【好文推荐】足球中的数学

2022年卡塔尔世界杯(英语:FIFA World Cup Qatar 2022)是第二十二届世界杯足球赛,是历史上首次在卡塔尔和中东国家境内举行、也是第二次在亚洲举行的世界杯足球赛。

除此之外,卡塔尔世界杯还是首次在北半球冬季举行、首次由从未进过世界杯决赛圈的国家举办的世界杯足球赛。

5月31日,2002年韩日世界杯足球赛开幕,参赛的32支球队分成8个小组,按照世界杯足球赛的规则,小组赛时每个小组4个队进行单循环比赛,每个队有3场比赛。每场比赛胜队得3分,负队得0分,平局时两队各得1分,小组赛结束后,积分最高的两队出线,如果积分相同,则净胜球多的球队胜出,继而都以淘汰赛的形式分别进行1/8决赛、1/4决赛、半决赛、三四名决赛、总决赛。问:

(1)根据题意,小组赛时,每组4支队中每队都与其余3支队比赛一场。但考虑重复计算,则小组赛中每组计(3×4)/2=6场比赛;1/8决赛、1/4决赛、半决赛、三四名决赛、总决赛分别计8、4、2、1、1场比赛;故本届世界杯共进行了6×8+8+4+2+1+1=64场比赛。

(2)①若该队小组赛后积6分,则该队不一定出线。这是因为:假设同一组中4支队分别记a、b、c、d,不妨设a胜b、c,b胜c、d,d胜a、c,则c全负。此时a、b、d这3支队各积6 分,c队积0分,显然a、b、d这3支队中必有1支队会因净胜球最少而被淘汰。因此该队不一定出线。

②若该队小组赛后积7分或7分以上,则该队可确保出线。这是因为:假设该队不能确保出线分。另一方面,每场比赛后两队得分和是2或3,则6场比赛各队总积分不超过18分。矛盾!因此积7分或7分以上可确保出线。

另证:因为每场比赛后2支队得分和是2(即打平)或3分(分胜负),所以小组6场比赛后各队的积分总和不超过18分。如果一支球队积7分或7分以上,剩下的3支队得分和不超过11分,也就不可能再有2支球队的积分均大于或等于7分。从而积7分或7分以上的这支队一定出线分也基本出线分,只有在三支球队同积6分、一支球队积0分的情况下,有一支积6分的球队才会被淘汰,一般情况下是会出线分的球队都不可能出线(限于篇幅,不再赘述)。

足球是由许多块黑、白两色皮粘合或缝制加工而成.其中黑块皮均呈球面正五边形,白块皮均呈球面正六边形。

解①、②, 可得,x=12 ; y= 20.此时,面数为32,顶点数为60,棱数为90。所以,足球上球面正五边形有12个,球面正六边形有20个。

足球场必须是绿色,必须是长方形,两条较长的边叫做边线(touch line),长度90-120米;较短的边叫做端线(goalline),长度45-90米。国际比赛标准是边线米,端线米。场地被中线(halfway line)划分为两个半场,中线的中点(centre mark)处做一个中心标记,以中点为圆心,9.15米(10码)为半径画圆,称为中圈(centre circle)。

足球比赛的魅力在于运用技术射门得分,能否用脚或头将球射进对方球门,是比赛胜负的关键。为了摆脱防守队员的封堵,寻求最佳射门机会,常常需要在跑动中快速射门,对角度、力量、距门距离、触球部位的要求比较高。合适的角度、距离、力度与方向,能够增加破门得分的机会。

现以地滚球为例,甲方前锋从乙方所守球门附近带球过人,沿直线向前推进,已知前进方向的直线与底线垂直,交底线于球门AB的延长线上的H点,设前锋距底线的距离为x,H点与最近的球门A点的距离为y,那么入射角α

(y+7.32)/x 。若起脚后,球凌空。设 ABCD 为球门的垂直平面,O为起射点,l为过O点且与AB平行的直线。O与CD所在直线确定平面为γ,水平面为β。二面角γ-l-β的平面角为θ。那么,tanθ=2.44

∠AODθ,∠BOCθ。因此,要想射球入网,中央射球的高度角或斜射角必须小于θ。若大于,可能射高;若等于,可能打在门柱上。入射角α则必须满足上面的不等式,否则会射偏。足球场上的数学知识还有很多,这里只是简单地讲述了一些。我们在享受世界杯足球盛宴的同时,不妨也思考一下。了解规则、享受过程,我们会发现数学知识无处不在。

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