个人介绍
航海数学

主讲教师:曹媛翟维红梁忠先董耀明等

学校: 天津海运职业学院
开课院系: 航海技术
专业大类: 航海技术
开课专业: 航海技术
课程英文名称: mathematics for navigators
学分: 4
课时: 64
课程介绍及教学方法
    《航海数学》课程是航海技术专业学生必修的一门专业基础课。本课程任务是通过课程的学习使学生熟练掌握微积分、球面几何、船位误差等基本理论和基本计算能力,从而为专业课程的学习打下良好基础,为学生学习后继课程和知识的自我更新奠定必要的基础。
    教学过程中注重对学生能力的培养,引导学生逐步学会独立学习,善于提出问题,培养学生抽象概括能力、逻辑推理能力、空间想象能力,熟练的运算能力及综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。针对高职学生采取启发式教学方法,传授学生数形结合的数学思想,弱化证明,强调应用,课后布置一定量的习题,有助于重点、难点的掌握和理解。
教学进度

  第一学期

序 号

教   学   内   容(含章节名称及重点、难点等)

课时

作业、测验主要内容

备 注

1

航海史篇

重点:航海史发展综述

难点:世界航海史

2

查阅相关资料

自学:早期的航海活动、航海发展、中国各个时期航海史等


2

航海史篇

重点:航海家的故事

难点:人类航海史就是人类流动史

2

查阅相关资料

自学:达·伽马、詹姆斯·库克、航海工具、、航海活动等


3

高等数学篇 第一章 函数与极限 第一节 函数

重点:函数概念、函数定义域、基本初等函数的表达式、复合函数

难点:基本初等函数、复合函数

2

复习题2-1 计算题 1-4


4

高等数学篇 第一章 函数与极限 第二节 数列的极限 第三节 函数的极限

重点:函数极限的概念、极限的运算

难点:函数极限的概念

2

复习题2-1 计算题  5


5

高等数学篇 第一章 函数与极限 第三节 函数的极限 第四节 无穷小与无穷大

重点:极限的运算、无穷小与无穷大

难点:极限的运算

2

复习题2-1 计算题 7、8


6

高等数学篇 第一章 函数与极限 第五节 两个重要极限

重点:两个重要极限

难点:两个重要极限

2

复习题2-1 计算题 6

自学:两个重要极限的难题解法


序 号

教   学   内   容(含章节名称及重点、难点等)

课时

作业、测验主要内容

备 注

7

高等数学篇 第一章 函数与极限 第六七节 连续性与间断点, 闭区间上连续函数的性质

重点:函数的连续性、间断点

难点:函数的连续性

2

复习题2-1 计算题9、10、11


8

高等数学篇 第二章 导数 第一节 导数的概念

重点:导数的概念、几何意义、可导与连续的关系

难点:导数的概念

2

复习本节内容


9

高等数学篇 第二章 导数 第二节 基本初等函数求导

重点:基本初等函数求导公式及函数和、差、积、商的求导法则

难点:基本初等函数求导公式

2

复习题2-2  一(1)-(13)


10

高等数学篇 第二章 导数 第三节 复合函数的导数

重点:复合函数的导数

难点:复合函数的导数

2

复习题2-2  一(14)-(30)


11

高等数学篇 第二章 导数 第四节 反函数的求导法则 第五节 高阶导数

重点:反函数的导数、二阶导数

难点:反函数的导数

2

复习题2-2  二

自学:n阶导数的求导法则


12

高等数学篇 第二章 导数 第六节 微分及其应用

重点:微分的概念、微分的运算法则

难点:微分的概念

2

复习题2-2  四


13

高等数学篇 第三章 导数的应用 第一节 洛必达法则

重点:洛必达法则

难点:洛必达法则

2

复习题2-3  三


14

高等数学篇 第三章 导数的应用 第二节 函数单调性 第三节 函数的极值

重点:函数的单调性、极值

难点:函数的单调性、极值

2

复习题2-3  一3、4、8、9、12、13、14、四


序 号

教   学   内   容(含章节名称及重点、难点等)

