(2024.1)
本試題卷共6頁,滿分150分,考試時(shí)間120分鐘.
考生注意:
1.答題前,請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上.
2.答題時(shí),請(qǐng)按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求,在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答,在本試題卷上的作答一律無效.
一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 已知集合,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由交集的定義求解即可.
【詳解】因?yàn)榧希?br>所以.
故選:B.
2. 已知,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】應(yīng)用誘導(dǎo)公式,求解即可.
【詳解】由誘導(dǎo)公式,且,
可得,即.
故選:D.
3. 已知函數(shù),則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用函數(shù)的解析式可求得的值.
【詳解】因?yàn)椋瑒t.
故選:B.
4. 已知,則“”是“”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】C
【解析】
【分析】利用作差法,得出的等價(jià)條件,再分析充分性和必要性,即可得出結(jié)論.
【詳解】由于,則成立,等價(jià)于成立,
充分性:若,且,則,則,
所以成立,滿足充分性;
必要性:若,則成立,
其中,且,
則可得成立,即成立,滿足必要性;
故選:C.
5. 已知都是銳角,,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù),結(jié)合同角三角關(guān)系以及兩角和差公式運(yùn)算求解.
【詳解】因?yàn)槎际卿J角,則,
則,
所以
.
故選:B.
6. 設(shè)函數(shù),則下列函數(shù)是奇函數(shù)的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】化簡各選項(xiàng)中函數(shù)的解析式,利用函數(shù)奇偶性的定義判斷可得出合適的選項(xiàng).
【詳解】因?yàn)椋?br>對(duì)于A選項(xiàng),,
令,該函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>,則為奇函數(shù),A滿足要求;
對(duì)于B選項(xiàng),
,
令,該函數(shù)的定義域?yàn)?,則,
所以,函數(shù)不是奇函數(shù),B不滿足條件;
對(duì)于C選項(xiàng),
,
令,該函數(shù)的定義域?yàn)椋瑒t,
所以,函數(shù)不是奇函數(shù),C不滿足條件;
對(duì)于D選項(xiàng),,
令,該函數(shù)的定義域?yàn)椋瑒t,
所以,函數(shù)不是奇函數(shù),D不滿足要求.
故選:A.
7. 已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,是等腰直角三角形,為圖象與軸的交點(diǎn),為圖象上的最高點(diǎn),且,則( )
A B.
C. 在上單調(diào)遞減D. 函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)為圖象上的最高點(diǎn),且點(diǎn)的縱坐標(biāo)為1,為等腰直角三角形可以求出,進(jìn)而求出周期,即求出,將點(diǎn)代入即可求出,從而確定函數(shù)解析式,再逐項(xiàng)判斷.
【詳解】由為等腰直角三角形,為圖象上的最高點(diǎn),且點(diǎn)的縱坐標(biāo)為1,
所以.
則函數(shù)的周期為4,由,,可得,
又,所以,則,
將點(diǎn)代入,得,
則,.而,則,
所以,
則,A錯(cuò)誤;
,B錯(cuò)誤;
若,則,顯然函數(shù)不是單調(diào)的,C錯(cuò)誤;

所以函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱,D正確.
故選:D.
8. 已知函數(shù),,若,則的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知可得出,分析函數(shù)的單調(diào)性,可得出,即可得出,結(jié)合二次函數(shù)的基本性質(zhì)可求得的最大值.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)、均為上的增函數(shù),所以,函數(shù)為上的增函數(shù),
,因?yàn)?,其中?br>所以,,故,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,故最大值為.
故選:A.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵在于利用指對(duì)同構(gòu)思想結(jié)合函數(shù)單調(diào)性得出,將所求代數(shù)式轉(zhuǎn)化為以為自變量的函數(shù),將問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值來處理.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,有選錯(cuò)的得0分,部分選對(duì)的得2分.
9. 已知冪函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),則( )
A. B. 的圖象經(jīng)過點(diǎn)
C. 在上單調(diào)遞增D. 不等式的解集為
【答案】ABC
【解析】
【分析】根據(jù)題意,代入法確定函數(shù)解析式,從而依次判斷選項(xiàng)即可.
