體育項目中的數學知識

摘要：足球是在當今世界體育項目中最具有看點的體育運動。且足球中所包含的數學知識也是十分廣泛的。本文在此基礎上結合實例進行分析，以激發學生學習數學和熱愛足球的興趣，從而達到學以致用的目的。

關鍵詞：體育項目；數學知識；足球

前言：

足球是世界上最主要的運動項目之一，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目之一。將體育活動與數學知識有機結合起來，無疑會增加學生的學習興趣和求知欲望，從而更進一步分析體育項目中所蘊含的數學知識。

一、體育項目中西班牙足球為例所建立的相關數學模型

西班牙足球隊善于運用讓人眼花繚亂的小配合，在開撕對手防線的同時還不乏觀賞性可言。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數學模型，保證足球在區域范圍內時時刻刻占有優勢，還需要在球員比賽人數上占據相對的優勢。在兩個或者三人站成三角站位后，一個球員防著對方，另一個則包夾封堵，兩個人無論怎么防，都能起到很好防傳球的效果，使得整個比賽成功率大大增加。當然，足球比賽可以在人數上設置一定的數學模型外，還是有很多運氣成分存在的。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會，如果不具備高體力、高消耗、高防守，那么也不一定會成功。

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攻。所以球員在足球場上時所需做到的應該是平衡攻守之間的關系。因為不論是一味的攻還是一味的守，都會因防線力量的不足，導致防過于守，或者進攻不到位。而要在兩點之間找一個平衡點，最好的方法則是讓教練和球員在日常訓練和比賽中慢慢積累經驗。所以，該種經驗可以求出三個、四個的解析方式，而團隊則可以根據球員特點進行最優選擇，選擇加入團隊或者不加入。將這些數學模型牢記，有助于球員在比賽時找到相對的優勢和劣勢，從而迅速找到壓制對手的方式[1]。

二、足球圖案設計和制作方面中的數學知識

比如例題中，老師出示的黑白足球，讓學生觀察足球表面圖案，發現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，且每一個白色皮塊只有三條邊與黑色皮塊存在公共邊。如果設黑色皮塊數目為X，白色皮塊則為Y，而且5X=3Y=黑色皮塊相鄰邊的總數。所以，利用足球黑白邊的關系，我們只需知道黑色皮塊的數目，便能夠知道整個足球皮塊的總數。若所有的黑塊皮數量有12塊，白皮塊數則是8塊。20塊正六邊形組成了一個堪稱完美的圖案。不僅可以給足球運動員相對的豐富想象力，更可以為足球運動員的腳下創造更多的輝煌。

三、足球比賽規則中的數學知識應用

法國世界杯足球中，參賽球隊共32支，現分成8個小組進行單循環賽，決出16強（各組的前2名小組出線），這16個隊按照確定的程序進行淘汰賽，決出8強，再決出4強，直到決出冠、亞軍和第三名、第四名。有關此例比賽中，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，依舊有相關數學方法的使用。將數學知識運用于足球比賽中，有利于增加在競技場贏取對方的機率，從而取得關鍵性勝利。

四、在足球場地建設中所蘊含的數學知識的應用

在一個長105米、寬65米的足球場中，足球場上方所設置的光源線射到地面的光皆呈現椎體，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，不僅要體現數學內在精準性，還具有應用的近似性辯證。

五、在足球戰術中數學知識的應用

在一個長105米、寬60米的足球場上延邊平行線的距離為10.5米。球員在射球時將會沿著球員沿邊平行與邊線間的距離，只要沿著相應直線，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術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對方球門，成為整個足球運動比賽中最“一腳定乾坤”的關鍵一腳。因此運動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，球也會如愿破門而入。但關鍵在于，球員雖然在高低速度中將反彈球和凌空球當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、在足球經濟生活中數學知識的應用

如在例題中，一場足球賽按照票價30元、50元和80元共賣出門票24000張。且雖然票價不同，但唯有門票不低于120萬元才能做到不虧本。所以，在這個時候，如果票價是按照每張30元的9600張來賣的，票價則為50元的則賣8000張，票價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人和社會的相關收入。

結束語：

從體育項目中尋找出相應的數學知識，將課堂枯燥的數學知識和足球的趣味性聯合起來，以此來加強學生對數學的應用意識。在拓寬學生創造性學習渠道和增加業余娛樂的同時，還能讓更多的學生學習到更多的數學知識。

參考文獻：

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

[2]潘家武.談足球與數學[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，高中學歷，研究方向：數學方向。endprint