0,2),x2﹣2x<0 B.∃x∈(0,2),x2﹣2x≥0 C.∃x∉(0,2),x2﹣2x≥0 D.∀x∈(0,2),x2﹣2x≥0
5.a>b+1是2a>2b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 6.已知f(x)=x5+ax3+bx﹣6,且f(﹣2)=10,那么f(2)=( ) A.10
B.﹣10
C.﹣22
D.﹣16
7.设x∈R,定义符号函数sgnx=,则函数f(x)=|x|sgnx的图象大致是(
)
A. B.
C. D.
8.若函数A.[﹣4,5]
C.(﹣∞,﹣4]∪[5,+∞)
的值域为R,则实数a的取值范围是( )
B.[﹣4,4]
D.(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞)
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.命题“方程2ax2+4x+1=0至少有一个实数根”为真命题的充分不必要条件有( ) A.a≤0
B.a≤1
C.a≤2
D.a≤3
10.已知y=f(x)可用列表法表示如下:
x f(x)
1 2
2 3
3 4
4 2
5 3
若f(f(x))=x﹣1,则x可以取( ) A.2
B.3
C.4
D.5
11.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是( ) A.ab≤1
B.
C.a2+b2≥2
D.
12.数学的对称美在中国传统文化中多有体现,譬如如图所示的太极图是由黑白两个鱼形纹组成的圆形图案,充分展现了相互转化、对称统一的和谐美.如果能够将圆的周长和面积同时平分的函数称为这个圆的“优美函数“,下列说法正确的是( )
A.对于任意一个圆,其“优美函数“有无数个 B.f(x)=x3可以是某个圆的“优美函数” C.f(x)=
可以同时是无数个圆的“优美函数”
D.函数y=f(x)是“优美函数”的充要条件为函数y=f(x)的图象是中心对称图形 三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分
13.已知函数y=ax﹣1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在一次函数y=mx+n的图象上,其中m,n>0,则+的最小值为 .
14.M={x|2x2﹣5x﹣3=0},N={x|mx=1},若N⊆M,则实数m的取值集合是 . 15.已知函数f(x)=
,若存在a,b∈R,且a≠b,使得f(a)=f(b)
成立,则实数k的取值范围是 .
16.对于区间[a,b](a<b),若函数y=f(x)同时满足: ①f(x)在[a,b]上是单调函数;
②函数y=f(x),x∈[a,b]的值域是[a,b], 则称区间[a,b]为函数f(x)的“保值”区间.
(1)写出函数y=x2的一个“保值”区间为 ;
fx) (2)若函数(=x2+m(m≠0)存在“保值”区间,则实数m的取值范围为 .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.已知全集U=R,A={x|x≤a﹣2或x≥a},B={x|x2﹣5x<0}. (1)当a=1时,求A∩B,(∁UA)∩B; (2)若A∩B=B,求实数a的取值范围. 18.(1)计算:
﹣()0+0.
×(
)﹣4;
(2)已知+=3,求的值.
19.已知函数y=f(x)的图像关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2﹣2x+3. (1)求f(x)在R上的解析式;
(2)先画出函数的图像,再根据图像写出它的单调增区间. 20.已知函数
.
(Ⅰ)判断f(x)在(0,+∞)内的单调性,并证明你的结论;
(Ⅱ)是否存在实数a使函数f(x)为奇函数?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
21.经检测,餐后4小时内,正常人身体内某微量元素在血液中的浓度y1与时间t满足关系式:y1=4﹣t(0≤t≤4),服用药物N后,药物中所含该微量元素在血液中的浓度y2与时间t满足关系式:y2=
中微量元素总浓度y等于y1与y2的和.
(1)求4小时内血液中微量元素总浓度y的最高值;
(2)若餐后4小时内血液中微量元素总浓度y不低于4的累积时长不低于两小时,则认定该药物治疗有效,否则调整治疗方案.请你判断是否需要调整治疗方案. 22.已知定义域为R的函数经过点(2,4). (1)求f(x)的表达式;
(2)若对任意的t∈[﹣1,1],不等式f(t2﹣2b)+f(bt﹣1)≥0恒成立,求实数b的取值范围;
(3)若方程f(|x2+3x|)+f(﹣c|x﹣1|)=0恰有2个互异的实数根,求实数c的取值范围.
是奇函数,其中指数函数h(x)=ax的图象.现假定某患者餐后立刻服用药物N,且血液
参考答案
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.已知全集U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,4,5},B={2,3,6},则B∪(∁UA)=( ) A.{6}
B.{1,6}
C.{2,3,6}
D.{1,2,3,6}
【分析】根据集合的基本运算即可求解.