课时

作业、测验主要内容

备 注

15

高等数学篇第三章 导数的应用 第四节 函数的最值

重点:函数的最值

难点:函数的最值

2

复习题2-3  一 5、15

十六、十七

自学:特殊函数图形的描绘


16

高等数学篇 第四章 不定积分 第一节 不定积分的概念 第二节 不定积分的运算

重点:原函数与不定积分的概念、基本积分公式、不定积分的运算法则

难点:不定积分的概念、基本积分公式

2

复习本节内容


17

高等数学篇 第四章 不定积分 第二节 不定积分的运算

重点:公式法求不定积分

难点:公式法求不定积分

2

复习题2-4  1


18

高等数学篇 第四章 不定积分 第二节 不定积分的运算

重点:应用第一换元积分法求函数的不定积分

难点:对第一换元积分法概念的理解

2

复习题2-4  2


19

高等数学篇 第四章 不定积分 第二节 不定积分的运算

重点:分部念及运用分部积分公式求的关键

难点:运用分部积分公式求的关键

2

复习题2-4  4

自学:几种特殊类型函数的积分


20

高等数学篇 第五章 定积分及其应用 第一节 定积分概念与性质 第二节定积分基本公式

重点:定积分的概念与性质、微积分基本公式

难点:对定积分概念的理解

2

复习题2-5  1(1)-(7)


21

高等数学篇 第五章 定积分及其应用 第三节 定积分的积分法

重点:理解并掌握定积分的换元、分部积分法

难点:定积分的分部积分法

2

复习题2-5  1(8)-(10)(14)(15)(33)(34)


22

高等数学篇 第五章 定积分及其应用 第五节 定积分的应用

重点:在直角坐标状态下求平面图像的面积

难点:如何恰选择积分变量和确定被积函数

2

复习题2-5  4(6)(8)(9)

自学:用定积分求旋转体的体积


第二学期

序 号

教   学   内   容(含章节名称及重点、难点等)

课时

作业、测验主要内容

备 注

1

球面三角篇 第一章 球面三角 第一节 球面几何

重点:球面几何基本概念、球面距离、球面角

难点:地球的极、子午线、赤道、经纬度

2

复习题3  1  


2

球面三角篇 第一章 球面三角 第二节 球面三角形

重点:球面三角形的基本概念、分类、关系、性质

难点:球面三角形的基本概念、分类

2

复习题3  2、3、7、8


3

球面三角篇 第一章 球面三角 第三节 球面任意三角形基本公式

重点:球面三角形边的余弦公式、余切公式

难点:利用边的余弦公式、余切公式求大圆航程和大圆起始航向

2

复习题3  6


4

球面三角篇 第一章 球面三角 第四、五节 球面直角与直边三角形公式 球面初等三角形

重点:球面直角与直边三角形公式、球面初等三角形

难点:球面直角与直边三角形公式

2

复习题3  4、5

自学:球面初等三角形


5

内插法及误差基础篇 第一章 内插法 第一节 比例内插  

重点:比例单内插、比例双内插

难点:比例双内插

2

复习题4  37

自学:比例内插的几何意义


序 号

教   学   内   容(含章节名称及重点、难点等)

