世界杯足球賽上的數(shù)學(xué)問題

  韓日世界杯的硝煙已散去,但“世界杯”卻是永恒的話題,也許你是一個(gè)小球迷,不知你想過沒有,其實(shí)世界杯也與許多有趣的數(shù)學(xué)問題相關(guān),下面我們討論兩個(gè)問題.在世界杯小組賽上,每四個(gè)隊(duì)進(jìn)行單循環(huán)比賽,每場比賽勝隊(duì)得3分,負(fù)隊(duì)得0分,平局兩隊(duì)各得1分.小組賽結(jié)束后,總積分最高的兩個(gè)隊(duì)出線,進(jìn)入下一輪比賽,如果總積分相同還要按下一步的規(guī)則排序.

問題一  一個(gè)隊(duì)為了晉級(jí)下一輪至少要積幾分才能保證必然出線?為什么?

討論  4個(gè)隊(duì)單循環(huán)要賽六場,每場比賽最多產(chǎn)生3分,6場比賽最多產(chǎn)生18分.

(1)若某隊(duì)積6分,則剩下12分,可能有另兩個(gè)隊(duì)也各得6分,這樣就要按進(jìn)一步規(guī)則排序,因此該隊(duì)有可能不出線.

(2)若一個(gè)隊(duì)積7分,則最多剩下11分,這樣另三個(gè)隊(duì)中不可能再有兩個(gè)隊(duì)積分等于或者超過7分,這樣該隊(duì)必然出線.

結(jié)論  因此為了晉級(jí)下一輪,至少要積7分.

問題二  一個(gè)隊(duì)只積3分,這個(gè)隊(duì)有可能出線嗎?為什么?

討論  第一種情況是,6場比賽都是平局,4個(gè)隊(duì)都只得了3分,按進(jìn)一步規(guī)則排序,該隊(duì)如果處于前兩位,就有可能出線.

還有一種情況該隊(duì)也可能出線,前提是該隊(duì)也是平3場,大家能想出來嗎?下圖是比賽的一種結(jié)果:

甲隊(duì)得3分,乙隊(duì)得1分,丙隊(duì)得1分,丁隊(duì)得7分,則甲隊(duì)位居第二必出線.

思考  一個(gè)球隊(duì)積2分能出線嗎?

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