【詳解】由冪函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn),
則,得,所以冪函數(shù),所以A正確;
又,即的圖象經(jīng)過點(diǎn),B正確;
且在上單調(diào)遞增,C正確;
不等式,即,解得,D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
10. 已知,,且,則( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】利用特殊值法可判斷A選項(xiàng);利用二次函數(shù)的基本性質(zhì)可判斷B選項(xiàng);利用不等式的基本性質(zhì)可判斷C選項(xiàng);利用基本不等式結(jié)合對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可判斷D選項(xiàng).
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),取,,則,A錯(cuò);
對(duì)于B選項(xiàng),因?yàn)?,,且,則,可得,
所以,,則,
因?yàn)?,B錯(cuò);
對(duì)于C選項(xiàng),,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,C對(duì);
對(duì)于D選項(xiàng),因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
所以,,D對(duì).
故選:CD.
11. 已知函數(shù),值域?yàn)?,則( )
A. B. 的最大值為1
C. D. ,使得函數(shù)的最小值為
【答案】AB
【解析】
【分析】對(duì)于A,利用換元法與二次函數(shù)的單調(diào)性即可判斷;對(duì)于B,利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可判斷;對(duì)于C,利用冪函數(shù)的單調(diào)性即可判斷;對(duì)于D,結(jié)合ABC選項(xiàng)的結(jié)論,求得,從而得以判斷.
【詳解】對(duì)于A,因?yàn)?,?br>今,則,
當(dāng)時(shí),,
因?yàn)?,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,故A正確;
對(duì)于B,因?yàn)椋?,則且,
故,當(dāng)且僅當(dāng)或時(shí),,
所以最大值為1,故B正確;
對(duì)于C;因?yàn)椋?,則,
即,所以,
由選項(xiàng)B又知與的最大值都為,所以,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,當(dāng)時(shí),,
因?yàn)?,,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,又,
所以當(dāng)時(shí),,又,易知,
故不可能存在使最小值為,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題解決的關(guān)鍵在于利用換元法將函數(shù)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),從而得解.
12. 設(shè)定義在上的函數(shù)滿足為奇函數(shù),當(dāng)時(shí),,若,則( )
A. B.
C. D. 為偶函數(shù)
【答案】ABD
【解析】
【分析】由題意可得可判斷A;由可得,列方程組,解出可判斷B;由函數(shù)的周期性、對(duì)稱性和對(duì)數(shù)函數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)可判斷C;由得可判斷D.
【詳解】選項(xiàng)A:因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以,
即關(guān)于對(duì)稱,又是定義在上的函數(shù),則,故A正確;
選項(xiàng)B:由可得,則有,
故B正確;
選項(xiàng)C:因?yàn)椋?,即的周期?;
因?yàn)椋矗?br>所以;
因?yàn)殛P(guān)于對(duì)稱,所以,
則,故C錯(cuò)誤;
選項(xiàng)D:由得,
即為偶函數(shù),故D正確.
故選:ABD.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:抽象函數(shù)的奇偶性、對(duì)稱性、周期性常有以下結(jié)論
(1)關(guān)于軸對(duì)稱,
(2)關(guān)于中心對(duì)稱,
(3)的一個(gè)周期為,
(4)的一個(gè)周期為.
可以類比三角函數(shù)的性質(zhì)記憶以上結(jié)論.
三、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 一個(gè)扇形的弧長和面積都是,則這個(gè)扇形的半徑為________.
【答案】
【解析】
【分析】由扇形的面積公式求解即可.
【詳解】設(shè)扇形的弧長為,半徑為,
所以,,解得:.
故答案為:.
14. 函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性即可得解.
詳解】,
所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是.
故答案為:.
