众所周知,足球是世界上最大的运动。全球有近30亿人参与足球运动或关心足球运动的发展。其最高级别赛事——世界杯,正在如火如荼地进行中!
今天,海笔数学就带大家继续从数学的角度看足球!
看看下图中的经典足球。它是一个黑白相间的圆球,黑白边界之间有小凹槽。
看着这张普通的足球图片,似乎这就是足球应该有的样子,但是你有没有想过一个问题:足球为什么是这样的形状?为什么是五边形的黑色皮革和六边形的白色皮革?皮革制成的球?
现代足球起源于英格兰和丹麦之间的一场战争。战后,英国人在清理战场废墟时,发现了丹麦侵略者的头颅。他们一怒之下,就用脚踢他们。孩子们觉得有趣,也踢了他们。
后来发现踢头脚会痛,就用吹牛膀胱来代替。这就是现代足球的诞生。后来,随着人们对足球的喜爱和重视,足球运动也得到了一次又一次的提高。
1970年墨西哥世界杯,32块足球结构首次出现。这张足球图片是足球的经典造型。许多现代足球设计仍然使用这种形状。那么足球为什么要这样设计呢?
看到这里,我们先来提一个小问题吧!
问
由32块黑白一模一样的牛皮缝制而成的足球。黑色皮革是正五边形,白色皮革是正六边形。如图所示,一块白色皮革周围有3块黑色皮革。每块黑色皮革周围环绕着 5 块白色皮革。皮肤。缝制一个足球需要多少块白色皮革和多少块黑色皮革?
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首先分析五边形和六边形的边数:
正五边形有 5 条边,正六边形有 6 条边。从图中我们可以发现,每个正六边形的边恰好有3条边与五边形的边重合,并且正五边形的每条边都与正六边形的边重合。因此,六边形的总边数是五边形总边数的2倍。
解:假设足球中有x块白皮,则有(32-x)块黑皮。
那么,可以建立的方程是 6x=2×5(32-x)
解为x=20。当x=20时,32-x=12
即:缝制一个足球需要20块白皮革和12块黑皮革。
在所有正多面体中,只有五种情况:四面体、六面体、八面体、十二面体和二十面体。最接近圆形的是二十面体。
正二十面体有20个面,每个面都是一个等边三角形,而这些三角形,当所有的角都被切掉之后,就变成了六边形。
这形成了足球的形状。将12个顶点切割成12个正五边形。原来的20个正三角形被切成20个正六边形。最后,32个色块组成了一个足球。
此外,足球表面的凹槽和纹理经过精心设计,可以让空气和足球之间产生足够的摩擦力,从而产生弯曲的球。
这就是足球的数学,你明白吗?