解:∵U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,4,5}, ∴∁UA)={1,6}, ∵B={2,3,6},
∴B∪(∁UA)={1,2,3,6}. 故选:D.
2.已知函数f(x)=3x﹣()x,则f(x)( ) A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数 C.是奇函数,且在R上是减函数 D.是偶函数,且在R上是减函数
【分析】由已知得f(﹣x)=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,由函数y=3x为增函数,y=()x为减函数,结合“增”﹣“减”=“增”可得答案. 解:f(x)=3x﹣()x=3x﹣3﹣x,
﹣
∴f(﹣x)=3x﹣3x=﹣f(x),
即函数f(x)为奇函数,
又由函数y=3x为增函数,y=()x为减函数, 故函数f(x)=3x﹣()x为增函数, 故选:A.
3.下列各组函数中,表示同一函数的是( )
A.与
B.与y=x0
C.y=x与D.y=x2与y=(x+1)2
【分析】利用两个函数具有相同的定义域,对应关系即可判断. 解:A、由于函数y=
=
定义域是[0,+∞),y=
定义域是R,即两个函数
的定义域不同,则A不对,
B、由于函数y==1定义域是(﹣∞,0)∪(0,+∞),y=x0=1定义域是(﹣∞,0)∪(0,+∞),即两个函数的定义域,解析式相同,则B对, C、由于函数y=x,y=
=|x|,即两个函数的解析式不同,则C不对,
D、由于函数y=x2与y=(x+1)2,即两个函数的解析式不同,则D不对. 故选:B.
4.命题“∀x∈(0,2),x2﹣2x<0”的否命题为( ) A.∃x∈(0,2),x2﹣2x<0 C.∃x∉(0,2),x2﹣2x≥0
B.∃x∈(0,2),x2﹣2x≥0 D.∀x∈(0,2),x2﹣2x≥0
【分析】根据命题若p则q,它的否命题是若¬p则¬q,写出即可. 解:因为命题若p则q,它的否命题是若¬p则¬q, 所以命题“∀x∈(0,2),x2﹣2x<0”的否命题为: “∃x∉(0,2),x2﹣2x≥0. 故选:C.
5.a>b+1是2a>2b的( ) A.充分不必要条件 C.充要条件
B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 解:由a>b+1能够推出2a>2b,
由2a>2b能推出a>b,不能推出a>b+1, 故a>b+1是2a>2b的充分不必要条件, 故选:A.
6.已知f(x)=x5+ax3+bx﹣6,且f(﹣2)=10,那么f(2)=( ) A.10
B.﹣10
C.﹣22
D.﹣16
【分析】由已知可得f(x)+f(﹣x)=﹣12,从而计算可得结论. 解:因为f(x)=x5+ax3+bx﹣6, 所以f(﹣x)=﹣x5﹣ax3﹣bx﹣6, 所以f(x)+f(﹣x)=﹣12, 所以f(﹣2)+f(2)=﹣12, 因为f(﹣2)=10,
所以f(2)=﹣12﹣f(﹣2)=﹣12﹣10=﹣22. 故选:C.
7.设x∈R,定义符号函数sgnx=,则函数f(x)=|x|sgnx的图象大致是(A. B.
C. D.
【分析】根据新定义可得f(x)=|x|sgnx==x,问题得以解决.
解:函数f(x)=|x|sgnx==x,
故函数f(x)=|x|sgnx的图象为y=x所在的直线, 故选:C. 8.若函数的值域为R,则实数a的取值范围是( )A.[﹣4,5]
B.[﹣4,4]
C.(﹣∞,﹣4]∪[5,+∞)
D.(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞)
)
【分析】求出x>1时的最小值,与x≤1时的最大值,列出不等式求解即可. 解:当x>1时,f(x)=x﹣1>0, 函数
的值域为R,
必须x≤1时,f(x)=﹣2x2+ax﹣2的最大值大于等于0, 二次函数的开口向下,对称轴为x=, 当
时,即a>4时,f(1)=﹣4+a≥0,解得a≥4;
≥0,解得a≥4或a≤﹣4,
当≤1时,即a≤4时,f()=综上a≤﹣4或a≥4. 故选:D.
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.命题“方程2ax2+4x+1=0至少有一个实数根”为真命题的充分不必要条件有( ) A.a≤0
B.a≤1
C.a≤2
D.a≤3
【分析】分a=0和a≠0两种情况,求出命题为真命题时a的取值范围,然后由充分条件与必要条件的定义分析求解即可.
