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- 2021-06-11 发布
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10.2 事件的相互独立性
学习目标 1.在具体情境中,了解两个事件相互独立的概念.2.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.
知识点一 相互独立事件的概念
对任意两个事件 A 与 B,如果 P(AB)=P(A)P(B)成立,则称事件 A 与事件 B 相互独立,简称
独立.
知识点二 相互独立事件的性质
如果事件 A 与 B 相互独立,那么 A 与 B , A 与 B, A 与 B 也都相互独立.
1.不可能事件与任何一个事件相互独立.( √ )
2.必然事件与任何一个事件相互独立.( √ )
3.“P(AB)=P(A)·P(B)”是“事件 A,B 相互独立”的充要条件.( √ )
4.如果两个事件相互独立,则它们的对立事件也是相互独立的.( √ )
一、事件独立性的判断
例 1 判断下列事件是否为相互独立事件.
(1)甲组 3 名男生,2 名女生;乙组 2 名男生,3 名女生,现从甲、乙两组各选 1 名同学参加
演讲比赛,“从甲组中选出 1 名男生”与“从乙组中选出 1 名女生”.
(2)容器内盛有 5 个白乒乓球和 3 个黄乒乓球,“从 8 个球中任意取出 1 个,取出的是白球”
与“从剩下的 7 个球中任意取出 1 个,取出的还是白球”.
解 (1)“从甲组中选出 1 名男生”这一事件是否发生,对“从乙组中选出 1 名女生”这一
事件是否发生没有影响,所以它们是相互独立事件.
(2)“从 8 个球中任意取出 1 个,取出的是白球”的概率为5
8
,若这一事件发生了,则“从剩
下的 7 个球中任意取出 1 个,取出的仍是白球”的概率为4
7
;若前一事件没有发生,则后一
事件发生的概率为5
7
,可见,前一事件是否发生,对后一事件发生的概率有影响,所以二者
不是相互独立事件.
反思感悟 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)公式法:若 P(AB)=P(A)·P(B),则事件 A,B 为相互独立事件.
跟踪训练 1 分别抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件 A 是“第一枚为正面”,事件 B 是“第
二枚为正面”,事件 C 是“两枚结果相同”,则下列事件具有相互独立性的是________.(填
序号)
①A,B;②A,C;③B,C.
答案 ①②③
解析 根据事件相互独立性的定义判断,只要 P(AB)=P(A)P(B),P(AC)=P(A)P(C),P(BC)
=P(B)P(C)成立即可.
利用古典概型概率公式计算可得 P(A)=0.5,P(B)=0.5,P(C)=0.5,P(AB)=0.25,P(AC)=
0.25,P(BC)=0.25.
可以验证 P(AB)=P(A)P(B),P(AC)=P(A)P(C),P(BC)=P(B)P(C).
所以根据事件相互独立的定义,事件 A 与 B 相互独立,事件 B 与 C 相互独立,事件 A 与 C
相互独立.
二、相互独立事件概率的计算
例 2 根据资料统计,某地车主购买甲种保险的概率为 0.5,购买乙种保险的概率为 0.6,购
买甲、乙保险相互独立,各车主间相互独立.
(1)求一位车主同时购买甲、乙两种保险的概率;
(2)求一位车主购买乙种保险但不购买甲种保险的概率.
解 记 A 表示事件“购买甲种保险”,B 表示事件“购买乙种保险”,则由题意得 A 与 B,
A 与 B , A 与 B, B 与 A 都是相互独立事件,且 P(A)=0.5,P(B)=0.6.
(1)记 C 表示事件“同时购买甲、乙两种保险”,
则 C=AB,所以 P(C)=P(AB)=P(A)·P(B)=0.5×0.6=0.3.
(2)记 D 表示事件“购买乙种保险但不购买甲种保险”,
则 D= A B,所以 P(D)=P( A B)=P( A )·P(B)=(1-0.5)×0.6=0.3.
延伸探究 本例中车主至少购买甲、乙两种保险中的一种的概率是多少?
