2014-2015学年内蒙古包头市萨二中高一(下)4月月考数学试卷
一、选择题(每小题5分,每题只有一个正确答案)
1.已知A(﹣1,0),B(5,6),C(3,4),则=( )
A. B. C. 3 D. 2
2.直线3x+倾斜角是( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 135°
3.若直线2x+3y+8=0,x﹣y﹣1=0和x+ky=0相交于一点,则k=( )
A. ﹣ B. C. ﹣2 D. 2
4.如果AB>0,BC>0,那么直线Ax﹣By﹣C=0不经过的象限是( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
5.已知直线l1,l2的夹角平分线所在直线方程为y=x,如果l1的方程是ax+by+c=0(ab>0),那么l2的方程是( )
A. bx+ay+c=0 B. ax﹣by+c=0 C. bx+ay﹣c=0 D. bx﹣ay+c=0
6.若直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,则点P(a,b)与圆的位置关系是( )
A. 在圆上 B. 在圆外 C. 在圆内 D. 以上皆有可能
7.在圆x2+y2=4上,与直线4x+3y﹣12=0的距离最小的点的坐标是( )
A. () B. ( C. (﹣) D.
8.方程x2+y2+2ax﹣2ay=0(a≠0)表示的圆( )
A. 关于x轴对称 B. 关于y轴对称
C. 关于直线x﹣y=0对称 D. 关于直线x+y=0对称
9.若方程a2x2+(a+2)y2+2ax+a=0表示圆,则a的值为( )
A. a=1或a=﹣2 B. a=2或a=﹣1 C. a=﹣1 D. a=2
10.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( )
A. x2+(y﹣2)2=1 B. x2+(y+2)2=1 C. (x﹣1)2+(y﹣3)2=1 D. x2+(y﹣3)2=1
11.已知圆C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x﹣y﹣1=0对称,则圆C2的方程为( )
A. (x+2)2+(y﹣2)2=1 B. (x﹣2)2+(y+2)2=1 C. (x+2)2+(y+2)2=1 D. (x﹣2)2+(y﹣2)2=1
12.已知圆C与直线x﹣y=0及x﹣y﹣4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为( )
A. (x+1)2+(y﹣1)2=2 B. (x﹣1)2+(y+1)2=2 C. (x﹣1)2+(y﹣1)2=2 D. (x+1)2+(y+1)2=2
二、填空题(每小题5分)
13.经过点P(﹣3,﹣4),且在x轴、y轴上的截距相等的直线l的方程是 .
14.经过原点O 作圆(x﹣6)2+y2=4的切线,切线长是 .
15.经过点P(2,﹣3)作圆x2+y2=20的弦AB,且使得P平分AB,则弦AB所在直线的方程是 .
16.点P在圆C1:x2+y2﹣8x﹣4y+11=0上,点Q在圆C2:x2+y2+4x+2y+1=0上,则|PQ|的最小值是 .
三、解答题
17.(10分)(2015春•包头校级月考)求经过直线l1:3x+4y﹣5=0与直线l2:2x﹣3y+8=0的交点M,且与直线l3:2x+y+5=0垂直的直线方程.
18.(12分)(2013春•石家庄期末)直线x+m2y+6=0与直线(m﹣2)x+3my+2m=0没有公共点,求实数m的值.
19.(12分)(2011秋•宝应县校级期中)建立适当的坐标系,证明:等腰三角形底边上任意一点到两腰的距离之和等于一腰上的高.
20.(12分)(2015春•包头校级月考)圆x2+y2﹣4x+2y+c=0与y轴交于A、B两点,圆心为P,若∠APB=90°,求c的值.
21.(12分)(2012•山东校级模拟)已知三条直线L1:x﹣2y=0L2:y+1=0L3:2x+y﹣1=0两两相交,先画出图形,再求过这三个交点的圆的方程.
22.(12分)(2012春•路北区校级期中)已知△ABC中,|BC|=2,=m,求点A的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.
2014-2015学年内蒙古包头市萨二中高一(下)4月月考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题5分,每题只有一个正确答案)
1.已知A(﹣1,0),B(5,6),C(3,4),则=( )
A. B. C. 3 D. 2
考点: 两点间的距离公式.