解:若命题“方程2ax2+4x+1=0至少有一个实数根”为真命题, 当a=0时,4x+1=0,解得
,符合题意;
当a≠0时,则△=16﹣4×2a×1≥0,解得a≤2. 综上所述,实数a的取值范围为(﹣∞,2],
所以该命题为真命题的充分不必要条件有a≤0和a≤1. 故选:AB.
10.已知y=f(x)可用列表法表示如下:
x f(x)
1 2
2 3
3 4
4 2
5 3
若f(f(x))=x﹣1,则x可以取( ) A.2
B.3
C.4
D.5
【分析】x的值分别取2,3,4,5,进行验证,能求出结果.
解:由题意得:
当x=2时,f(2)=3,f(f(2))=f(3)=4≠2﹣1=1,故A错误; 当x=3时,f(3)=4,f(f(3))=f(4)=2=3﹣1,故B正确; 当x=4时,f(4)=2,f(f(4))=f(2)=3=4﹣1,故C正确; 当x=5时,f(5)=3,f(f(5))=f(3)=4=5﹣1,故D正确. 故选:BCD.
11.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是( ) A.ab≤1
B.
C.a2+b2≥2
D.
【分析】首先对于此类填空题需要一个一个判断,用排除法求解,对于命题B直接用特殊值法代入排除,其他命题用基本不等式解:对于命题ab≤1:由对于命题
代入求解即可判断. ,A正确;
:令a=1,b=1时候不成立,B错误;
对于命题a2+b2≥2:a2+b2=(a+b)2﹣2ab=4﹣2ab≥2,C正确; 对于命题故选:ACD.
12.数学的对称美在中国传统文化中多有体现,譬如如图所示的太极图是由黑白两个鱼形纹组成的圆形图案,充分展现了相互转化、对称统一的和谐美.如果能够将圆的周长和面积同时平分的函数称为这个圆的“优美函数“,下列说法正确的是( )
:
,D正确.
A.对于任意一个圆,其“优美函数“有无数个 B.f(x)=x3可以是某个圆的“优美函数” C.f(x)=
可以同时是无数个圆的“优美函数”
D.函数y=f(x)是“优美函数”的充要条件为函数y=f(x)的图象是中心对称图形 【分析】根据题意,依次分析选项是否正确,综合即可得答案. 解:根据题意,依次分析选项:
对于A:对于任意一个圆,任意的一条直径均可以平分周长和面积,故圆的“优美函数”
有无数个,A正确;
对于B:由于f(x)=x3的图象关于原点对称,而单位圆也关于原点对称,故f(x)=x3可以是单位圆的“优美函数”,B正确; 对于C,f(x)=
为奇函数,且经过原点,若圆的圆心在坐标原点,则f
(x)是这个圆的“优美函数”,C正确,
对于D:函数图象是中心对称图形的函数一定是“优美函数”,但反之“优美函数”不一定是中心对称的函数,如图,故D错误;
故选:ABC.
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分
13.已知函数y=ax﹣1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在一次函数y=mx+n的图象上,其中m,n>0,则+的最小值为 4 .
【分析】根据指数函数的性质,可以求出A点,把A点代入一次函数y=mx+n,得出m+n=1,然后利用不等式的性质进行求解.
解:∵函数y=ax﹣1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A, 可得A(1,1),
∵点A在一次函数y=mx+n的图象上, ∴m+n=1,∵m,n>0, ∴m+n=1≥2 ∴mn≤, ∴(+)=故答案为4.
14.M={x|2x2﹣5x﹣3=0},N={x|mx=1},若N⊆M,则实数m的取值集合是 {0,﹣2,
=
≥4(当且仅当n=,m=时等号成立), ,
} .
【分析】分N=∅和N≠∅两种情况进行讨论,根据集合包含关系的判断和应用,分别求出满足条件的m值,并写成集合的形式即可得到答案. 解:∵M={x|2x2﹣5x﹣3=0}={﹣,3} 又∵N⊆M, 若N=∅,则m=0;
若N≠∅,则N={﹣},或N={3}, 即m=﹣2或m=
故满足条件的实数m∈{0,﹣2,}. 故答案为:{0,﹣2,}.
15.已知函数f(x)=,若存在a,b∈R,且a≠b,使得f(a)=f(b)
成立,则实数k的取值范围是 k<2,或k>3 .
【分析】依题意,在定义域内,f(x)不是单调函数.结合二次函数的图象和性质及分段函数的单调性,可得结论.