解 记 E 表示事件“至少购买甲、乙两种保险中的一种”,
方法一 则事件 E 包括 A B,A B ,AB,且它们彼此为互斥事件.
所以 P(E)=P( A B+A B +AB)=P( A B)+P(A B )+P(AB)=0.5×0.6+0.5×0.4+
0.5×0.6=0.8.
方法二 事件“至少购买甲、乙两种保险中的一种”与事件“甲、乙两种保险都不购买”为
对立事件.
所以 P(E)=1-P( A B )=1-(1-0.5)×(1-0.6)=0.8.
反思感悟 (1)求相互独立事件同时发生的概率的步骤
①首先确定各事件之间是相互独立的.
②求出每个事件的概率,再求积.
(2)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.
跟踪训练 2 甲、乙两人破译一密码,他们能破译的概率分别为1
3
和1
4
,两人能否破译密码相
互独立,求两人破译时,以下事件发生的概率:
(1)两人都能破译的概率;
(2)恰有一人能破译的概率;
(3)至多有一人能破译的概率.
解 记事件 A 为“甲独立地破译出密码”,事件 B 为“乙独立地破译出密码”.
(1)两个人都破译出密码的概率为 P(AB)=P(A)P(B)=1
3
×1
4
= 1
12.
(2)恰有一人破译出密码分为两类:甲破译出乙破译不出,乙破译出甲破译不出,即 A B +
A B,
∴P(A B + A B)=P(A B )+P( A B)
=P(A)P( B )+P( A )P(B)
=1
3
× 1-1
4 + 1-1
3 ×1
4
= 5
12.
(3)至多有一人破译出密码的对立事件是两人都破译出密码,
∴其概率为 1-P(AB)=1- 1
12
=11
12.
三、相互独立事件概率的综合应用
例 3 计算机考试分理论考试与实际操作两部分进行,每部分考试成绩只记“合格”与“不
合格”,两部分考试都“合格”者,则计算机考试“合格”,并颁发合格证书.甲、乙、丙
三人在理论考试中“合格”的概率依次为4
5
,3
4
,2
3
,在实际操作考试中“合格”的概率依次为
1
2
,2
3
,5
6
,所有考试是否合格相互之间没有影响.
(1)假设甲、乙、丙三人同时进行理论与实际操作两项考试,谁获得合格证书的可能性最大?
(2)这三人进行理论与实际操作两项考试后,求恰有两人获得合格证书的概率.
解 (1)记“甲获得合格证书”为事件 A,“乙获得合格证书”为事件 B,“丙获得合格证
书”为事件 C,则
P(A)=4
5
×1
2
=2
5
,
P(B)=3
4
×2
3
=1
2
,
P(C)=2
3
×5
6
=5
9.
因为 P(C)>P(B)>P(A),所以丙获得合格证书的可能性最大.
(2)设“三人考试后恰有两人获得合格证书”为事件 D,
由题易知三人是否获得合格证书相互独立,则
P(D)=P(AB C )+P(A B C)+P( A BC)
=2
5
×1
2
×4
9
+2
5
×1
2
×5
9
+3
5
×1
2
×5
9
=11
30.
反思感悟 求较复杂事件的概率的一般步骤如下
(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.
跟踪训练 3 三个元件 T1,T2,T3 正常工作的概率分别为1
2
,3
4
,3
4
,将它们中某两个元件并联
后再和第三个元件串联接入电路,它们是否正常工作相互独立.在如图所示的电路中,电路
不发生故障的概率是多少?
解 记 T1 正常工作为事件 A,T2 正常工作为事件 B,T3 正常工作为事件 C,
则 P(A)=1
2
,P(B)=P(C)=3
4
,
电路不发生故障,即 T1 正常工作且 T2,T3 至少有一个正常工作,T2,T3 至少有一个正常工
作的概率 P1=1- 1-3
4 × 1-3
4 =15
16
,
所以整个电路不发生故障的概率为 P=P(A)×P1=1
2
×15
16
=15
32.