15. 海洋潮汐是在太陽和月球的引力作用下,形成的具有周期性海面上升和下降的現(xiàn)象.在通常情況下,船在漲潮時(shí)駛進(jìn)航道,停靠碼頭;在落潮時(shí)離開港口,返回海洋.已知某港口某天的水深(單位:)與時(shí)間(單位:)之間滿足關(guān)系式:,且當(dāng)?shù)爻毕兓闹芷跒椋F(xiàn)有一艘貨船的吃水深度(船底與水面的距離)為,安全條例規(guī)定至少要有的安全間隙(船底與洋底的距離).若該船計(jì)劃在當(dāng)天下午到達(dá)港口,并在港口停靠一段時(shí)間后于當(dāng)天離開,則它最多可停留________h.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)周期性可得,令,結(jié)合正弦函數(shù)性質(zhì)分析求解即可.
【詳解】由題意可得:,則,
令,則,
可得,解得,
設(shè)該船到達(dá)港口時(shí)刻為,離開港口時(shí)刻為,可知,
則,即,
所以最多可停留時(shí)長為小時(shí).
故答案為:.
16. 若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是________.
【答案】
【解析】
【分析】令,則只有一個(gè)零點(diǎn),即,據(jù)此即可求解.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)椋睿?br>則只有一個(gè)零點(diǎn),
且該零點(diǎn)為正數(shù),,
根據(jù)函數(shù)和的圖象及凹凸性可知,
只需滿足即可,即:,
又因?yàn)?,所以?shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題令,則只有一個(gè)零點(diǎn),即的分析.
四、解答題:本大題共6小題,共70分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17. 已知集合.
(1)求集合;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求解,從而可得或,從而可求解.
(2)分別求出,,再利用集合的并集運(yùn)算從而可求解.
【小問1詳解】
由題意得,解得或,所以或.
【小問2詳解】
由(1)可得,,
所以.
18. 如圖,以為始邊作角與,它們的終邊與單位圓分別交于、兩點(diǎn),且,已知點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由三角函數(shù)的定義可得出的正弦值和余弦值,分析可得,利用誘導(dǎo)公式可求得的值,由此可得出的值;
(2)利用誘導(dǎo)公式求出的值,可求得的值,再利用二倍角的正切公式可求得的值.
【小問1詳解】
解:由三角函數(shù)的定義可得,,
將因?yàn)椋医?、終邊與單位圓分別交于、兩點(diǎn),且,
結(jié)合圖形可知,,故.
故.
【小問2詳解】
解:由(1)可知,且,
故,根據(jù)二倍角公式得.
19. 已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的定義域,并根據(jù)定義證明函數(shù)是增函數(shù);
(2)若對(duì)任意,關(guān)于的不等式恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)定義域?yàn)?,證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由對(duì)數(shù)的真數(shù)大于零,可得出關(guān)于的不等式組,即可解得函數(shù)的定義域,然后利用函數(shù)單調(diào)性的定義可證得結(jié)論成立;
(2)分析可知,,由可得出,結(jié)合參變量分離法可得出,利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.
【小問1詳解】
解:對(duì)于函數(shù),則,可得,
所以,函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>證明單調(diào)性:設(shè),
則有,
,
由于,所以,,,
并且
,則,
于是,
所以,即:,
所以函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增.
【小問2詳解】
解:當(dāng)時(shí),,
所以不等式恒成立等價(jià)于對(duì)任意的恒成立,
等價(jià)于在恒成立.
由可得,所以,,
則,
于是實(shí)數(shù)的取值范圍是.
20. 噪聲污染問題越來越受到人們重視.我們常用聲壓與聲壓級(jí)來度量聲音的強(qiáng)弱,其中聲壓(單位:)是指聲波通過介質(zhì)傳播時(shí),由振動(dòng)帶來的壓強(qiáng)變化;而聲壓級(jí)(單位:)是一個(gè)相對(duì)的物理量,并定義,其中常數(shù)為聽覺下限閾值,且.
(1)已知某人正常說話時(shí)聲壓的范圍是,求聲壓級(jí)的取值范圍;
(2)當(dāng)幾個(gè)聲源同時(shí)存在并疊加時(shí),所產(chǎn)生的總聲壓為各聲源聲壓的平方和的算術(shù)平方根,即.現(xiàn)有10輛聲壓級(jí)均為的卡車同時(shí)同地啟動(dòng)并原地急速,試問這10輛車產(chǎn)生的噪聲聲壓級(jí)是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)因?yàn)槭顷P(guān)于的增函數(shù)結(jié)合聲壓的范圍是,即可得出答案;
(2)由題意可得出求出,代入可求出總聲壓,再代入,求解即可.