解:依题意,在定义域内,f(x)不是单调函数. 由f(x)=2x2,x>1为增函数,且x=1时,2x2=2得: x≤1时,
,或﹣1+k>2,
解得:k<2,或k>3, 故答案为:k<2,或k>3
16.对于区间[a,b](a<b),若函数y=f(x)同时满足: ①f(x)在[a,b]上是单调函数;
②函数y=f(x),x∈[a,b]的值域是[a,b], 则称区间[a,b]为函数f(x)的“保值”区间.
(1)写出函数y=x2的一个“保值”区间为 [0,1] ;
(2)若函数f(x)=x2+m(m≠0)存在“保值”区间,则实数m的取值范围为
.
【分析】(1)由“保值”区间的定义直接写出即可;
(2)根据题意,按[a,b]⊆(0,+∞),[a,b]⊆(﹣∞,0),a=0及b=0四种情况讨论即可.
解:(1)由“保值”区间的定义可得函数y=x2的一个“保值”区间为[0,1]; (2)易知,函数f(x)=x2+m(m≠0)的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(﹣∞,0),
①当[a,b]⊆(0,+∞)时,则
,即方程x2﹣x+m=0有两个不相等的正根,则
,解得;
b]⊆0)②当[a,(﹣∞,时,则,则a+b=﹣1,则,即方程x2+x+m+1
=0有两个不相等的负根,则,解得;
③当a=0时,此时f(0)=0,则m=0,与题设矛盾; ④当b=0时,则
,即m2+m=0,解得m=﹣1或m=0(舍去);
综上,实数m的取值范围为故答案为:[0,1];
.
.
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.已知全集U=R,A={x|x≤a﹣2或x≥a},B={x|x2﹣5x<0}. (1)当a=1时,求A∩B,(∁UA)∩B; (2)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
【分析】(1)先求出集合A和B,然后利用交集、补集的定义求解即可.
(2)将A∩B=B转化为B⊆A,然后利用集合子集的定义列出不等关系,求解即可. 解:(1)当a=1时,A={x|x≤﹣1或x≥1},B={x|x2﹣5x<0}={x|0<x<5}, 则∁UA={x|﹣1<x<1},
所以A∩B={x|1≤x<5},(∁UA)∩B={x|0<x<1}. (2)若A∩B=B,则B⊆A,
因为B={x|x2﹣5x<0}={x|0<x<5}, 所以a﹣2≥5或a≤0, 解得a≥7或a≤0,
故实数a的取值范围为(﹣∞,0]∪[7,+∞). 18.(1)计算:
﹣()0+0.
×(
﹣
)4;
(2)已知+=3,求的值.
【分析】(1)利用分数指数幂的性质及运算法则能求出结果. (2)由
+
﹣﹣
=3,求出x+x1=7,从而x2+x2=47,由此能求出
的值.
解:(1)=﹣4﹣1+0.5×4 =﹣3. (2)∵∴(
++
﹣()0+0.×(﹣
)4
=3,
)2=x+x﹣1+2=9,
∴x+x﹣1=7,∴(x+x﹣1)2=x2+x﹣2+2=49, ∴x2+x﹣2=47, ∴
=
=
.
19.已知函数y=f(x)的图像关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2﹣2x+3. (1)求f(x)在R上的解析式;
(2)先画出函数的图像,再根据图像写出它的单调增区间.
【分析】(1)由题意可得f(x)为奇函数,则f(0)=0,设x<0,则﹣x>0,然后x>0时的解析式结合奇函数的性质可求出,从而可求得f(x)在R上的解析式; (2)先画出函数在y轴右侧的图像,再根据对称性画出y轴左侧的图像即可,从而可求出其增区间.
解:(1)因为函数y=f(x)的图像关于原点对称, 所以f(x)为奇函数,f(0)=0,
设x<0,则﹣x>0,
因为当x>0时,f(x)=x2﹣2x+3.
所以当x<0时,f(x)=﹣f(﹣x)=﹣(x2+2x+3)=﹣x2﹣2x﹣3,
所以f(x)=;
(2)(2)先画出函数在y轴右侧的图像,再根据对称性画出y轴左侧的图像,
如由图像可知,函数f(x)的单调递增区间是(﹣∞,﹣1],[1,+∞). 20.已知函数
.
(Ⅰ)判断f(x)在(0,+∞)内的单调性,并证明你的结论;
(Ⅱ)是否存在实数a使函数f(x)为奇函数?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
【分析】(I)先设0<x1<x2,然后利用作差法比较f(x1)与f(x2)的大小即可判断, (II)若f(x)为奇函数,则f(0)=0,代入可求a,然后结合奇函数定义进行检验即可判断.