课时

作业、测验主要内容

备 注

6

内插法及误差基础篇 第一章内插法第二节变率内差 第二章误差理论基础第一节观测误差

重点:变率内插、误差的概念、产生的原因及分类

难点:变率内插、误差的概念

2

复习题4  38  


7

内插法及误差基础篇 第二章 误差理论基础 第二三节 随机误差 观测值精度的衡量标准

重点:随机误差出现的概率、观测值精度的衡量标准

难点:观测值精度的衡量标准

2

复习题4  7、10、21


8

内插法及误差基础篇 第二章 误差理论基础第四五节误差传播定律最小二乘法求最概率值

重点:线性函数误差传播定理、最概率值、最概率值的标准误差、残差

难点:最概率值的标准误差

2

复习题4  17、18、19

自学:函数的误差传播定律公式推导


9

内插法及误差基础篇 第二章 误差理论基础 第六节 观测平差

重点:观测平差概念、等精度直接观测平差方法

难点:等精度直接观测平差方法

2

复习题4  22、23  


10

内插法及误差基础篇 第二章 误差理论基础 第六节 观测平差

重点:等精度间接观测平差方法、了解非等精度直接观测

难点:等精度间接观测平差方法

2

复习题4  26、27


 



学时分配

章序

内        容

学时数

第Ⅰ篇

航海史篇

4

第Ⅱ篇

高等数学篇

40

第Ⅲ篇

球面三角学篇

8

第Ⅳ篇

内插法及误差基础篇

12

总计


64


教学内容与基本要求

Ⅰ 航海史篇

第一章 航海史发展综述

(一)教学目标:掌握:早期的航海活动、郑和七下西洋、哥伦布发现新大陆、麦哲伦环球航行

熟悉:达·伽马的航海活动、航海技术的进步、现代航海技术

了解:卫星导航系统、航海自动化的发展

(二)讲授内容:  郑和七下西洋、哥伦布发现新大陆、麦哲伦环球航行

(三)教学重点难点:  郑和七下西洋、哥伦布发现新大陆、麦哲伦环球航行

(四)自学内容:  早期的航海活动、迪亚士、达·伽马的航海活动、卫星导航系统、航海自动化的发展

 

第二章 世界航海史

(一)教学目标:掌握:古代阶段航海史、航海事业大发展阶段

熟悉:近现代世界海运及航海科学、当代航海科学技术

了解:海权、霸权及西欧扩张

(二)讲授内容:  古代阶段航海史

(三)教学重点难点:  古代阶段航海史

(四)自学内容:  航海事业大发展阶段、近现代世界海运及航海科学、当代航海科学技术、海权、霸权及西欧扩张

 

第三章 中国航海史

(一)教学目标:掌握:中国各个时期的航海史

熟悉:明朝时期航海史

了解:先秦时期航海史

(二)讲授内容:  明朝时期航海史

(三)教学重点难点:  明朝时期航海史

(四)自学内容:  中国各个时期航海史

 

第四章 航海家的故事

(一)教学目标:掌握:哥伦布、达·伽马、麦哲伦

熟悉:郑和

了解:詹姆斯·库克

(二)讲授内容:  哥伦布、麦哲伦、郑和

(三)教学重点难点:  哥伦布、麦哲伦、郑和

(四)自学内容:  ·伽马、詹姆斯·库克

 

第五章 人类航海史就是人类流动史

(一)教学目标:掌握:航海工具的进化

熟悉:航海事业的发展

了解:航海活动的频发

(二)讲授内容:  航海事业的发展

(三)教学重点难点:  航海事业的发展

(四)自学内容:  航海工具的进化、航海活动的频发

 

Ⅱ.高等数学篇

第一章 函数与极限

(一)教学目标:掌握:函数概念、定义域、函数极限的概念、极限的运算,两个重要极限

熟悉:基本初等函数、复合函数的概念、无穷小与无穷大

了解:函数的连续性

(二)讲授内容:  函数、极限、连续

(三)教学重点难点:  函数概念、复合函数、三角函数、反三角函数、特殊角函数值、函数极限的概念、极限的运算、两个重要极限、函数的连续性

(四)自学内容:  两个重要极限的难题解法

 

第二章 导数

(一)教学目标:掌握:导数、导数的基本公式 

熟悉:高阶导数、微分及其应用

了解:反函数的导数法则                

(二)讲授内容:  导数的概念、函数求导法则和基本求导公式、复合函数求导、高阶导数、微分及其应用

(三)教学重点难点:  导数和微分概念、函数求导法则、初等函数的二阶导数的求法、复合函数求导

(四)自学内容:  n阶导数的方法

 

