眾所周知，數(shù)學(xué)在各個方面都有著非常廣泛的應(yīng)用。那么，當(dāng)數(shù)學(xué)與體育相遇時，又會碰撞出怎樣的火花呢？現(xiàn)在，就由我來向大家介紹一下幾何在體育器材設(shè)計上的應(yīng)用。

各個體育項目都對所使用的體育器材規(guī)格有嚴格規(guī)定。那么，我們?nèi)绾卧O(shè)計出既不違反規(guī)則，又有著優(yōu)異性能的體育用具呢？

以羽毛球為例，羽毛球球拍的拍面與甜區(qū)面積都是其性能的重要的指標(biāo)之一。在此我先普及一下有關(guān)甜區(qū)的知識。

甜區(qū)這個概念來源于英文單詞，也有不同的中文譯法如“甜蜜點”、“甜點”，“甜區(qū)”，都是指球拍拍面的擊球位置?？梢杂孟旅孢@張圖片來直觀表現(xiàn)。當(dāng)擊球點在甜區(qū)位置，拍弦的彈性能被充分利用，運動員能夠?qū)]拍擊球的能量較大化地傳導(dǎo)到羽毛球上面，打出的球在出球速度與線路控制上面達到優(yōu)良。

那么羽毛球拍在拍長，拍寬被規(guī)則限定的情況下，如何設(shè)計，能使拍網(wǎng)面積更大，拍面甜區(qū)更大，同時使球拍足夠耐用呢？在這里，幾何學(xué)就能派上用場了，同時要與相力學(xué)結(jié)合。

我們先來看看羽毛球比賽對球拍的尺寸要求。

1、拍框總長度不超過680毫米，寬不超過230毫米。

2、拍弦面長不超過280毫米，寬不超過220毫米。

3、不論拍弦用什么方式拉緊，規(guī)定拍弦伸進連接喉的區(qū)域不超過35毫米，連同這個區(qū)域在內(nèi)的整個拍弦面長不超過330毫米。

我們首先考慮怎樣盡量拉大拍網(wǎng)面積以及甜區(qū)面積。

這是比較基礎(chǔ)的幾何問題。很明顯，面積較大的拍有利于接球，我們按規(guī)則將拍框設(shè)計為長為280毫米，寬為230毫米長的矩形時，拍弦面積達到大的程度，甜區(qū)也隨之拉大。