體育項(xiàng)目中的數(shù)學(xué)知識(shí)

摘要：足球是在當(dāng)今世界體育項(xiàng)目中最具有看點(diǎn)的體育運(yùn)動(dòng)。且足球中所包含的數(shù)學(xué)知識(shí)也是十分廣泛的。本文在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和熱愛足球的興趣，從而達(dá)到學(xué)以致用的目的。

關(guān)鍵詞：體育項(xiàng)目；數(shù)學(xué)知識(shí)；足球

前言：

足球是世界上最主要的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一，由于其巨大的傳播范圍而在世界上成為廣受追捧的體育項(xiàng)目之一。將體育活動(dòng)與數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來，無疑會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，從而更進(jìn)一步分析體育項(xiàng)目中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)知識(shí)。

一、體育項(xiàng)目中西班牙足球?yàn)槔⒌南嚓P(guān)數(shù)學(xué)模型

西班牙足球隊(duì)善于運(yùn)用讓人眼花繚亂的小配合，在開撕對手防線的同時(shí)還不乏觀賞性可言。所以，西班牙在歷屆歐洲杯上，不僅善于消耗對手的體力，還偏愛中路突破。

在足球比賽中，要想取得勝利還需要建立起相關(guān)數(shù)學(xué)模型，保證足球在區(qū)域范圍內(nèi)時(shí)時(shí)刻刻占有優(yōu)勢，還需要在球員比賽人數(shù)上占據(jù)相對的優(yōu)勢。在兩個(gè)或者三人站成三角站位后，一個(gè)球員防著對方，另一個(gè)則包夾封堵，兩個(gè)人無論怎么防，都能起到很好防傳球的效果，使得整個(gè)比賽成功率大大增加。當(dāng)然，足球比賽可以在人數(shù)上設(shè)置一定的數(shù)學(xué)模型外，還是有很多運(yùn)氣成分存在的。畢竟，不管是控球率、射球率等多少還是存在不一樣的射門機(jī)會(huì)，如果不具備高體力、高消耗、高防守，那么也不一定會(huì)成功。

不論是在比賽拼搶或者過人過程中，該考慮的則是該防守還是該進(jìn)攻。所以球員在足球場上時(shí)所需做到的應(yīng)該是平衡攻守之間的關(guān)系。因?yàn)椴徽撌且晃兜墓ミ€是一味的守，都會(huì)因防線力量的不足，導(dǎo)致防過于守，或者進(jìn)攻不到位。而要在兩點(diǎn)之間找一個(gè)平衡點(diǎn)，最好的方法則是讓教練和球員在日常訓(xùn)練和比賽中慢慢積累經(jīng)驗(yàn)。所以，該種經(jīng)驗(yàn)可以求出三個(gè)、四個(gè)的解析方式，而團(tuán)隊(duì)則可以根據(jù)球員特點(diǎn)進(jìn)行最優(yōu)選擇，選擇加入團(tuán)隊(duì)或者不加入。將這些數(shù)學(xué)模型牢記，有助于球員在比賽時(shí)找到相對的優(yōu)勢和劣勢，從而迅速找到壓制對手的方式[1]。

二、足球圖案設(shè)計(jì)和制作方面中的數(shù)學(xué)知識(shí)

比如例題中，老師出示的黑白足球，讓學(xué)生觀察足球表面圖案，發(fā)現(xiàn)足球表面的圖案都是靠兩色皮粘合而形成的。黑塊皮為正五邊形，白塊皮則為正六邊形圖案，且每一個(gè)白色皮塊只有三條邊與黑色皮塊存在公共邊。如果設(shè)黑色皮塊數(shù)目為X，白色皮塊則為Y，而且5X=3Y=黑色皮塊相鄰邊的總數(shù)。所以，利用足球黑白邊的關(guān)系，我們只需知道黑色皮塊的數(shù)目，便能夠知道整個(gè)足球皮塊的總數(shù)。若所有的黑塊皮數(shù)量有12塊，白皮塊數(shù)則是8塊。20塊正六邊形組成了一個(gè)堪稱完美的圖案。不僅可以給足球運(yùn)動(dòng)員相對的豐富想象力，更可以為足球運(yùn)動(dòng)員的腳下創(chuàng)造更多的輝煌。