专题: 直线与圆.
分析: 根据两点间的距离公式进行求解即可.
解答: 解:∵A(﹣1,0),B(5,6),C(3,4),
∴|CB|===2,
|AC|==4,
则=,
故选:B.
点评: 本题主要考查两点间的距离的计算,根据距离公式进行求解是解决本题的关键.
2.直线3x+倾斜角是( )
A. 30° B. 60° C. 120° D. 135°
考点: 直线的倾斜角.
专题: 常规题型.
分析: 将直线方程化为斜截式,得到直线的斜率后求其倾斜角.
解答: 解:将直线方程化为:,
所以直线的斜率为,
所以倾斜角为120°,
故选C.
点评: 本题考察直线的倾斜角,属基础题,涉及到直线倾斜角问题时,一定要注意特殊角对应的斜率值,莫混淆.
3.若直线2x+3y+8=0,x﹣y﹣1=0和x+ky=0相交于一点,则k=( )
A. ﹣ B. C. ﹣2 D. 2
考点: 两条直线的交点坐标.
专题: 计算题.
分析: 先由求出直线2x+3y+8=0和x﹣y﹣1=0的交点为(﹣1,﹣2).再由三条直线2x+3y+8=0,x﹣y﹣1=0和x+ky=0相交于一点,知(﹣1,﹣2)在直线x+ky=0上,由此能求出k的值.
解答: 解:由解得x=﹣1,y=﹣2,
∴直线2x+3y+8=0和x﹣y﹣1=0的交点为(﹣1,﹣2).
∵三条直线2x+3y+8=0,x﹣y﹣1=0和x+ky=0相交于一点,
∴(﹣1,﹣2)在直线x+ky=0上,
∴﹣1﹣2k=0,
解得k=﹣.
故选A.
点评: 本题考查直线的交点的求法,解题时要认真审题,仔细解答.
4.如果AB>0,BC>0,那么直线Ax﹣By﹣C=0不经过的象限是( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
考点: 确定直线位置的几何要素.
专题: 计算题.
分析: 化直线的方程为斜截式,由已知条件可得斜率和截距的正负,可得答案.
解答: 解:由题意可知B≠0,故直线的方程可化为,
由AB>0,BC>0可得>0,<0,
由斜率和截距的几何意义可知直线不经过第二象限,
故选B
点评: 本题考查直线的斜率和截距的几何意义,属基础题.
5.已知直线l1,l2的夹角平分线所在直线方程为y=x,如果l1的方程是ax+by+c=0(ab>0),那么l2的方程是( )
A. bx+ay+c=0 B. ax﹣by+c=0 C. bx+ay﹣c=0 D. bx﹣ay+c=0
考点: 两直线的夹角与到角问题.
专题: 直线与圆.
分析: 因为由题意知,直线l1和l2关于直线y=x对称,故把l1的方程中的x 和y交换位置即得直线l2的方程.
解答: 解:由题意可得直线l1 与直线l2 关于直线y=x对称,由于直线l1上的任意一点M(x,y)关于直线y=x的对称点为N(y,x),
而l1的方程是ax+by+c=0(ab>0),故l2的方程是ay+bx+c=0,即 bx+ay+c=0,
故选A.
点评: 本题主要考查求一条直线关于直线y=x的对称直线方程的方法,当两直线关于直线y=x对称时,把其中一个方程中的x 和y交换位置,即得另一条直线的方程,属于中档题.
6.若直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,则点P(a,b)与圆的位置关系是( )
A. 在圆上 B. 在圆外 C. 在圆内 D. 以上皆有可能
考点: 点与圆的位置关系.
专题: 直线与圆.
分析: 由于直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,可得圆心(0,0)到直线ax+by=1的距离d<r.利用点到直线的距离公式和点与圆的位置关系判定即可得出.
解答: 解:∵直线ax+by=1与圆x2+y2=1有两个公共点,
∴圆心(0,0)到直线ax+by=1的距离d<r.
∴,化为.
∴点P(a,b)在圆的外部.
故选:B.