解:(I)f(x)在(0,+∞)内的单调递增,证明如下: 设0<x1<x2, 则f(x1)﹣f(x2)=所以f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增, (II)存在a=1使得f(x)为奇函数, 若f(x)为奇函数,则f(0)=a﹣1=0,
=
<0,
故a=1,此时f(x)=1﹣故f(x)为奇函数,此时a=1.
=,f(﹣x)===﹣f(x),
21.经检测,餐后4小时内,正常人身体内某微量元素在血液中的浓度y1与时间t满足关系式:y1=4﹣t(0≤t≤4),服用药物N后,药物中所含该微量元素在血液中的浓度y2与时间t满足关系式:y2=
中微量元素总浓度y等于y1与y2的和.
(1)求4小时内血液中微量元素总浓度y的最高值;
(2)若餐后4小时内血液中微量元素总浓度y不低于4的累积时长不低于两小时,则认定该药物治疗有效,否则调整治疗方案.请你判断是否需要调整治疗方案.
【分析】(1)由题意分类写出微量元素在血液内的总浓度y与时间t的关系,再由配方法及基本不等式求最值;
(2)分类求解不等式可得t的范围,与2比较大小得结论. 解:(1)由题微量元素在血液内的总浓度y与时间t的关系为: 当0≤t<1时,当1≤t≤4时,∵
,当
,当
时取得最大值
;
时取最大值.
;
.现假定某患者餐后立刻服用药物N,且血液
,故微元素总浓度最大值为
(2)当0≤t<1时,当1≤t≤4时,
,解得0≤t<1; ,解得1≤t≤2.
可知注射药物N后两小时内血液中微量元素总浓度不低于4,则不需要调整治疗方案. 22.已知定义域为R的函数经过点(2,4). (1)求f(x)的表达式;
(2)若对任意的t∈[﹣1,1],不等式f(t2﹣2b)+f(bt﹣1)≥0恒成立,求实数b的取值范围;
(3)若方程f(|x2+3x|)+f(﹣c|x﹣1|)=0恰有2个互异的实数根,求实数c的取值范围.
是奇函数,其中指数函数h(x)=ax的图象
【分析】(1)由代入法可得a=2,再由f(x)为R上的奇函数,可得f(0)=0,解得n,进而得到f(x)的解析式;
(2)首先判断f(x)为R上的减函数,原不等式化为t2﹣2b≤1﹣bt,即t2+bt﹣2b﹣1≤0在﹣1≤t≤1恒成立,令g(t)=t2+bt﹣2b﹣1,由题意可得g(﹣1)≤0,g(1)≤0,解不等式可得所求范围;
(3)由题意可得|x2+3x|=c|x﹣1|,讨论x=1,不等式不成立;可令x﹣1=t,可得c=|t++5|,结合对勾函数的单调性和图象,可得所求范围.
解:(1)h(x)=ax的图象经过点(2,4),可得a2=4,即有a=2, 则h(x)=2x, 可得f(x)=
,
由f(x)为R上的奇函数,可得f(0)=0,即20+n=0,可得n=﹣1, 则f(x)=
;
(2)f(x)==﹣+,可得f(x)在R上递减,
对任意的t∈[﹣1,1],不等式f(t2﹣2b)+f(bt﹣1)≥0恒成立, 即有f(t2﹣2b)≥﹣f(bt﹣1)=f(1﹣bt),
可得t2﹣2b≤1﹣bt,即t2+bt﹣2b﹣1≤0在﹣1≤t≤1恒成立,
令g(t)=t2+bt﹣2b﹣1,由g(t)的图象为开口向上的抛物线,当t∈[﹣1,1],要使g(t)≤0恒成立,
只需g(﹣1)=﹣3b≤0,且g(1)=﹣b≤0,可得b≥0, 所以b的取值范围是[0,+∞);
(3)方程f(|x2+3x|)+f(﹣c|x﹣1|)=0,
即有f(|x2+3x|)=﹣f(﹣c|x﹣1|)=f(c|x﹣1|),可得|x2+3x|=c|x﹣1|, 当x=1时,上式不成立; 所以c=|
|,可令t=x﹣1,可得
=(x﹣1)+
+5=t++5,
当t>0,t++5≥2+5=9,y=t++5在(0,2)递减,在(2,+∞)递增;
当t<0,t++5≤﹣2减;
+5=1,y=t++5在(﹣2,0)递增,在(﹣∞,﹣2)递
作出y=|t++5|的图象,可得1<c<9或c=0时,方程f(|x2+3x|)+f(﹣c|x﹣1|)=0恰有2个互异的实数根,
所以c的取值范围是(1,9)∪{0}.
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