【小問1詳解】
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),;
因?yàn)槭顷P(guān)于的增函數(shù),
所以正常說話時(shí)聲壓級(jí).
【小問2詳解】
由題意得:(其中)
總聲壓:
故這10輛車產(chǎn)生的噪聲聲壓級(jí).
21. 設(shè)函數(shù),若將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長度后得到曲線,則曲線關(guān)于軸對(duì)稱.
(1)求的值;
(2)若直線與曲線在區(qū)間上從左往右僅相交于三點(diǎn),且,求實(shí)數(shù)的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)方法一:利用三角恒等變換化簡可得,根據(jù)圖象變換結(jié)合對(duì)稱性分析求解;方法二:利用三角恒等變換化簡可得,由題意可知函數(shù)關(guān)于直線對(duì)稱,根據(jù)對(duì)稱性分析求解;
(2)方法一:根據(jù)題意結(jié)合圖象可知:且,進(jìn)而結(jié)合對(duì)稱性分析求解;方法二:根據(jù)題意結(jié)合圖象可知:且,,可得,進(jìn)而可得結(jié)果.
【小問1詳解】
方法一:因?yàn)?br>,
由題意可知:曲線為函數(shù)
因?yàn)榍€關(guān)于軸對(duì)稱,則,解得,
又因?yàn)?,所以?br>方法二:因?yàn)?br>,
由題意可知:函數(shù)關(guān)于直線對(duì)稱,
則,解得,
又因?yàn)?,所?
【小問2詳解】
方法一:由(1)可知:,
根據(jù)函數(shù)在上的圖象,如圖所示:

設(shè)
可知:且,
由,得①,
又因?yàn)閮牲c(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則②
由①②可得,
于是;
方法二:由(1)可知:,
設(shè),
根據(jù)函數(shù)在上的圖象,如圖所示:

由題意可知:,且,
又因?yàn)?,得,則,
而,即,
可得,
令,則,可得,即,
故.
22. 已知函數(shù).
(1)若,求函數(shù)在上的值域;
(2)若關(guān)于的方程恰有三個(gè)不等實(shí)根,且,求的最大值,并求出此時(shí)實(shí)數(shù)的值.
【答案】(1)
(2)12,
【解析】
【分析】(1)根據(jù)和的單調(diào)性可得在上單調(diào)遞減,進(jìn)而可求解;
(2)構(gòu)造,根據(jù),可得關(guān)于直線對(duì)稱,進(jìn)而可得,即可代入化簡得的表達(dá)式,即可結(jié)合二倍角公式以及二次函數(shù)的性質(zhì)求解.
【小問1詳解】
若,
因?yàn)楹瘮?shù)和均在上單調(diào)遞減,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,故,
所以函數(shù)在上的值域?yàn)椋?br>【小問2詳解】
,
顯然:當(dāng)時(shí),,
由于方程有三個(gè)不等實(shí)根,所以必有,
令,則,顯然有,
由,
得到,所以函數(shù)關(guān)于直線對(duì)稱,
由,可得:,
于是,
,
①,
由可得:②,
將②代入①式可得:

當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,
由于恰有三個(gè)不等實(shí)根,且,
所以,此時(shí),
由可得,
故.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:處理多變量函數(shù)最值問題的方法有:
(1)消元法:把多變量問題轉(zhuǎn)化單變量問題,消元時(shí)可以用等量消元,也可以用不等量消元.
(2)基本不等式:即給出的條件是和為定值或積為定值等,此時(shí)可以利用基本不等式來處理,用這個(gè)方法時(shí)要關(guān)注代數(shù)式和積關(guān)系的轉(zhuǎn)化.
(3)線性規(guī)劃:如果題設(shè)給出的是二元一次不等式組,而目標(biāo)函數(shù)也是二次一次的,那么我們可以用線性規(guī)劃來處理.

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