点评: 本题考查了直线与圆的位置关系、点到直线的距离公式和点与圆的位置关系,属于中档题.
7.在圆x2+y2=4上,与直线4x+3y﹣12=0的距离最小的点的坐标是( )
A. () B. ( C. (﹣) D.
考点: 点到直线的距离公式;直线与圆的位置关系.
分析: 在圆x2+y2=4上,与直线4x+3y﹣12=0的距离最小的点,必在过圆心与直线4x+3y﹣12=0垂直的直线上,求此线与圆的交点,根据图象可以判断坐标.
解答: 解:圆的圆心(0,0),过圆心与直线4x+3y﹣12=0垂直的直线方程:3x﹣4y=0,
它与x2+y2=4的交点坐标是(),
又圆与直线4x+3y﹣12=0的距离最小,
所以所求的点的坐标().图中P点为所求;
故选A.
点评: 本题考查点到直线的距离公式,直线与圆的位置关系,直线的截距等知识,是中档题.
8.方程x2+y2+2ax﹣2ay=0(a≠0)表示的圆( )
A. 关于x轴对称 B. 关于y轴对称
C. 关于直线x﹣y=0对称 D. 关于直线x+y=0对称
考点: 二元二次方程表示圆的条件.
专题: 综合题;空间位置关系与距离.
分析: 将方程化成圆的标准方程,得(x+a)2+(y﹣a)2=2a2,所以圆心为C(﹣a,a),半径r满足r2=2a2>0.再利用圆心C坐标为(﹣a,a),满足x+y=0,即可得到正确答案.
解答: 解:∵方程x2+y2+2ax﹣2ay=0表示圆,
∴化成标准形式,得(x+a)2+(y﹣a)2=2a2,
此圆的圆心为C(﹣a,a),半径r满足r2=2a2>0,
圆心C坐标为(﹣a,a),满足x+y=0,
∴圆心C在直线x+y=0上,可得已知圆关于直线x+y=0对称.
故选:D.
点评: 本题给出含有字母参数的圆方程,判断几个命题的真假.着重考查了圆的标准程、直线与圆的位置关系等知识,属于中档题.
9.若方程a2x2+(a+2)y2+2ax+a=0表示圆,则a的值为( )
A. a=1或a=﹣2 B. a=2或a=﹣1 C. a=﹣1 D. a=2
考点: 二元二次方程表示圆的条件.
专题: 计算题.
分析: 由二次项额系数相等不等于0,且化为一般式后满足D2+E2﹣4F>0联立求解a的取值范围.
解答: 解:若方程a2x2+(a+2)y2+2ax+a=0表示圆,
则,解得a=﹣1.
故选C.
点评: 本题考查了二元二次方程表示圆的条件,解答的关键是充分理解圆的一般式方程,是基础题.
10.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( )
A. x2+(y﹣2)2=1 B. x2+(y+2)2=1 C. (x﹣1)2+(y﹣3)2=1 D. x2+(y﹣3)2=1
考点: 圆的标准方程.
专题: 计算题;数形结合.
分析: 法1:由题意可以判定圆心坐标(0,2),可得圆的方程.
法2:数形结合法,画图即可判断圆心坐标,求出圆的方程.
法3:回代验证法,逐一检验排除,即将点(1,2)代入四个选择支,验证是否适合方程,圆心在y轴上,排除C,即可.
解答: 解法1(直接法):设圆心坐标为(0,b),
则由题意知,
解得b=2,故圆的方程为x2+(y﹣2)2=1.
故选A.
解法2(数形结合法):由作图根据点(1,2)到圆心的距离为1易知圆心为(0,2),
故圆的方程为x2+(y﹣2)2=1
故选A.
解法3(验证法):将点(1,2)代入四个选择支,
排除B,D,又由于圆心在y轴上,排除C.
故选:A.
点评: 本题提供三种解法,三种解题思路,考查圆的标准方程,是基础题.
11.已知圆C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x﹣y﹣1=0对称,则圆C2的方程为( )
A. (x+2)2+(y﹣2)2=1 B. (x﹣2)2+(y+2)2=1 C. (x+2)2+(y+2)2=1 D. (x﹣2)2+(y﹣2)2=1
考点: 关于点、直线对称的圆的方程.