方程思想在相互独立事件概率中的应用
典例 甲、乙、丙三台机床各自独立地加工同一种零件,已知甲机床加工的零件是一等品而
乙机床加工的零件不是一等品的概率为1
4
,乙机床加工的零件是一等品而丙机床加工的零件
不是一等品的概率为 1
12
,甲、丙两台机床加工的零件都是一等品的概率为2
9
,分别求甲、乙、
丙三台机床各自加工的零件是一等品的概率.
解 记事件 A,B,C 分别为甲、乙、丙三台机床各自加工的零件是一等品.
由题设知
PA·[1-PB]=1
4
,
PB·[1-PC]= 1
12
,
PA·PC=2
9
,
解方程组并舍去不合题意的根,得
P(A)=1
3
,P(B)=1
4
,P(C)=2
3.
即甲、乙、丙三台机床各自加工的零件是一等品的概率分别是1
3
,1
4
,2
3.
[素养提升] 对于相互独立事件中的概率问题,可先从问题的数量关系入手,根据概率的定
义、公式等构造方程(组),通过解方程(组)解决问题,提升数学抽象素养.
1.坛子里放有 3 个白球,2 个黑球,从中不放回地摸球,用 A1 表示第 1 次摸到白球,A2 表示
第 2 次摸到白球,则 A1 与 A2( )
A.是互斥事件 B.是相互独立事件
C.是对立事件 D.不是相互独立事件
答案 D
解析 互斥事件和对立事件是同一次试验的两个不同时发生的事件,故选项 A,C 错.而事
件 A1 的发生对事件 A2 发生的概率有影响,故两者是不相互独立事件.
2.一个电路上装有甲、乙两根保险丝,甲熔断的概率为 0.85,乙熔断的概率为 0.74,甲、乙
两根保险丝熔断与否相互独立,则两根保险丝都熔断的概率为( )
A.1 B.0.629
C.0 D.0.74 或 0.85
答案 B
解析 设“甲保险丝熔断”为事件 A,“乙保险丝熔断”为事件 B,
则 P(A)=0.85,P(B)=0.74,
由事件 A 与 B 相互独立,
得“两根保险丝都熔断”为事件 AB,
∴P(AB)=P(A)·P(B)=0.85×0.74=0.629.
3.从应届高中生中选飞行员,已知这批学生体形合格的概率为1
3
,视力合格的概率为1
6
,其他
综合标准合格的概率为1
5
,从中任选一学生,则三项均合格的概率为(假设三项标准互不影
响)( )
A.4
9 B. 1
90 C.4
5 D.5
9
答案 B
解析 由题意知三项标准互不影响,
∴P=1
3
×1
6
×1
5
= 1
90.
4.有甲、乙两批种子,发芽率分别为 0.8 和 0.9,在两批种子中各取一粒,则恰有一粒种子能
发芽的概率是( )
A.0.26 B.0.08 C.0.18 D.0.72
答案 A
解析 甲种子发芽而乙种子不发芽的概率为 0.8×0.1=0.08.
乙种子发芽而甲种子不发芽的概率为 0.9×0.2=0.18,
故恰有一粒种子能发芽的概率为 0.08+0.18=0.26.
5.加工某一零件需经过三道工序,设第一、二、三道工序的次品率分别为 1
70
,1
69
,1
68
,且各道
工序互不影响,则加工出来的零件的次品率为________.
答案 3
70
解析 加工出来的零件的正品率是 1- 1
70 × 1- 1
69 × 1- 1
68 =67
70
,因此加工出来的零件的
次品率为 1-67
70
= 3
70.
1.知识清单:
(1)相互独立事件的判断.
(2)相互独立事件概率的计算.
2.方法归纳:构造方程(组)、通过解方程(组)求概率,正难则反思想求概率.
3.常见误区:相互独立事件与互斥事件易混淆.