第三章 导数的应用

(一)教学目标:掌握:洛必达法则、函数的单调性及凹凸性 

熟悉:求极值和拐点

了解:函数图形的描绘                

(二)讲授内容:  洛必达法则、函数的单调性及凹凸性、求极值和拐点、函数图形的描绘

(三)教学重点难点:  洛必达法则、函数的单调性及凹凸性、求极值和拐点、函数图形的描绘

(四)自学内容:  特殊函数图形的描绘

 

第四章 不定积分

(一)教学目标:掌握:不定积分的基本公式、换元积分法和分部积分法

熟悉:不定积分四则运算

了解:不定积分概念及性质

(二)讲授内容:  不定积分的概念与基本公式、换元积分法、分部积分法

(三)教学重点难点:  不定积分的性质和基本公式、换元法和分部积分法、不定积分的计算

(四)自学内容:  几种特殊类型函数的积分

 

第五章 定积分及其应用

(一)教学目标:掌握:牛顿-莱布尼兹公式

熟悉:定积分的换元法和分部积分法

了解:定积分的概念及性质

(二)讲授内容:  定积分的概念及性质、定积分的换元法与分部积分法、定积分的应用、直角坐标系下面积的计算

(三)教学重点难点:  定积分概念、牛顿-莱布尼兹公式、定积分的换元法和分部积分法、直角坐标系下面积的计算

(四)自学内容:  使用定积分求旋转体的体积

 

Ⅲ.球面三角学篇

球面三角

(一)教学目标: 掌握:球面三角形的性质、球面任意三角形基本公式、

熟悉:球面直角三角形与直边三角形公式

了解:球面初等三角形

(二)讲授内容:  球面三角形的性质、球面任意三角形基本公式、球面直角三角形与直边三角形公式

(三)教学重点难点:  球面三角形的性质、球面任意三角形基本公式、球面直角三角形与直边三角形公式

(四)自学内容:  球面初等三角形

 

Ⅳ.内插法及误差基础篇

第一章 内插法

(一)教学目标: 掌握:线性内插(比例内插)

熟悉:变率内插法

了解:内插法的概念

(二)讲授内容:  比例单内插、比例双内插、变率内插法

(三)教学重点难点:  比例单内插、比例双内插

(四)自学内容:  比例内插的几何意义

 

第二章 误差理论基础

(一)教学目标:掌握:误差精度的衡量标准、掌握标准误差、等精度观测平差

熟悉:算术平均值、残差、权的概念

了解:误差传播定律、非等精度直接观测平差

(二)讲授内容:  观测误差、随机误差、观测值精度的衡量标准、误差传播定律、等精度观测平差、非等精度直接观测平差

(三)教学重点难点:  随机误差的衡量尺度及其特性、误差传播定律、标准误差观测值精度的衡量标准、等精度直接观测平差

(四)自学内容:  函数的误差传播定律公式推导

 


参考教材

1、梁忠先、曹媛主编,侯顺利、翟维红副主编《航海数学》 ,南开大学出版社,2019年

2、王人连主编《航海数学》(第2版),大连海事出版社,2011年

3、贾辉军主编《航海数学》,天津教育出版社,2007年

      4、胡农主编《高等数学(工科类专业适用)》,高等教育出版社,2006年 

考核方式

闭卷考核。平时占40%,期末考试占60%

课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 航海史
文档
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2022-02-11 3.03MB
 
视频
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2022-02-11 7.70MB
 
文档
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2022-02-11 133.50KB
1.2 航海家
视频
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2021-04-04 5.01MB
 
视频
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2021-04-04 1.32MB
 
视频
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2021-04-04 22.49MB
 
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2021-04-04 132.50KB
2.1 函数及其特性
文档
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2021-10-13 1.59MB
 
视频
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文档
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视频
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2021-10-13 44.94MB
2.2 极限
视频
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2021-11-21 2.28MB
 