专题: 计算题.
分析: 求出圆C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1的圆心坐标,关于直线x﹣y﹣1=0对称的圆心坐标求出,即可得到圆C2的方程.
解答: 解:圆C1:(x+1)2+(y﹣1)2=1的圆心坐标(﹣1,1),关于直线x﹣y﹣1=0对称的圆心坐标为(2,﹣2)
所求的圆C2的方程为:(x﹣2)2+(y+2)2=1
故选B
点评: 本题是基础题,考查点关于直线对称的圆的方程的求法,考查计算能力,注意对称点的坐标的求法是本题的关键.
12.已知圆C与直线x﹣y=0及x﹣y﹣4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为( )
A. (x+1)2+(y﹣1)2=2 B. (x﹣1)2+(y+1)2=2 C. (x﹣1)2+(y﹣1)2=2 D. (x+1)2+(y+1)2=2
考点: 圆的标准方程.
分析: 圆心在直线x+y=0上,排除C、D,再验证圆C与直线x﹣y=0及x﹣y﹣4=0都相切,就是圆心到直线等距离,即可.
解答: 解:圆心在x+y=0上,圆心的纵横坐标值相反,显然能排除C、D;
验证:A中圆心(﹣1,1)到两直线x﹣y=0的距离是;
圆心(﹣1,1)到直线x﹣y﹣4=0的距离是.故A错误.
故选B.
点评: 一般情况下:求圆C的方程,就是求圆心、求半径.本题是选择题,所以方法灵活多变,值得探究.
二、填空题(每小题5分)
13.经过点P(﹣3,﹣4),且在x轴、y轴上的截距相等的直线l的方程是 4x﹣3y=0,或 x+y+7=0 .
考点: 直线的一般式方程与直线的性质.
专题: 分类讨论;分类法.
分析: 当直线过原点时,点斜式求直线的方程,并化为一般式.当直线不过原点时,设直线方程 +=1,把点P(﹣3,﹣4)代入,
求出 a,即得直线方程.
解答: 解:当直线过原点时,斜率为=,直线方程为 y= x,即 4x﹣3y=0.
当直线不过原点时,设直线方程 +=1,把点P(﹣3,﹣4)代入可得
+=1,∴a=﹣7,∴所求直线的方程为 +=1,x+y+7=0,
综上,所求直线的方程为 4x﹣3y=0,或 x+y+7=0,
故答案为:4x﹣3y=0,或 x+y+7=0.
点评: 本题考查直线方程的求法,当直线在x轴、y轴上的截距相等时,要特别注意截距都等于0的情况,体现了分类讨论的数学思想.
14.经过原点O 作圆(x﹣6)2+y2=4的切线,切线长是 .
考点: 直线与圆的位置关系.
专题: 直线与圆.
分析: 由圆的方程找出A坐标及半径r,根据OB为圆A的切线,利用切线的性质得到OB垂直于AB,在直角三角形AOB中,利用勾股定理即可求出切线长|OB|.
解答: 解:由圆的方程得:圆心A(6,0),即OA=6,半径r=|AB|=2,
∵OB为圆A的切线,∴OB⊥AB,
在Rt△AOB中,根据勾股定理得:切线长|OB|===4.
故答案为:4
点评: 此题考查了直线与圆的位置关系,涉及的知识有:圆的标准方程,切线的性质,勾股定理,利用了数形结合的思想,熟练掌握切线的性质是解本题的关键.
15.经过点P(2,﹣3)作圆x2+y2=20的弦AB,且使得P平分AB,则弦AB所在直线的方程是 2x﹣3y﹣13=0 .
考点: 直线与圆相交的性质.
专题: 计算题;直线与圆.
分析: 先求得直线OP的斜率,可得弦AB的斜率,再用点斜式求得弦AB所在直线的方程.
解答: 解:由于弦AB的中点为P(2,﹣3),故直线OP的斜率为﹣,
∴弦AB的斜率为,故弦AB所在直线的方程是y+3=(x﹣2),
即2x﹣3y﹣13=0,
故答案为:2x﹣3y﹣13=0.
