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作文:奥运与数学

发布时间:2014-01-26 12:53:24  

奥运中的数学

2012年的八月,火热而充满激情,全球的目光都聚集在英国的首都伦敦——盛大的第30届奥林匹克运动会正在如火如荼地进行。奥林匹克圣火点燃的地方永远都是体育人朝圣的方向,她承载着无数的梦想和荣耀,成为全球瞩目的中心。在观赏激烈比赛的同时,不知你有没有想过:充满悬念的比赛和一向严谨的数学之间是否也会有意想不到的交集呢?

其实,数学知识存在于我们日常生活的方方面面,奥运会中更是充斥着无数的数学问题。奥运场馆的设计、建设;火炬传递的路线计算;金、银、铜奖牌的数量和发放;赛制的设置和比赛结果的统计;举行比赛的成本利润核算……都是成功举办奥运会必须考虑的数学问题。

就拿一个简单的例子说明吧:体育比赛一般采取“单循环赛制”和“淘汰赛制”两种方式。

“单循环赛制”是指所有参赛队在竞赛中均能相遇一次,最后按各队在竞赛中的得分多少、胜负场次来排列名次。特点是偶然性小,但队员锻炼机会多,也比较能反映出真正水平,缺点是时间长,要求比赛场地多。在此次伦敦奥运会中,羽毛球、足球、篮球等项目的小组赛均采取这种赛制。单循环赛制主要涉及到排列组合、几何等数学问题,例如:

计算n个球队进行单循环比赛(每两队之间只赛一场)的总场数P可这样来考虑:由于单循环赛中每一个球队都和其它的球队进行一 1

场比赛,即每一个球队比赛(n-1)场,n个球队应赛n(n-1)场,但两个球队之间只需比赛一场,故实际进行比赛的总场数P的计算公式是P =n(n-1)/2(n为不小于2整数)。这就是一个简单的排列组合的例子。

利用以上公式,还可以轻松计算出如图1中多条直线的交点数,图2中三角形的总数量,推导出多边形的对角线数量等几何问题。

图1 图2

“淘汰赛制”则较为复杂,分为双淘汰制和单淘汰制,双淘汰制是将所有的选手编成一定的比赛程序,由相临的两个选手或两个队进行比赛,胜者进入下一轮比赛,负者与相邻的负者比赛,负两场者淘汰,仅负一场为亚军,全胜为冠军;单淘汰制是将所有选手按2的乘方数成对的进行比赛,胜者进入下一轮,直到最后一名胜者为冠军。 淘汰赛制的特点是对抗性强,在时间短场地少的情况下可以安排较多的参赛者,缺点是带有一定的偶然性,较弱的选手比赛机会少,强者或同参赛国选手往往过早相遇等。为解决这个问题,更涉及到排序、概率等数学问题,比如采用种子编组法,根据选手的排名,把强者分散到各组;根据选手的参赛国籍将选手分配到上下半区等,从而保证

比赛的精彩性。在本届奥运会中,乒乓球、摔跤、柔道、拳击、跆拳 2

道等项目就采用了这种赛制。

合理的赛制安排可以使比赛更加公平合理,更好的体现出“更快、更高、更强”的奥运精神,反之则会被钻空子。在本届奥运会中,由于消极比赛,4对(一对中国组合、一对印尼组合和两对韩国组合)参加奥运会羽毛球女双比赛的选手被国际羽联取消了参赛资格。这种现象虽然源于“金牌至上”的观念,但是违背了奥林匹克运动的宗旨和体育公平竞争的精神,同时不合理的赛制也为这种有违奥运精神的行为提供可能。

本届奥运会,羽毛球比赛采用了先小组赛、后淘汰赛的新赛制,女双比赛16对参赛选手分为4组,每组前两名晋级8强,也使得有机会选择四分之一决赛的对手。4对选手受罚均是因为在7月31日举行的羽毛球女双小组赛最后一轮:A组的中国组合于洋/王晓理在与韩国组合金荷娜/郑景银的比赛中表现失常,失误频频,以0∶2告负。在C组比赛中,河贞恩/金旼贞与波莉/乔哈里,也同样选择了消极对待比赛。这两场比赛开始前,这4对选手均已获得小组出线权,晋级八强。之所以采取消极方式对待比赛,是为了避免在半决赛时与自己的队友提早相遇。如果此前两连胜的于洋/王晓理击败郑景银/金荷娜,那么她们将获得A组头名。根据淘汰赛对阵规则,A组第一和D组第二将在淘汰赛中同处上半区,如果两对组合顺利闯过四分之一决赛,将在半决赛中相遇。与此同时,郑景银/金荷娜也有可能和C组的韩国队友在四分之一决赛中相遇。而按照本场比赛之后的小组排名,两对中国组合在决赛之前都不会相遇,为本国夺取奥运金牌的 3

可能性大大增加。

当然,这些行为并不违反规则,而是是一种手段和策略,是一个夺取金牌的很好方法。运动员参加羽毛球比赛并不是单纯为了去了解顾拜旦的那句“重在参与”。不论是中国运动员还是韩国运动员和印度尼西亚运动员来参加比赛的目的是为了夺取奖牌。这些羽毛球运动员所采取的策略和菲尔普斯、博尔特为了后面比赛而“消极比赛”节省体力没什么两样。胜利者登上领奖台的辉煌一刻凝着背后艰辛刻苦的训练、教练和无数人的无私奉献以及国人的殷切期盼,所以运动员参加比赛不仅仅是为了赢得淘汰赛,而是为了去夺取金牌并要找到实现目标的最好方法。因此,科学地利用数学知识制定一个合理的赛制安排,在提高比赛观赏性的同时更能给优秀的运动员创造更多的机会,真正体现“更快、更高、更强”的奥林匹克精神。

由此可见,数学知识无处不在,生活中处处蕴含着数学的魅力!小到购物等日常计算,大到宇宙星系、航天探险。数学并不意味着枯燥乏味,远离生活,难以理解,而是一门充满美感和魅力,并能让人沉迷其中的学科。

数学,用它独特的魅力深深吸引着我,让我们共同走进数学吧! 4

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