1.掷一颗骰子一次,设事件 A:“掷出偶数点”,事件 B:“掷出 3 点或 6 点”,则事件 A,
B 的关系是( )
A.互斥但不相互独立
B.相互独立但不互斥
C.互斥且相互独立
D.既不相互独立也不互斥
答案 B
解析 事件 A={2,4,6},事件 B={3,6},事件 AB={6},样本空间Ω={1,2,3,4,5,6},所以
P(A)=3
6
=1
2
,P(B)=2
6
=1
3
,P(AB)=1
6
=1
2
×1
3
,即 P(AB)=P(A)P(B),因此事件 A 与 B 相互独
立.当“掷出 6 点”时,事件 A,B 同时发生,所以 A,B 不是互斥事件.
2.某射击运动员每次射击命中目标的概率都为 0.9,则他连续射击两次都命中的概率是( )
A.0.64 B.0.56 C.0.81 D.0.99
答案 C
解析 Ai 表示“第 i 次击中目标”,i=1,2,
则 P(A1A2)=P(A1)P(A2)=0.9×0.9=0.81.
3.甲、乙两人同时报考某一所大学,甲被录取的概率为 0.6,乙被录取的概率为 0.7,两人是
否被录取互不影响,则其中至少有一人被录取的概率为( )
A.0.12 B.0.42 C.0.46 D.0.88
答案 D
解析 设“甲被录取”记为事件 A,“乙被录取”记为事件 B,则两人至少有一人被录取的
概率 P=1-P( A B )=1-(1-P(A))(1-P(B))=1-0.4×0.3=0.88.
4.从甲袋中摸出 1 个红球的概率是1
3
,从乙袋中摸出 1 个红球的概率是1
2
,从两袋中各摸出 1
个球,则2
3
可能是( )
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
答案 C
解析 记 4 个选项中的事件分别为 A,B,C,D,则
P(A)=1-1
3
×1
2
=5
6
,
P(B)=1
3
×1
2
=1
6
,
P(C)=1- 1-1
2 × 1-1
3 =2
3
,
P(D)=1
3
× 1-1
2 + 1-1
3 ×1
2
=1
2.
5.甲、乙两队进行排球决赛.现在的情形是甲队只要再赢一局就获冠军,乙队需要再赢两局才
能获冠军.若每局两队获胜的概率相同,则甲队获得冠军的概率为( )
A.3
4 B.3
5 C.2
3 D.1
2
答案 A
解析 根据已知条件,可知甲队要获得冠军可分为甲队直接胜一局,或乙队先胜一局,甲队
再胜一局,这两种情况互斥.甲队直接胜一局,其概率为 P1=1
2
;乙队先胜一局,甲队再胜一
局,其概率为P2=1
2
×1
2
=1
4.由互斥事件的概率加法公式可得甲队获胜的概率为P=1
2
+1
2
×1
2
=
3
4.
6.某篮球队员在比赛中每次罚球的命中率相同,且在两次罚球中至多命中一次的概率为16
25
,
则该队员每次罚球的命中率为________.
答案 3
5
解析 设此队员每次罚球的命中率为 p,
则 1-p2=16
25
,所以 p=3
5.
7.在甲盒内的 200 个螺杆中有 160 个是 A 型,在乙盒内的 240 个螺母中有 180 个是 A 型.若
从甲、乙两盒内各取一个,则能配成 A 型螺栓的概率为________.
答案 3
5
解析 从甲盒内取一个 A 型螺杆记为事件 M,从乙盒内取一个 A 型螺母记为事件 N,因为
事件 M,N 相互独立,所以能配成 A 型螺栓(即一个 A 型螺杆与一个 A 型螺母)的概率为 P(MN)
=P(M)P(N)=160
200
×180
240
=3
5.
8.甲、乙、丙三位同学上课后独立完成自我检测题,甲及格的概率为4
5
,乙及格的概率为2
5
,
丙及格的概率为2
3
,则三人中至少有一人及格的概率为________.