点评: 本题主要考查直线和圆相交的性质,用点斜式求直线的方程,属于基础题.
16.点P在圆C1:x2+y2﹣8x﹣4y+11=0上,点Q在圆C2:x2+y2+4x+2y+1=0上,则|PQ|的最小值是 3﹣5 .
考点: 圆与圆的位置关系及其判定.
专题: 计算题;直线与圆.
分析: 化圆的方程为标准方程,确定两圆的位置关系,可得|PQ|的最小值是两圆的圆心距减去半径的和.
解答: 解:圆x2+y2﹣8x﹣4y+11=0化为标准方程为(x﹣4)2+(y﹣2)2=9,圆心为(4,2),半径为3;
圆x2+y2+4x+2y+1=0化为标准方程为(x+2)2+(y+1)2=4,圆心为(﹣2,﹣1),半径为2,
∴两圆的圆心距为3>5
∴两圆外离
∴|PQ|的最小值是两圆的圆心距减去半径的和,即3﹣5,
故答案为:3﹣5.
点评: 本题考查圆与圆的位置关系,考查圆的一般方程与标准方程,考查学生的计算能力,属于基础题.
三、解答题
17.(10分)(2015春•包头校级月考)求经过直线l1:3x+4y﹣5=0与直线l2:2x﹣3y+8=0的交点M,且与直线l3:2x+y+5=0垂直的直线方程.
考点: 直线的一般式方程与直线的垂直关系.
专题: 计算题.
分析: 根据题意,设M的坐标为(a,b),则要求直线的方程为y﹣b=k(x﹣a),联立直线l1与直线l2的方程,可得M的坐标,由相互垂直的直线斜率的关系可得k的值,将a、b、k的值代入即可得答案.
解答: 解:根据题意,设M的坐标为(a,b),则要求直线的方程为y﹣b=k(x﹣a),
则有,解可得,
即M的坐标为(﹣1,2),
直线l3:2x+y+5=0的斜率为﹣2,
则k=,
则要求直线的方程为y﹣2=(x+1),即x﹣2y+5=0;
答:要求直线的方程为x﹣2y+5=0.
点评: 本题考查直线方程的求法,解题时要认真审题,注意直线与直线垂直时斜率间的关系的合理运用.
18.(12分)(2013春•石家庄期末)直线x+m2y+6=0与直线(m﹣2)x+3my+2m=0没有公共点,求实数m的值.
考点: 直线的一般式方程与直线的平行关系.
专题: 计算题.
分析: 由题意可知,两条直线x+m2y+6=0与(m﹣2)x+3my+2m=0相互平行,然后先讨论特殊情况:当m=0时,两条直线都与y轴平行,得到m=0符合题意;再讨论当m≠0时,根据两条直线的斜率相等而截距不相等,得到m=﹣1.最后综合以上所述,得到实数m的值.
解答: 解:∵直线x+m2y+6=0与直线(m﹣2)x+3my+2m=0没有公共点,
∴两条直线平行,可得:
①当m=0时,两条直线方程分别为x+6=0与﹣2x=0,
即x=﹣6和x=0,此时两条直线都没有斜率,
因为两条直线都与y轴平行,所以两条直线平行,符合题意;
②当m≠0时,将两条直线方程分别化成斜截式:与y=,
所以有:,解之得,m=﹣1(m=3舍去)
综上所述,实数m的值为0或﹣1.
点评: 本题给出含有字母参数两条直线,通过已知无交点的情况下求参数m的值,考查了两条直线位置关系的判断及对应的数学表示式,属于基础题.
19.(12分)(2011秋•宝应县校级期中)建立适当的坐标系,证明:等腰三角形底边上任意一点到两腰的距离之和等于一腰上的高.
考点: 分析法和综合法.
专题: 计算题.
分析: 建立平面直角坐标系,如图,求出AB的方程、BC的方程,在边CA上任取一点P(m,0),﹣a≤m≤a,求出P到AB的
距离PE,P到CB的距离为PF的值,再求出A到BC的距离为 h,可得PE+PF=h,命题得证.
