体 育 中 的 数 学
第一讲 足球
足球运动被誉为当今世界的第一运动,2014年的巴西世界杯吸引了全世界亿万球迷的关注 ,也陪伴不少小球迷度过了一个愉快的暑假。小朋友们,你们知道足球中也蕴含着不少有趣的数学问题
。这一讲,我们通过足球中这些有趣的数学问题,让同学们领略下数学也有着足球一样不可抗拒的魅力。
A 组
【想一想】世界杯开赛前一天,爸爸拿回家一张2014巴西世界杯赛程表,小明看到后第一反应就是怎么有这么多场比赛呢?这么多场一共有多少场呢?
【解析】 要知道一共要进行多少场比赛,首先要了解世界杯赛制规则。全世界共有32国家参加世界杯,平均分成8组,每个小组先进行循环赛(即小组赛,就是每组的4个队伍每两个队都要踢一场)。每组进行循环赛后,根据积分,积分最高的 2支球队出线。8个组共有16支队伍出线,出线的16支队伍接下来进行淘汰赛,先进行八分之一决赛,这样就剩下8支球队,也就是8强,然后进行四分之一决赛,产生4强。之后是两场半决赛,最后是决赛,还有一场决定3、4名的比赛。
循环赛: 32÷8=4(支) 3+2+1=6(场) 8×6=48(场)
淘汰赛: 8+4+2+1=15(场)
加上3、4名的比赛一共: 48+15+1=64(场)
答:一共要进行64场比赛。
【小结】经过对比赛场次的计算,我们对世界杯比赛有了一些了解,而且明白了足球比赛有两种:一种是淘汰赛,赢的队伍出线。比赛的场次=球队数-1; 另一种是循环赛,按积分排名次。比赛的场次+1+2+……+(球队数-1)
【试一试】2008年北京奥运会足球比赛,男足比赛有16支球队参赛,先平均分成4个小组进行循环赛。产生8强后再进行淘汰赛,并且要决出3、4名。一共要进行多少场比赛?
B 组
【想一想】 在世界杯小组赛上,每组的4个队进行循环赛,每场比赛胜队得3分,负队得0分,平局两队各得1分。小组赛结束后,总积分高的两队出线,进入下一轮比赛。如果总积分相同,还要按进一步的规则排序:
(1)
如果两队积分相同,净胜球多的队伍排名靠前。
(2)
如果两队积分和净胜球都相同,总进球数多的队伍排名靠前。
净胜球:指进球数减去失球数的差。
例如A队胜B队3:1,A队的净胜球为3-1=2(个),B队的净胜球为1-3=
-2(个)
总进球数:指各场比赛进球数之和。
例如A队胜B队3:1,A队2:5负C队。A队的总进球数为3+2=5(个)
观察下表,回答问题:
表一
球队
|
胜
|
平
|
负
|
进球
|
失球
|
净胜球
|
积分
|
名次
|
巴西
|
2
|
1
|
0
|
7
|
2
|
A
|
B
|
|
墨西哥
|
C
|
D
|
0
|
4
|
1
|
3
|
7
|
|
克罗地亚
|
1
|
0
|
2
|
6
|
E
|
F
|
3
|
3
|
喀麦隆
|
0
|
0
|
3
|
1
|
9
|
-8
|
0
|
4
|
(1)
观察巴西队,你能填出A、B两处吗?
【解析】巴西队的净胜球为7-2=5(个)
巴西队的积分为2×3+1=7(分)
(2)
观察墨西哥队,你能填出C、D两处吗?
【解析】墨西哥队负的场次为0,所以胜的场次与平的场次和为3,又因为积分为7分,所以胜2场,平1场。
(3)
观察巴西队和墨西哥队的积分和净胜球,确定谁是小组第一名,谁是小组第二名?
【解析】两队积分同为7分,在积分相同的情况下看净胜球。巴西队的净胜球比墨西哥队多,所以巴西队小组第一,墨西哥队小组第二。
【试一试】观察表二,填空。
表二
球队
|
胜
|
平
|
负
|
进球
|
失球
|
净胜球
|
积分
|
名次
|
德国
|
2
|
1
|
0
|
7
|
2
|
5
|
|
1
|
葡萄牙
|
1
|
1
|
1
|
4
|
7
|
|
|
|
美国
|
1
|
1
|
1
|
4
|
4
|
|
|
|
加纳
|
|
|
|
4
|
6
|
-2
|
1
|
4
|
C 组
【想一想】观察表一中的克罗地亚队成绩,你能填出E、F两处吗?
【解析】要知道克罗地亚队的失球总数,并不一定要知道克罗地亚三场比赛的比分。我们知道,A、B两队比赛,A队的进球就是B队的失球。我们观察下表,不难发现各队的总进球数等于各队的总失球数。
A胜B 3:2 A胜B 2:1 A负C 2:3
球队
|
进球
|
失球
|
A
|
3
|
2
|
B
|
2
|
3
|
合计
|
5
|
5
|
球队
|
进球
|
失球
|
A
|
4
|
4
|
B
|
1
|
2
|
C
|
3
|
2
|
合计
|
8
|
8
|
.所以E处填(7+4+6+1)-(2+1+9)=6
F处填 6-6=0
【小结】各队的总进球数等于各队的总失球数。
【试一试】
(1)观察下表,填空。
球队
|
进球
|
失球
|
积分
|
A
|
3
|
1
|
6
|
B
|
1
|
|
1
|
C
|
0
|
|
1
|
(2)根据世界杯小组赛积分规则,如果小组赛结束,积6分肯定出线吗?积3分肯定不能出线吗?