答案 24
25
解析 设甲及格为事件 A,乙及格为事件 B,丙及格为事件 C,则 P(A)=4
5
,P(B)=2
5
,P(C)
=2
3
,∴P( A )=1
5
,P( B )=3
5
,P( C )=1
3
,
则 P( A B C )=P( A )P( B )P( C )=1
5
×3
5
×1
3
= 1
25
,
∴所求概率 P=1-P( A B C )=24
25.
9.设进入某商场的每一位顾客购买甲种商品的概率为 0.5,购买乙种商品的概率为 0.6,且购
买甲种商品与购买乙种商品相互独立,各顾客之间购买商品也是相互独立的.求:
(1)进入商场的 1 位顾客,甲、乙两种商品都购买的概率;
(2)进入商场的 1 位顾客购买甲、乙两种商品中的一种的概率;
(3)进入商场的 1 位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种的概率.
解 记 A 表示事件“进入商场的 1 位顾客购买甲种商品”,则 P(A)=0.5;
记 B 表示事件“进入商场的 1 位顾客购买乙种商品”,则 P(B)=0.6;
记 C 表示事件“进入商场的 1 位顾客甲、乙两种商品都购买”;
记 D 表示事件“进入商场的 1 位顾客购买甲、乙两种商品中的一种”;
记 E 表示事件“进入商场的 1 位顾客至少购买甲、乙两种商品的一种”.
(1)易知 C=AB,则 P(C)=P(AB)=P(A)P(B)=0.5×0.6=0.3.
(2)易知 D=(A B )∪( A B),则 P(D)=P(A B )+P( A B)=P(A)P( B )+P( A )P(B)=
0.5×0.4+0.5×0.6=0.5.
(3)易知 E = A B ,则 P( E )=P( A B )=P( A )P( B )=0.5×0.4=0.2.故 P(E)=1-
P( E )=0.8.
10.为应对金融危机,刺激消费,某市给市民发放面额为 100 元的旅游消费券,由抽样调查
预计老、中、青三类市民持有这种消费券到某旅游景点的消费额及其概率如下表:
200 元 300 元 400 元 500 元
老年 0.4 0.3 0.2 0.1
中年 0.3 0.4 0.2 0.1
青年 0.3 0.3 0.2 0.2
某天恰好有持有这种消费券的老年人、中年人、青年人各一人到该旅游景点.
(1)求这三人恰有两人的消费额不少于 300 元的概率;
(2)求这三人的消费总额大于或等于 1 300 元的概率.
解 (1)设三人中恰有两人的消费额不少于 300 元的概率为 P1,
则 P1=(0.7)2×0.4+2×0.3×0.7×0.6=0.448.
(2)消费总额为 1 500 元的概率是 0.1×0.1×0.2=0.002,
消费总额为 1 400 元的概率是(0.1)2×0.2+2×(0.2)2×0.1=0.010,
消费总额为 1 300 元的概率是(0.1)2×0.3+0.3×0.1×0.2+0.1×0.4×0.2+0.23+2×0.22×0.1
=0.033,
所以消费总额大于或等于 1 300 元的概率是 0.045.
11.同时转动如图所示的两个质地均匀的转盘,记转盘甲得到的数为 x,转盘乙得到的数为
y(若指针停在边界上则重新转),x,y 构成数对(x,y),则所有数对(x,y)中,满足 xy=4 的
概率为( )
A. 1
16 B.1
8
C. 3
16 D.1
4
答案 C
解析 满足 xy=4 的所有可能如下:
x=1,y=4;x=2,y=2;x=4,y=1.
∴所求事件的概率为
P=P(x=1,y=4)+P(x=2,y=2)+P(x=4,y=1)
=1
4
×1
4
+1
4
×1
4
+1
4
×1
4
= 3
16.
12.设两个独立事件 A 和 B 都不发生的概率为1
9
,A 发生 B 不发生的概率与 B 发生 A 不发生
的概率相同,则事件 A 发生的概率 P(A)等于( )
A.2
9 B. 1
18 C.1
3 D.2
3
答案 D
解析 由题意知,P( A )·P( B )=1
9
,
P( A )·P(B)=P(A)·P( B ).