解答: 证明:设等腰三角形为ABC,以CA所在的直线为x轴,以CA的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系,如图:
设A(a,0)、C(﹣a,0)、B(0,b),a>0,b>0.
则AB的方程为bx+ay﹣ab=0,BC的方程为bx﹣ay+ab=0,在边CA上任取一点P(m,0),﹣a≤m≤a,
则P到AB的距离PE==,P到CB的距离为PF==.
故PE+PF==.
而A到BC的距离为 h==.
故PE+PF=h,即等腰三角形底边上任意一点到两腰的距离之和等于一腰上的高.
点评: 本题主要考查用坐标法明数学命题,用截距式求直线的方程,点到直线的距离公式的应用,属于中档题.
20.(12分)(2015春•包头校级月考)圆x2+y2﹣4x+2y+c=0与y轴交于A、B两点,圆心为P,若∠APB=90°,求c的值.
考点: 圆的一般方程.
专题: 计算题;直线与圆.
分析: 因为圆与y轴交于A,B两点,令x=0求出圆与y轴的交点坐标,分别表示出直线PA和直线PB的斜率,因为PA与PB垂直得到斜率乘积等于﹣1,得到方程求出c即可.
解答: 解:在圆的方程中令x=0得到y2﹣2y+c=0,解得y=1±.
且圆的方程变为:(x﹣2)2+(y﹣1)2=5﹣c,
圆心坐标为(2,1),设A在B的上边,
则A(0,1+),B(0,1﹣)
则直线PA的斜率k1为﹣,直线PB的斜率k2为,
因为∠APB=90°,所以PA⊥PB得k1•k2=﹣1;
即﹣•=﹣1;
解得c=﹣3.
点评: 考查学生综合运用直线与圆方程的能力,以及两直线垂直时斜率乘积为﹣1的应用,属于中档题.
21.(12分)(2012•山东校级模拟)已知三条直线L1:x﹣2y=0L2:y+1=0L3:2x+y﹣1=0两两相交,先画出图形,再求过这三个交点的圆的方程.
考点: 圆的标准方程;中点坐标公式;两条直线的交点坐标.
专题: 作图题;数形结合.
分析: 先根据题意画出三条直线,再判断由三个交点构成的三角形的形状为直角三角形,并有直线联立求得顶点坐标,最后求出圆心坐标和半径,写出圆的标准方程即可
解答: 解:如图:通过计算斜率可得L1⊥L3,经过A,B,C三点的圆就是以AB为直径的圆
解方程组
得
所以点A的坐标(﹣2,﹣1)
解方程组
得
所以点B的坐标(1,﹣1)
线段AB的中点坐标是,
又
所以圆的方程是
点评: 本题考察了直线方程即画法,求直线交点的方法,求圆的标准方程的方法,准确的判断三角形的形状是解决本题的关键
22.(12分)(2012春•路北区校级期中)已知△ABC中,|BC|=2,=m,求点A的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.
考点: 轨迹方程.
专题: 计算题.
分析: 以BC所在直线为x轴,BC中点O为原点建立直角坐标系,则B(﹣1,0),C(1,0),设点A的坐标为(x,y),由题意知(1﹣m2)x2+(1﹣m2)y2+(2+2m2)x+1﹣m2=0.当m=1时,轨迹为直线x=0;当m≠1时,配方得:.m=0时,方程为x2+y2﹣2x+1=0,轨迹为点(1,0);m≠0时,轨迹是圆心为(),半径为的圆.
解答: 解:以BC所在直线为x轴,BC中点O为原点建立直角坐标系,则B(﹣1,0),C(1,0),
设点A的坐标为(x,y),由,
得:,
化简得:(1﹣m2)x2+(1﹣m2)y2+(2+2m2)x+1﹣m2=0
当m=1时,轨迹为直线x=0;当m≠1时,
配方得:
(1)m=0时,方程为x2+y2﹣2x+1=0,轨迹为点(1,0);
(2)m≠0时,轨迹是圆心为(),半径为的圆.
点评: 本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,解题时要认真审题,仔细解答.
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