三、足球比賽規(guī)則中的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用

法國世界杯足球中，參賽球隊(duì)共32支，現(xiàn)分成8個(gè)小組進(jìn)行單循環(huán)賽，決出16強(qiáng)（各組的前2名小組出線），這16個(gè)隊(duì)按照確定的程序進(jìn)行淘汰賽，決出8強(qiáng)，再?zèng)Q出4強(qiáng)，直到?jīng)Q出冠、亞軍和第三名、第四名。有關(guān)此例比賽中，不論比賽前后掌握基本的比賽排列組合是十分必要的。所以，足球比賽中，依舊有相關(guān)數(shù)學(xué)方法的使用。將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用于足球比賽中，有利于增加在競技場贏取對方的機(jī)率，從而取得關(guān)鍵性勝利。

四、在足球場地建設(shè)中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用

在一個(gè)長105米、寬65米的足球場中，足球場上方所設(shè)置的光源線射到地面的光皆呈現(xiàn)椎體，其軸截面頂角為120o。而這樣廣場上的照明燈，不僅是生活問題，更是工程問題。要解決這一問題，不僅要體現(xiàn)數(shù)學(xué)內(nèi)在精準(zhǔn)性，還具有應(yīng)用的近似性辯證。

五、在足球戰(zhàn)術(shù)中數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用

在一個(gè)長105米、寬60米的足球場上延邊平行線的距離為10.5米。球員在射球時(shí)將會(huì)沿著球員沿邊平行與邊線間的距離，只要沿著相應(yīng)直線，便可以跑到距線19.2米處，讓射門幾率命中率最高。足球比賽中采用各種戰(zhàn)術(shù)的目的就是為了射門得分，即便是最后臨門一腳也可以用頭頂將球射進(jìn)對方球門，成為整個(gè)足球運(yùn)動(dòng)比賽中最“一腳定乾坤”的關(guān)鍵一腳。因此運(yùn)動(dòng)球員在跑步中所選擇的角度、球門的距離要求還是很高的。如果按照一定角度和距離再加上合適的力度與方向，球也會(huì)如愿破門而入。但關(guān)鍵在于，球員雖然在高低速度中將反彈球和凌空球當(dāng)成是射直線球和弧線球，但畢竟射門距離較近，力度雖大但還是可以看作是直線球[2]。

六、在足球經(jīng)濟(jì)生活中數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用

如在例題中，一場足球賽按照票價(jià)30元、50元和80元共賣出門票24000張。且雖然票價(jià)不同，但唯有門票不低于120萬元才能做到不虧本。所以，在這個(gè)時(shí)候，如果票價(jià)是按照每張30元的9600張來賣的，票價(jià)則為50元的則賣8000張，票價(jià)80元的則賣6400張。因此，雖然上述例子說明了組織足球比賽給人們的生活帶來了不少快樂，但同樣足球比賽也增加了個(gè)人和社會(huì)的相關(guān)收入。

結(jié)束語：

從體育項(xiàng)目中尋找出相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，將課堂枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)和足球的趣味性聯(lián)合起來，以此來加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)。在拓寬學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)渠道和增加業(yè)余娛樂的同時(shí)，還能讓更多的學(xué)生學(xué)習(xí)到更多的數(shù)學(xué)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]路云亭.數(shù)學(xué)與魔術(shù)的融合：藝術(shù)足球的審美維度[J].體育與科學(xué)，2013，34（04）：39-47.

[2]潘家武.談足球與數(shù)學(xué)[J].安徽體育科技，2001，（03）：101-102+105.

作者簡介：索子涵（2000.05.01—）男，漢族，河南省鄭州市人，高中學(xué)歷，研究方向：數(shù)學(xué)方向。endprint