视频
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视频
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2021-11-21 66.60MB
 
文档
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2.3 无穷大与无穷小
视频
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视频
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2021-04-06 37.31MB
 
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2.4 极限的运算
视频
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视频
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视频
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视频
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视频
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2.5 函数的连续性
视频
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视频
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2021-04-06 2.36MB
 
视频
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视频
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视频
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2021-04-06 704.00KB
2.6 函数与极限检测题
作业
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2020-11-01 --
3.1 导数的概念
文档
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视频
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视频
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视频
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视频
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3.2 基本函数求导
视频
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视频
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视频
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视频
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视频
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3.3 复合函数求导
视频
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视频
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3.4 反函数隐函数求导
视频
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视频
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3.5 高阶导数
视频
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3.6 微分
视频
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视频
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3.7 导数检测题
作业
.work
2020-11-01 --
4.1 洛必达法则
文档
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视频
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视频
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视频
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4.2 函数单调性
视频
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视频
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4.3 函数的极值
视频
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文档
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2020-02-13 383.50KB
4.4 函数的最值
视频
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文档
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视频
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4.5 导数的应用检测题
作业
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2020-11-01 --
5.1 不定积分的概念
文档
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文档
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视频
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5.2 不定积分基本公式法则
文档
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5.3 换元积分
视频
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视频
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视频
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5.4 分部积分
视频
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5.5 不定积分检测题
作业
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2020-11-01 --
6.1 定积分的概念
文档
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6.2 定积分的计算公式及性质
视频
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6.3 定积分的换元积分及分部积分
视频
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视频
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文档
.ppt
2021-04-06 233.00KB
 
视频
.mp4
2021-04-06 22.77MB
6.4 定积分的应用
视频
.flv
2021-03-31 69.49MB
 
文档
.ppt
2021-03-31 175.50KB
 
视频
.mp4
2021-03-31 13.53MB
6.5 定积分的应用检测题
作业
.work
2020-11-01 --
7.1 球面几何
文档
.docx
2023-02-18 2.11MB
 
视频
.mp4
2023-02-18 2.02MB
 
视频
.mp4
2023-02-18 2.71MB
 
文档
.ppt
2023-02-18 2.01MB
 
视频
.mp4
2023-02-18 5.23MB
 
视频
.mp4
2023-02-18 2.58MB
7.2 球面三角形
视频
.mp4
2023-02-18 2.71MB
 
视频
.mp4
2023-02-18 13.28MB
 
文档
.ppt
2023-02-18 747.50KB
 
附件
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2023-02-18 --
7.3 球面任意三角形基本公式
视频
.mp4
2022-02-28 2.71MB
 
视频
.mp4
2022-02-28 12.23MB
 
文档
.ppt
2022-02-28 1.11MB
 
文档
.ppt
2022-02-28 2.59MB
7.4 球面直角三角形与直边三角形公式
文档
.pdf
2020-05-22 164.09KB
 
文档
.ppt
2020-05-22 763.00KB
7.5 球面初等三角形
文档
.ppt
2020-02-05 763.00KB
7.6 球面三角测验
作业
.work
2023-09-29 --
8.1 比例内插
文档
.docx
2021-10-13 3.38MB
 
视频
.mp4
2021-10-13 18.91MB
 
文档
.ppt
2021-10-13 2.50MB
8.2 变率内插
文档
.ppt
2020-05-22 1.69MB
8.3 观测误差
视频
.mp4
2020-05-22 10.62MB
 
文档
.ppt
2020-05-22 235.50KB
 
文档
.ppt
2020-05-22 294.00KB
8.4 观测平差
视频
.mp4
2023-09-29 25.77MB
 
文档
.ppt
2023-09-29 262.50KB
 
文档
.ppt
2023-09-29 243.50KB
8.5 内插法测验
作业
.work
2023-09-29 --
8.6 误差测验
作业
.work
2023-09-29 --
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