设 P(A)=x,P(B)=y,
则
1-x1-y=1
9
,
1-xy=x1-y,
即
1-x-y+xy=1
9
,
x=y.
∴x2-2x+1=1
9
,
∴x-1=-1
3
,或 x-1=1
3(舍去),
∴x=2
3.
13.有一道数学难题,学生 A 解出的概率为1
2
,学生 B 解出的概率为1
3
,学生 C 解出的概率为
1
4.若 A,B,C 三人独立去解答此题,则恰有一人解出的概率为________.
答案 11
24
解析 一道数学难题恰有一人解出,包括:①A 解出,B,C 解不出,概率为1
2
×2
3
×3
4
=1
4
;
②B 解出,A,C 解不出,概率为1
2
×1
3
×3
4
=1
8
;③C 解出,A,B 解不出,概率为1
2
×2
3
×1
4
= 1
12.
所以恰有 1 人解出的概率为1
4
+1
8
+ 1
12
=11
24.
14.某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的 5 个问题中,选手若能连续正确回答出 2 个问
题,即停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是 0.8,且每个问题的
回答结果相互独立,则该选手恰好回答了 4 个问题就晋级下一轮的概率为________.
答案 0.128
解析 由已知条件知,第 2 个问题答错,第 3,4 个问题答对,记“问题回答正确”事件为 A,
则 P(A)=0.8,故 P=P[(A+ A ) A AA]=[1-P(A)]·P(A)·P(A)=0.128.
15.如图,已知电路中 4 个开关每个闭合的概率都是1
2
,且是互相独立的,则灯亮的概率为
( )
A. 3
16 B.3
4
C.13
16 D.1
4
答案 C
解析 灯泡不亮包括四个开关都断开,或下边的 2 个都断开且上边的 2 个中有一个断开,这
两种情况是互斥的,每一种情况中的事件是相互独立的,
∴灯泡不亮的概率为1
2
×1
2
×1
2
×1
2
+1
2
×1
2
×1
2
×1
2
+1
2
×1
2
×1
2
×1
2
= 3
16.
∵灯泡亮与不亮是对立事件,∴灯亮的概率是 1- 3
16
=13
16.
16.本着健康、低碳的生活理念,租自行车骑游的人越来越多.某自行车租车点的收费标准是
每车每次租车时间不超过两小时免费,超过两小时的部分每小时收费 2 元(不足一小时的部
分按一小时计算).有甲、乙两人分别来该租车点租车骑游(各租一车一次),设甲、乙不超过
两小时还车的概率分别为1
4
,1
2
;两小时以上且不超过三小时还车的概率分别为1
2
,1
4
;两人租车
时间互不影响且都不会超过四小时.
(1)求甲、乙两人所付的租车费用相同的概率;
(2)求甲、乙两人所付的租车费用之和为 4 的概率.
解 甲、乙两人租车时间超过三小时不超过四小时的概率分别为
1-1
4
-1
2
=1
4
,1-1
2
-1
4
=1
4.
(1)租车费用相同可分为租车费用都为 0 元、2 元、4 元三种情况.
都付 0 元的概率为 P1=1
4
×1
2
=1
8
;
都付 2 元的概率为 P2=1
2
×1
4
=1
8
;
都付 4 元的概率为 P3=1
4
×1
4
= 1
16.
所以,甲、乙两人所付租车费用相同的概率为 P=P1+P2+P3= 5
16.
(2)设甲、乙两人所付的租车费用之和为ξ,则ξ=4 表示两人的租车费用之和为 4 元,其可能
的情况是甲、乙的租车费用分别为①0 元,4 元;②2 元,2 元;③4 元,0 元.
所以可得 P(ξ=4)=1
4
×1
4
+1
2
×1
4
+1
4
×1
2
= 5
16
,
即甲、乙两人所付的租车费用之和为 4 元的概率为 5
16.
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